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Zink Werkstoff und lebenswichtiges Spurenelement
Recyclingkreislauf Gesamte Abfälle Automobile, Geräte Verzinkter Stahl Prozessab- fälle, Asche Sekundäre Zinkproduktion/ Oxid, Staub Zinkerz aus der Minenproduktion Primäre Zinkverhüttung Produktion von Materialien und Produkten
Gewinnung von Zinkerzen • In Deutschland: Vorräte ausgeschöpft • Europa wird beliefert von : • Australien • USA • Südamerika • Alaska • Konzentrationserhöhung auf 55%
Zinkdarstellung • Vorkommen in der Erdkruste: • Zinksulfid (ZnS) • Zinkblende • Wurtzit • Zinkspat (ZnCO3) www.seilnacht.tuttlingen.com
Thermische Zinkgewinnung„trockenes Verfahren“ 1. Herstellung von Zinkoxid Rösten 2 ZnS + 3 O2 2 ZnO + 2 SO2 dH = -349 kJ Brennen ZnO + CO2 ZnCO3 dH = +71.05 kJ 2. Reduktion des Oxids zu elementarem Zn ZnO + CO ZnO + C dH = +237.9 kJ 3. Reinigung des Rohzinks durch fraktionierte Destillation
Elektrolytische Zinkgewinnung„nasses Verfahren“ 1. Herstellung von Zinkoxid 2. Extrahieren ZnSO4 + H2O ZnO + H2SO4 3. Elektrolyse • Bleianoden und Aluminiumkathoden • Zink schlägt sich als Elektrolytzink auf dem Al nieder • Alle 24 Std wird es abgezogen und umgeschmolzen • Feinzink entsteht; 99.99 %
Steckbrief Zink • bläulich- weißes Metall • unedel • Smp: 419 °C • Sdp : 908 °C • 100 – 150 °C duktil (gut verformbar) • > 200 °C wieder spröde, pulverisierbar • beständig gegenüber Luft/ Wasser durch Bildung von Schutzschichten aus Oxid und Carbonat bzw. Hydroxid • Oxidationsstufe +2
Recyclingkreislauf Gesamte Abfälle Automobile, Geräte Verzinkter Stahl Prozessab- fälle, Asche Sekundäre Zinkproduktion/ Oxid, Staub Zinkerz aus der Minenproduktion Primäre Zinkverhüttung Produktion von Materialien und Produkten
Materialien und Produkte aus Zink • Wund und Hautpflege www.jnjgermany.de • Nahrung
Messinggegenstände • Farben
Rostschutz für Stahl www.feurerverzinken.k1net.de • Designerwerkstoff • Elektrische Geräte
Verzinkungsmethoden 1. Feuerverzinken: Eintauchen in fl. Zn bei 450 °C Weimann GmbH & Co Metallverarbeitung KG Pottensteiner Straße 6a, 95447 Bayreuth
Weimann GmbH & Co Metallverarbeitung KG Pottensteiner Straße 6a, 95447 Bayreuth
2. Spritzverzinken: Mit zerstäubtem fl. Zn od. das Bedecken mit Zinkstaub mit anschließendem Einbrennen 3. Sendzimir Verfahren: Breitgewalzter Bandstahl wird von der Rolle mit 120 m pro min durch das Zinkbad gezogen 4. Galvanisches Verzinken: Zink oder Zinklegierungen sind durch Elektrolyse auf dem Eisen abgeschieden
Korrosionsschutz • Überspannung für H2 liegt bei reinem Zn bei 0.70 V • durch die Überspannung (Ü) wirkt Zn als Korrosionsschutz • 2 H3O+ + 2e´ H2 + 2 H2O Kinetisch gehemmt • durch Verunreinigung bildet sich ein Lokalelement aus
Legierungen Messing: Legierung aus Kupfer und Zink Rotmessing bis 20 % Zn Gelbmessing 20 – 40 % Zn Weißmessing 50 – 80 % Zn www.bruell-gruber.de
Recyclingkreislauf Gesamte Abfälle Automobile, Geräte Verzinkter Stahl Prozessab- fälle, Asche Sekundäre Zinkproduktion/ Oxid, Staub Zinkerz aus der Minenproduktion Primäre Zinkverhüttung Produktion von Materialien und Produkten
Abfall und Recycling • Zink kann recycelt werden • 25% des weltweit produzierten Zinks wird durch Sekundärrohstoffe gewonnen • Je nach Ersteinsatz entstehen unterschiedliche „Sekundärrohstoffe“
Recyclingkreislauf Gesamte Abfälle Automobile, Geräte Verzinkter Stahl Prozessab- fälle, Asche Sekundäre Zinkproduktion/ Oxid, Staub Zinkerz aus der Minenproduktion Primäre Zinkverhüttung Produktion von Materialien und Produkten