Цинковые краски

Цинковые краскиЦИНКОВЫЕ КРАСКИ, минеральные краски, состоящие из соединений цинка, главным образом белого, серого и желтого цвета. Из белых цинковых красок наиболее важное значение имеют цинковые белила и литопон, из серых - цинковая серая, или цинк-гpay; из желтых - цинковая желтая, или цинковый крон; последний в смеси с синими красками, например, берлинской лазурью, дает зеленые краски, т. н. цинковые зелени.

Сухие цинковые белила представляют очень тонкий и легкий порошок белого цвета, состоящий почти исключительно из ZnO (не менее 99%). В качестве исходного материала для получения цинковых белил служат металлический цинк или цинковые руды (цинковая обманка, галмей и др.), шлаки и т. п. отходы, содержащие цинк. Переработка руд и различных отходов на цинковые белила производится по способу Ветериля или по более новому - т. н. вельц-процессу. Эти способы дают возможность использовать дешевое и низкое по качеству сырье, благодаря чему они получили широкое применение за границей.

Руды, очень бедные цинком, предварительно обогащаются. Работа по способу Ветериля обычно производится следующим образом. Руда, содержащая сернистые соединения, сначала обжигается для переведения сернистых металлов в окиси. После этого измельченную руду тщательно перемешивают с мелким углем, иногда с примесью флюсов, и загружают на колосниковые решетки в печи Ветериля. Последние представляют ряд продолговатых кирпичных камер с колосниковыми решетками. Под колосники нагнетается при помощи вентилятора воздух, и температура камеры доводится до 1000°С. При этом ZnO сначала восстанавливается углем в металлический цинк, который испаряется и окисляется вновь в ZnO, уносимую вместе с продуктами горения по трубам в охладительные башни и уловители. Если руда содержит свинец, то образующаяся при реакциях РbО загрязняет цинковые белила; ее удаляют путем продолжительного прокаливания. Способ Ветериля обладает различными недостатками: он требует большой затраты ручного труда для загрузки и перемешивания шихты, очистки колосников и т. д., большого расхода угля и сопряжен вследствие избыточного давления в печи газов и высокой температуры с тяжелыми условиями работы; поэтому в настоящее время получает все более и более широкое применение вельц-процесс. Для этого процесса применяют длинные, слегка наклонные трубчатые печи, приводимые при помощи роликов в медленное вращение. Эти печи по своему устройству очень сходны с вращающимися печами, применяемыми для обжига цемента. Загрузка шихты, состоящей из измельченной руды, угля и флюсов (например, известняка и др.), производится механически у верхнего конца печи и благодаря непрерывному вращению последней перемещается постепенно к нижнему концу, подвергаясь при этом все время перемешиванию. Навстречу шихте поступает воздух, при помощи которого в наиболее горячей зоне печи температура достигает 1100—1200°С. Если температура понижается, то применяют подогревание при помощи топки, непосредственно связанной с нижним концом печи. В верхней части печи происходит подсушивание и подогревание шихты за счет теплоты продуктов горения. Когда шихта достигает наиболее нагретой зоны, соединения цинка восстанавливаются до металла, который в парообразном состоянии окисляется в ZnO. Последняя уносится вместе с газами и собирается в уловительных камерах. В нижней части печи отработанная шихта передает свою теплоту поступающему в печь воздуху и выгружается. Условия работы и производительность печей зависят от очень многих факторов: типа и размеров печи, угла наклона, скорости вращения, состава руды и шихты, температуры, количества воздуха и т. д. Почти все операции (загрузка, перемешивание и др.) производятся механически, благодаря чему значительно сокращается расход топлива и рабочей силы. Руды, содержащие сернистые соединения, могут перерабатываться в таких печах без предварительного обжига. Недостатком вращающихся трубчатых печей является высокая стоимость их оборудования. Полученные в уловительных камерах цинковые белила подвергаются прокаливанию для удаления из них РbО. Однако за границей наряду с чистыми цинковыми белилами выпускаются в продажу также и сорта последних с определенным содержанием свинца. Цинковые белила благодаря своей неядовитости и прочности к действию света и сероводорода применяются в живописи, малярном деле, полиграфической промышленности, а также как краска и наполнитель в целом ряде других отраслей техники: в производстве резины, целлулоида, клеенки, дерматина, линолеума, в керамике, при изготовлении искусственных масс, при печати тканей, в производстве бумаги, в косметике, медицине и т. д. Качество цинковых белил определяется по цвету, тонкости частиц, удельному объему, а также по содержанию цинка и количества примесей (свинца, кадмия, солей серной кислоты и др.). Литопон - белая краска, состоящая из смеси осажденного ZnS и BaSO4. За границей для некоторых целей, например, для получения светящихся красок и составов, в керамике и т. д., нашла применение белая краска под названием захтолит, состоящая почти из чистого ZnS.

Под названием цинк-гpay поступает в продажу серая краска, состоящая главным образом из смеси ZnO с металлическим цинком; получается как отход в производстве цинковых белил; кроме того под названием цинк-грау, или цинковой серой или цинковой пыли, встречаются краски, получаемые 1) в виде отходов при добывании металлического цинка и состоящие главным образом из цинковой пыли, 2) путем измельчения цинковой обманки, 3) искусственным путем из смеси цинковых белил с сажей или какой-нибудь чернью. Цинк-грау и большинстве случаев неядовита, обладает хорошей кроющей способностью, нечувствительностью к свету и т. д. Цинк-грау, состоящая из ZnO и металлического цинка, употребляется как масляная краска, обладающая хорошими защитными свойствами против коррозии при окраске металлов, металлических изделий, машин и т. п. предметов. Измельченная цинковая обманка применяется для окраски камня и дерева.

Цинковая зелень - краска, состоящая из смеси цинковой желтой с берлинской лазурью (или милори). В качестве наполнителя для нее применяется главным образом сернокислый барий. В зависимости от относительного содержания составных частей краска получает самые разнообразные оттенки: от желто-зеленого до глубокого сине-зеленого цвета. Тона цинковой зелени по сравнению с зеленью, получаемой из хромовокислого свинца, отличаются большей яркостью, чистотой и светопрочностью, благодаря чему краска находит применение в живописи и для окраски предметов, подвергающихся продолжительному действию солнечных лучей, например, садовой мебели, оконных ставней, заборов и т. д. Она не изменяется также от действия сероводорода и атмосферных влияний, но разрушается при действии щелочей. Употребляется гл. обр. как масляная краска. Иногда цинковой зеленью называют также зелень Ринмана, получаемую путем прокаливания ZnO с закисью кобальта.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 25 - 1934 г.