Çinko Nasıl Elde Edilir, Çinkonun Elde Edilmesi

Konusu 'Kimya' forumundadır ve RüzGaR tarafından 25 Mart 2013 başlatılmıştır.

  1. RüzGaR Super Moderator


    Çinko Nasıl Elde Edilir, Çinkonun Elde Edilmesi
    Çinko doğada çok yaygın bir biçimde dağılmış olarak bulunur. Volkanik kayaların hemen tümünde demirle yer değiştirmiş olarak bir miktar çinkoya rastlanır. Yerkabuğunda bulunma oranı % 0.02 dolayındadır. Başlıca minerali sfalerit ya da çinko blenddir (ZnS). Kübik sistemde kristallenen sfaleritin heksagonal sistemde kristallerine vurtzit adı verilir. Sfalerit genel olarak çinko yanında 1/200 oranında kadmiyum, değişen oranlarda galyum, germanyum, indiyum ve kalay içerebilir. Çinko mineralleri genellikle kurşun mineralleriyle birlikte bulunurlar. Sülfürlerin, yükseltgenmesinden oluşmuş öteki çinko mineralleri: Zinkit (ZnO); goslarit (Zn SO4H2O); smitsonit ya da çinko spat (ZnC03); hemimorfit, villemit (Zn2 SiO4); franklinit [(ZnMn)O.Fe203]; hidrozinkit (2ZnC033Zn(0H)2], gehnit (ZnAl2O4). Bununla birlikte çinko elde edilmesi için önemli olan mineral sfalerittir.

    Genellikle çinko filizleri doğrudan işlenmeyecek kadar fakir olduklarından önce zenginleştirilmeleri gereklidir. Kırılıp toz edilen filiz, yüzdürme yöntemiyle zenginleştirilir. Zenginleştirilen sülfürlü filizler 950-1.000°C’de kavrularak okside dönüştürülürler: 2ZnS+302-2Zn0+2S04 Kavrulmuş üründen çinko elde edilmesinde iki ayrı yol izlenebilir. Bu yollardan hangisinin seçileceğini filizin bileşimi, istenilen ürünün niteliği ve ekonomik koşullar belirler. Uygulanan yöntemler kömürle indirgeme ve elektrolizdir. Kömürle indirgeme yönteminde kavrulmuş filiz toz kaybına en aza indirmek için önce kısmen eritilerek sinterleştirilir. Kavurma ve sinterleştirme işlemi aynı fırında da yapılabilir. Çinko oksidin indirgenmesi ve saflaştırılması tek bir basamakta yapılabilir. Çinkonun kaynama noktası düşük olduğundan indirgeme sonucu oluşan çinko buharlarının yoğunlaştırılmasıyla damıtma yoluyla saflaştırılma sağlanmış olur. İndirgeme, karbonun yanmasıyla oluşan karbon monoksit aracılığıyla yapılır ve tepkime iki basamaklıdır. İndirgenmenin yapılış biçimine ilişkin çeşitli yöntemler vardır. Bunlardan en yaygın olanı Belçika yöntemi ya da yatay karni yöntemi adı verilen yöntemdir. Bu yöntemde ateş tuğlasından yapılmış iç çapı 20 cm ve boyu da 150 cm olan silindir biçiminde karniler kullanılır. Her karninin ucunda yine ateş tuğlasından yapılmış bir yoğunlaştırıcı vardır. Yüzlerce karni gazla ısıtılan bir fırın içine yerleştirilmiş filiz kokla karıştırılarak karnilere doldurulur ve fırın yakılır. Karnilerin sıcaklığı sekiz saat süreyle 1.000-1.100°C’de tutulur daha sonra 1200°C ye yükseltilir. İndirgenme sonucu oluşan çinko buharları yoğunlaştırıcıda yoğunlaşarak toplanır. Yoğunlaştırıcıların sıcaklığı 500°C dolayında olduğundan çinko burada erimiş durumdadır. Oluşan tozlar ise yoğunlaştırıcının ucuna takılan boruda toplanır. Bu yolla elde edilen çinko % 98.0-98.5 saflıkta olup az miktarda kurşun, demir ve kadmiyum içerir. Bu saflık çinkonun birçok kullanım alanı için yeterli olmakla birlikte, çok saf çinko elde edilmesi için çinko bir damıtma kolonunda ayrımsal damıtma yoluyla saflaştırılır. Bu yolla % 99.99 saflıkta çinko elde edilebilir. Elektroliz yönteminde kavrulmuş ürün, sülfat asidinde çözülür. Çinko bileşiklerinin tümü çözeltiye geçer. Hafif asitli olan çözelti, kireçle nötrleştirilerek demir, silisantimon ve arsenik çöktürülür. Başka saflaştırma işlemlerinden de geçirilen bu çinko sülfat çözeltisi, tahta ya da betondan yapılmış elektroliz hücrelerinde elektrolizlenir. Anot olarak saf kurşun, katot olarak saf alüminyum levhalar kullanılır. Ortalama tutkal ve arap zamkı gibi koruyucu kolloitler katılır. Elektroliz 30°C’de yapılarak % 99.99 saflıkta çinko elde edilir. Ele geçen saf metal koruyucu bir eritici altında oksitlenmesi önlenerek eritilip kütle biçimine getirilir.
     



Sayfayı Paylaş