خط تولید شمش روی

روی (Zinc) عنصری است شیمیایی که با علامت اختصاری Zn شناخته می شود. از لحاظ فراوانی، روی بیست و سومین عنصر موجود در لایه پوسته زمین می باشد. روی فلزی است به رنگ سفید متمایل به آبی که بر اثر رطوبت هوا تیره رنگ شده و در حین احتراق، رنگ سبز براقی تولید می کند. فلز روی بعد از آهن، آلومینیوم و مس چهارمین فلز پر استفاده در جهان می باشد.

فرآوری و استخراج فلز روی

۸۰ درصد معادن روی در زیرزمین، ۸ درصد به صورت روباز و مابقی به صورت ترکیبی از دو حالت روباز و زیرزمینی هستند. از لحاظ حجم تولید فلز روی، ۶۴ درصد از
معادن زیرزمینی (پوشیده)، ۱۲ درصد معادن روباز و ۱۵ درصد از معادن ترکیبی به دست می آید.
کمار مورد سایر فلزات به ندرت تولید فلز از خاک به طور مستقیم انجام می شود، برای انجام فرآیند تغليظ، خاک معدنی خردایش شده و سپس جداسازی سایر فلزات انجام می شود، به صورت معمول کنسانتره روی با غلظت % ۵۵، از کمی سرب، مس و آهن تشکیل می شود. فرآیند تغليظ اغلب در محل معدن انجام می شود تا هزینه های حمل و نقل به حداقل برسد.

تشويه و زينترینگ :

بیش از ۹۵ % از روی تولید شده جهان از سولفید روی تولید می شود، کنسانتره روی معمول از %۳۰-۲۵ گوگرد و مقادیر مختلفی از سایر فلزات مانند آهن،سرب و نقره است که قبل از آنکه فلز روی به وسیله تکنیک های هیدرومتالوژی و پیرومتالوژی استحصال شود، گوگرد موجود در آن باید جداسازی شود. این کار ازطريق تشويه و یا از طریق زینترینگ انجام می شود. در این کار کنسانتره روی تا دمای بالای حرارت داده می شود و سولفور روی به اکسید روی اکتیو تبدیل می شود و بلافاصله بعد از آن می توان اسید سولفوریک تولید کرد که یک محصول اقتصادی است. به منظور استفاده از سولفید روی نیاز به سیستم تشويه بوده و هزینه مستقیم تشويه تقریبا برابر با هزینه های کل قسمت های کارخانه روی می باشد.

روش های استخراج فلز روی
روش پیرومتالوژی :

مرحله نهایی ذوب برپایه کاهش روی و سرب با استفاده از کربن در کوره های خاصی که به همین منظور طراحی شده اند انجام می شود، این مرحله با توجه به مقدار بالای انرژی مصرفی بسیار هزینه زاست، امروزه این روش فقط در کشورهای چین، هند، ژاپن و لهستان مورد استفاده است.

روش هیدرومتالورژی :

این روش متداول استحصال در صنعت روی کشور ماست. در این روش کانه را حل نموده و مواد باطله و زائد آن را جدا می کنند به این روش استخراج «تر» نیزمی گویند. هیدرو به معنی آب و هیدرومتالوژی علم و هنر استخراج فلزات از کانیهای آنها با استفاده از محیط های آبی است.

فرآیند تولید شمش روی از خاک روی
استخراج فلز روی

کانی های فلز روی از کانسارهایی که محتوی فلز روی می باشند استخراج و جهت فرایند استحصال به کارخانه های مخصوص ارسال می گردند.

کنسانتره / دپو

کنسانتره محتوی فلز روی پس از ارسال از معدن، در محل ها و سالن های خاک مخصوص انبار/دپو می شوند.

نمونه برداری

از دپوهای ذکر شده، جهت تعیین میزان درصد روی کنسانتره نمونه برداری می شود، تا آزمایش های لازم بر روی آن انجام گیرد.

محلول روی

پس از تعیین درصد میزان فلز روی، بعد از شروع فرایند استحصال، کنسانتره طی مراحل مختلفی به صورت محلول در می آید.

ورق روی

محلول آماده شده، برای الکترولیز به سلول های مربوطه هدایت می شود، تا پس از سپری شدن زمان مورد نیاز به ورق روی تبدیل شوند.

شمش روی

در نهایت ورق های روی در کوره های دوار با حرارت بسیار بالا ذوب می گردند و در قالب های مخصوص ریخته، پس از سرد شدن به شمش روی تبدیل می شوند.

درجات مختلف شمش روی

– شمش روی 99.99 درصد
– شمش روی 99.98درصد
– شمش روی 99.97 درصد
– شمش روی 99.96 درصد
– شمش روی 99.95 درصد

مصارف فلز روی

روی در ساخت سیمان، دندانسازی، ساخت کبریت، کفسازی، ظروف سفالین، لوازم لاستیکی، اتومبیل سازی، لوازم آشپزخانه، روکش فولاد (گالوانیزه کردن)، تهیه آلیاژهای برنز و برنج، لحیم کاری، قوطی های خمیر دندان، چسب فلز ماشین تحریر، نقره آلمانی و… است. از اکسید و سولفور روي به عنوان ماده رنگی سفید در رنگ سازی و تهیه پلاستیک، از سولفات روی در رنگرزی و ساخت چسب و از کلرور روی در لحیم کاری و جلوگیری از فساد چوب استفاده می شود.از آندهای روی جهت جلوگیری از خوردگی بدنه کشتی ها، سکوهاي حفاری و خطوط لوله زیر آب استفاده می شود. چنانچه روی برای ساخت صفحات روی یا برنج بکار رود، اندازه آلومینیوم آن نباید از 0.005 درصد فراتر رود. مقدار قلع در نوع عیار بالای روی نباید از 0.001 درصد فراتر باشد. مقدار آلومینیم در نوع PW نباید از 0.05 درصد فراتر باشد. فعالیت شدید الکتروشیمیایی، باعث جلوگیری از خوردگيی كاتديک در فرآورده های آهن و فولادی می شود. آمیختگی روی با مس و تشکیل آلیاژ برنج که این آلیاژ دارای ويژگي هايی مانند قابلیت استفاده در درجه حرارت های پایین، محافظت در برابر خوردگی و پرداخت زیبا است.
دو عیار دیگر برای فلز روی به منظور مصارف گالوانیزه کردن مورد قبول واقع شده است. يكي به نام عیار گالوانیزه کردن پیوسته (Continious Galvanizing Grade) که تا 35% سرب و مقداری آلومینیم دارد. و دیگری به نام عیار کنترل شده سرب (Controlled Lead Grade) که کمتر از 18% سرب دارد و به دور از آلومینیوم است.
از جمله موارد مهم استفاده روی در صنایع مختلف می توان به موارد زیر اشاره کرد:
– روی به صورت بخشی از مخازن باتری ها، در قالب های ریخته گری و صنعت اتومبیل سازي به كار می رود.
– اکسید روی به عنوان يک رنگدانه سفید در رنگ آبی (اقيانوسها) و انواع نقاشی استفاده می شود.
– کلرید روی به عنوان يك ضدبو (اسپري بدن) و به عنوان ماده نگهدارنده چوب استفاده ميیی شود.
– سولفید روی در رنگدانه های نورتاب برای ساخت عقربه های ساعت و اشیاء دیگری که در تاریکی بدرخشند، استفاده می شود.
– متیل روی [۲( Zn ( CH۳ ] در سنتز مواد آلی استفاده ميی شود.
– محلول ها (لوسیون هایی که از کالامین ساخته می شود، مخلوطی از کربنات ها و سیلیکات های روی Silicate و Zn – hydroxy – Carbo است که در درمان جوش های پوستی کاربرد دارد.