Impact of residual elements on zinc quality in the production of zinc oxide

Impacto de los elementos residuales en la calidad del zinc en la producción de óxido de zinc

El trabajo se centra en el proceso de fabricación de óxido de zinc. El presente trabajo trata del carácter y la morfología del material de entrada para la producción de ZnO mediante el proceso pirometalúrgico indirecto. Las fases indeseables de la materia prima pueden identificarse mediante un reconocimiento profundo del material de partida y de la naturaleza de su microestructura. Si estos compuestos se difunden en el revestimiento durante los procesos térmicos, se convierten en la causa de tensiones en la cerámica metalúrgica. La aparición de estas reacciones químicas puede afectar posteriormente a todo el proceso de fundición metalúrgica del zinc. Los resultados obtenidos mediante análisis se utilizan para minimizar los residuos - escoria de zinc y eliminar las condiciones que permiten la formación del producto no deseado, aumentando así la productividad de la producción de ZnO.

INTRODUCCIÓN

El óxido de zinc (ZnO) ha atraído mucho la atención de la comunidad científica como "material del futuro". Sin embargo, esta afirmación es un tanto errónea, ya que el ZnO se viene estudiando ampliamente desde 1935 [1], y gran parte de nuestra industria actual y de nuestra vida cotidiana dependen en gran medida de este compuesto. El óxido de zinc ya se utiliza ampliamente en nuestra sociedad y, de hecho, es un elemento clave en muchos procesos de fabricación industrial, como pinturas, cosméticos, productos farmacéuticos, plásticos, baterías, equipos eléctricos, caucho, jabón, textiles y revestimientos de suelos, por nombrar sólo algunos [2].

El óxido de zinc puede producirse de diversas formas (por ejemplo, el proceso directo americano, la síntesis hidrometalúrgica, la producción de óxido de zinc activo por descomposición de la hidrozincita, etc.) [3]. La producción europea de ZnO se basa en el proceso indirecto. Este método indirecto fue popularizado por LeClaire (Francia) y por ello se conoce comúnmente como proceso francés.

Hoy en día, la producción de ZnO por el proceso francés incluye la mayor parte de la producción en la sociedad industrial [4]. La producción de ZnO mediante el proceso francés se basa en la alta velocidad del vapor de zinc a velocidades de 0,1 Mach o superiores y una temperatura en el rango de 1 300 °C a 1 400 °C [3, 4]. La materia prima de este método de producción es la producción de zinc metálico y sus aleaciones en estado bruto. El zinc y sus aleaciones se queman en hornos de mufla o rotativos. El proceso de producción se realiza según las reacciones químicas (1) y (2) [5].

Zn_(s)→Zn_(l)→Zn_(g) (1)

Zn_(g) + 1/2O_{2 (g)} ​$underrightarrow{+CO / CO_2}$  ZnO_(s)       (2)​