La escoria de zinc es principalmente el producto de la reacción entre el zinc y el hierro. Su composición principal es la fase ζ de la capa de aleación de hierro y zinc formada después de la combinación de zinc y hierro. Por lo tanto, el contenido de hierro en la escoria de zinc es generalmente de alrededor del 3-6% y el contenido de zinc es de alrededor del 94-97%. En algunos procesos de galvanización en caliente, se agrega plomo para proteger el fondo del recipiente de galvanización. En tales casos, la escoria de zinc contiene 1,5-2% de plomo. A veces, también se agrega aluminio para mejorar el acabado superficial y las propiedades estructurales de la capa galvanizada, lo que da como resultado algo de contenido 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 la superficie de los tubos de acero durante el pretratamiento, a los propios tubos de acero y a la formación de la capa de aleación de hierro y zinc después de la disolución del recipiente de galvanización y del equipo de galvanización por el líquido de zinc y el difusión mutua de átomos de hierro y zinc. La capa cristalina de fase ζ (capa de deriva) se desprende del sustrato de acero y se acumula en el fondo del recipiente de galvanización, formando gradualmente una capa de escoria de zinc.
Las reacciones durante la formación de escoria de zinc son:
Reacciones provocadas por las sales de hierro:
FeCl₂ {0}Zn → ZnCl₂ FeZn
FeCl₂ {0}Zn → ZnCl₂ FeZn₁₋₃
Reacciones provocadas por el acero:
Fe₃C + 21Zn ↔ 3FeZn₁₃ C
(Nota: La segunda reacción Fe₃C + 39Zn → 3FeZn₁₃ + C proporcionada en el texto original parece ser un error o redundancia, ya que produce los mismos productos que la primera reacción con Fe₃C y una mayor cantidad de Zn, lo que es químicamente inverosímil, por lo que se ha omitido aquí.)
Propiedades de la escoria de zinc:
El punto de fusión de la escoria de zinc es mayor que el del zinc puro.
La densidad de la escoria de zinc es mayor que la del zinc puro. Según mediciones de Schulmann, las densidades de la 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/ dm³, respectivamente.
La forma cristalina de la escoria de zinc pertenece al sistema monoclínico simétrico y hexágono, con características angulares únicas.
El color de la escoria de zinc es blanco grisáceo con un tono plateado.
La escoria de zinc contiene impurezas como plomo, aluminio, antimonio, cadmio, cobre y compuestos ácidos insolubles.
El contenido de zinc en la escoria de zinc es aproximadamente 94-97%.
El contenido de hierro en la escoria de zinc es aproximadamente del 3-6 %.
La escoria de zinc es quebradiza en comparación con el zinc puro y carece de flexibilidad.
Esencialmente, la escoria de zinc es una aleación formada por la capa de deriva de la fase ζ, la capa δ₁栅状 y otras impurezas intercaladas en zinc.
