ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Цинковые белила из "Технология лаков и красок" Цинковые белила широко применяются в лакокрасочной промышленности благодаря доступности и хорошему комплексу свойств, сообщаемых лакокрасочным материалам и покрытиям на их основе. [c.211] Сырьем для получение цинковых белил служит либо металлический цинк, либо цинксодержащие руды (смитсонит) и различные отходы (цинковая изгарь, вельцокись, серая окись), содержащие 30—50% оксида цинка. В зависимости от вида исходного сырья различаются и методы получения пигмента. [c.211] Одновременно происходит и окисление паров, содержащихся в металлическом цинке примесей Сс1 и РЬ. Присутствие этих примесей ухудшает цвет и другие свойства пигмента. Поэтому в качестве исходного сырья используется металлический цинк очень высокой степени чистоты. Обычно это электролитический цинк с содержанием 2п от 99,95—99,98%- Иногда используется цинк меньшей степени чистоты с содержанием цинка 98,7%. [c.211] Плавление и испарение цинка производится либо в муфелях, либо во вращающихся барабанных печах. [c.211] Муфельные печи имеют существенные недостатки невозможность регулировать процессы испарения и окисления большой расход дорогостоящих муфелей (максимальный срок службы 20 сут) ручная загрузка цинка необходимость периодической ручной смены муфелей с температурой 700—750 °С без остановки печи низкий тепловой коэффициент полезного действия печи. Преимуществом же муфельных печей является то, что пары цинка и оксид цинка не соприкасаются с продуктами сгорания топлива, вследствие чего получаются белила высокой степени чистоты. [c.212] Вращающаяся барабанная печь представляет собой горизонтальный барабан, изготовленный из стали и футерованный огнеупорным кирпичом. Внутренний диаметр такого барабана 0,8—1,1 м, его длина 1,7—2,5 м. Барабан приводят во вращение с частотой 0,5—1,0 об/мин специальным приводом. В торцовых крышках барабана имеются отверстия. В одно из них загружается металлический цинк, в другое — поступают продукты сгорания топлива. Пары цинка выходят из барабана и попадают в окислительную камеру, расположенную со стороны загрузки цинка. В барабане на поверхности расплавленного цинка образуется пленка оксида, которая затрудняет его испарение. При вращении барабана эта пленка разрушается. Кроме того, при вращении расплавленный цинк растекается, что увеличивает поверхность (зеркало) испарения. Это в свою очередь приводит к увеличению производительности печи. [c.212] Хотя по качеству печные белила и несколько. уступают муфельным, процесс производства во вращающихся печах является более прогрессивным по следующим причинам непрерывности испарения цинка и возможности управления процессами окисления, что обеспечивает стабильность свойств получаемого продукта при этом обеспечивается механизация загрузки металлического цинка в печь значительно снижается расход топлива улучшаются условия труда обслуживающего персонала. [c.213] Образовавшаяся в окислительных камерах суспензия цинковых белил попадает далее в сложную уловительную систему. Непосредственно после окислительной камеры суспензия поступает в уравнительную (расширительную) камеру, где осаждаются грубо-дисперсные частицы. Осевшие в бункерах этой камеры частицы цинковых белил накапливаются и периодически выгружаются. Такой продукт называют камерными белилами. Они могут использоваться самостоятельно или добавляться к готовому продукту. В уравнительной камере взвесь белил охлаждается примерно до 800 °С и затем поступает по белилопроводу в систему фильтров. Белилопровод имеет достаточно большую длину (250—350 м) для обеспечения охлаждения суспензии до 100 °С. По ходу белилопро-вода могут быть установлены шиберы для подсасывания наружного холодного воздуха. Если суспензия белил будет иметь температуру выше 100 °С, возможно загорание тканей уловительных фильтров. [c.213] Охлажденная взвесь цинковых белил попадает в систему рукавных фильтров с автоматическим встряхиванием. Белила оседают на фильтрующей перегородке, а воздух проходит через нее и выбрасывается в атмосферу, предварительно пройдя циклон и фильтр для дополнительной очистки от твердых частиц. Белила из рукавных фильтров системой шнеков и элеваторов подаются на автоматизированную упаковочную машину. [c.213] Отходами производства цинковых белил как муфельных, так и печных являются серый оксид цинка и поддувальные шлаки. По химическому составу это в основном оксид цинка с примесями металлического цинка и других металлов. Используются эти отходы в производстве литопона и витерильных белил. [c.213] На рис. 6.9 приведена технологическая схема производства цинковых белил во вращающихся барабанных печах. [c.213] Получение цинковых белил из цинксодержащего сырья предусматривает прокаливание сырья в смеси с углем при температуре около 1300 °С. При этом происходит восстановление цинка до металлического, его плавление и испарение. После этого пары цинка окисляются кислородом воздуха и образовавщийся оксид цинка улавливают по рассмотренной уже выще схеме. [c.214] Известны и другие способы получения цинковых белил из цинксодержащего сырья, в том числе и гидрометаллургические способы. Последние не нащли промышленного применения, но могут представлять перспективный интерес, так как сырьем в этом случае служат отходы цветной металлургии. Из этого сырья получают сульфат цинка, а затем из него цинковые белила либо непосредственной прокалкой, либо с предварительным осаждением гидроксида цинка. [c.215] Цинковые белила по химическому составу представляют собой оксид цинка, содержание которого в зависимости от способа получения может быть от 91 до 99,7%. Основными примесями являются оксиды С(1 и РЬ, а также водорастворимые соли. Цвет цинковых белил с максимальным содержанием 2пО — чисто-белый. Примеси придают им желтоватый оттенок. При нагревании белый цвет переходит в желтый, а при охлаждении вновь восстанавливается. [c.215] Цинковые белила растворяются в щелочах и кислотах. При стоянии на воздухе они поглощают диоксид углерода, образуя карбонат цинка. Реагируют цинковые белила и со свободными жирными кислотами маслосодержащих пленкообразующих веществ, образуя мыла, которые улучшают защитные свойства лакокрасочного покрытия. Срок службы такого покрытия удлиняется также за счет того, что оксид цинка взаимодействует и с низкомолекулярными кислотами — продуктами деструкции пленкообразующего вещества. Способность образовывать цинковые мыла приводит к улучшению смачиваемости пигмента, облегчает диспергирование его в пленкообразующих веществах и способствует образованию пространственных структур в красках, что повышает их стабильность. [c.215] Из-за химической активности цинковые белила не могут применяться для пигментирования пленкообразующих веществ с повышенными кислотными числами, так как в этом случае может произойти загустевание краски. [c.215] Цинковые белила, полученные в муфельных печах, характеризуются высокой степенью чистоты. Содержание оксида цинка в этих белилах составляет 99,0—99,7% соединений свинца (в пересчете на РЬО)—0,015—0,3% (масс.) и водорастворимых солей — 0,1 0,2%. [c.216] Цинковые белила, полученные в барабанных вращающихся печах, имеют меньщую степень дисперсности, чем муфельные, но форма частиц печных белил игольчатая, и они обладают меньшей фотохимической активностью. Поскольку продукты сгорания топлива соприкасаются в печи с расплавленным цинком и его парами, печные белила имеют несколько худшие показатели по химическому составу, чем муфельные. Так, содержание оксида цинка в печных белилах 98—99%, соединений свинца (в пересчете на РЬО) — 0,1—0,3% и водорастворимых солей — 0,4—0,5%. [c.216] Витерильные белила более грубодисперсные, чем белила, полученные из металлического цинка. Кроме того, в них содержится больше свинца (до 6%) и водорастворимых соединений (до 2%). Содержание же оксида цинка в этих белилах 91—95%. [c.216] Вернуться к основной статье