Реферат: Цинк
франклинит (Zn, Mn)[Fe2 O4 ]
халькофанит (Mn, Zn) Mn2 O5 *2H2 O
госларит ZnSO4 *7H2 O
цинкхальканит (Zn, Cu)SO4 *5H2 O
адамин Zn2 (AsO4 )OH
тарбуттит Zn2 (PO4 )OH
деклуазит (Zn, Cu)Pb(VO4 )OH
леграндит Zn3 (AsO4 )2 *3H2 O
гопеит Zn3 (PO4 )*4H2 O
ПОЛУЧЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЦИНКА.
Цинк добывают из концентратов сфалерита, смитсонита и каламина.
Сульфидные полиметаллические руды, которые содержат пирит Fe2 S, галеннит PbS,
халькопирит CuFeS2 и в меньшем количестве сфалерит после измельчения и размалывания подвергают обогащению сфалеритом методом селективной флотации. Если руда содержит магнетит, то для его удаления используют магнитный метод.
При прокаливании (700°) концентратов сульфида цинка в специальных печах, образуется ZnO, который служит для получения металлического цинка.
2ZnS+3O2 =2ZnO+2SO2 +221 ккал
Для превращения ZnS в ZnO измельчённые концентраты сфалерита предварительно нагревают в специальных печах горячим воздухом
Окись цинка также получают прокаливанием смитсонита при 300°.
Металлический цинк получают путём восстановления окиси цинка углеродом
ZnO+CÞZn+CO-57 ккал
водородом
ZnO+H2 ÛZn+H2 O
ферросилицием
ZnO+FeSiÞ2Zn+Fe+SiO2
метаном
2ZnO+CH4 Þ2Zn+H2 O+C
окисью углерода
ZnO+COÞZn+CO2
карбидом кальция
ZnO+CaC2 ÞZn+CaS+C
Металлический цинк также можно получить сильным нагреванием ZnS с железом, с углеродом в присутствии CaO, с карбидом кальция
ZnS+CaC2 ÞZn+CaS+C
ZnS+FeÛ2Zn+FeS
2ZnS+2CaO+7CÞZn+2CaC2 +2CO+CS2
Металлургический процесс получения металлического цинка, применяемый в промышленном масштабе, заключается в восстановлении ZnO углеродом при нагревании. В результате этого процесса ZnO восстанавливается не полностью, теряется некоторое количество цинка, идущего на образование Zn[Al2 O4 ], и получают загрязнённый цинк.
ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.
Цинк - блестящий серебристый белый металл с плотностью 7,13 г/ см3 при 20° (тяжелый металл), температура плавления 419,44°, температура кипения 906°, твердость 2,5 - 2,9 по шкале Мооса. Имеет плотную гексагональную структуру кристаллов. Цинк становится при 100 - 150° и хрупким - выше 200°, он геомагнитен и имеет пять природных изотопов.
С химической точки зрения цинк менее активен, чем щелочные и щелочноземельные металлы, и более активен, чем олово, свинец, медь, ртуть, серебро, золото.
При сильном нагревании цинк воспламеняется и горит сине-зеленым пламенем.
Zn + 1/2 O2 = ZnO +83,5 ккал
Цинк окисляется кислородом воздуха при нагревании выше 225°, а в токе сухого кислорода выше 150°.
Металлический цинк не разлагает воду при комнатной температуре или кипячении, поскольку в присутствии воды поверхность цинка покрывается Zn(OH)2 , который препятствует дальнейшему разрушению металла.
Цинк, нагретый почти до температуры плавления, энергично разлагает поры воды с образованием ZnO и H2 .
Zn + H2 O Û ZnO + H2