65. ¿Bajo qué condiciones se produce la escoria de zinc? ¿Cuáles son sus componentes y propiedades?

La escoria de zinc consiste principalmente en los productos de reacción entre el zinc y el hierro, siendo su componente principal la capa de aleación de zinc de fase ζ-hierro-formada a través de su combinación. En consecuencia, la escoria de zinc normalmente contiene 3-6% de hierro y 94-97% de zinc. En algunos procesos de galvanización en caliente, se agrega plomo para proteger el fondo del recipiente de galvanización, lo que da como resultado escoria de zinc que contiene entre 1,5 y 2 % de plomo. Además, a veces se incorpora aluminio para mejorar la suavidad de la superficie y la microestructura de la capa galvanizada, lo que genera trazas de aluminio en la escoria de zinc.
El hierro en la escoria de zinc se origina principalmente a partir de sales de hierro que se adhieren a las superficies de las tuberías de acero durante el pretratamiento, junto con capas de aleación de hierro-zinc formadas mediante la disolución del líquido de zinc y la difusión mutua entre los átomos de hierro y zinc dentro de las tuberías, los recipientes de galvanización y los equipos de revestimiento. La capa cristalizada de la fase ζ- (conocida como capa de deriva) se desprende del sustrato de acero y se acumula en el fondo del recipiente de galvanización, formando gradualmente la capa de escoria de zinc.
La formación de escoria de zinc implica dos reacciones principales: 1) Reacción inducida por sal de hierro-: FeCl₂ + 8Zn → ZnCl₂ + FeZn₇; FeCl₂ + 14Zn → ZnCl₂ + FeZn₁₃. 2) Acero-reacción inducida: Fe₃C + 21Zn → 3FeZn₁₃ + C; Fe₃C + 39Zn → 3FeZn₁₃ + C. Las propiedades clave de la escoria de zinc incluyen: 1) Un punto de fusión más alto que el zinc puro; 2) Mayor densidad que el zinc puro. Según el método de Schullman, las densidades de escoria de zinc con contenidos de hierro del 6,2%, 7,0%, 9,0% y 22% son 7,15, 7,24, 7,24 y 7,36 kg/dm⁻⁸, respectivamente.
3) La morfología cristalina de la escoria de zinc exhibe estructuras monoclínicas y hexagonales simétricas con características angulares distintivas; 4) Presenta un color blanco-grisáceo con brillo plateado; 5) La escoria contiene impurezas como compuestos insolubles de plomo, aluminio, antimonio, cadmio, cobre y ácidos; 6) El contenido de zinc oscila entre el 94% y el 97%; 7) El contenido de hierro es aproximadamente del 3% al 6%; 8) Debido a su fragilidad, la escoria de zinc carece de la flexibilidad del zinc puro; 9) Esencialmente, la escoria de zinc es una aleación formada por zinc mezclado con la fase ζ de la capa flotante, la fase δ1 de la capa reticular y otras impurezas.