Skriv ut

Framställningsmetoder och användning

Från sulfidisk malm kan zink produceras med både hydro- och pyrometallurgiska processer.

Den hydrometallurgiska processgången med elektrolys är vanligast, eftersom den ger högre kvalitet på framställd zink. Metoden bygger på rostning av malmen till zinkoxid följt av lakning och elektrolys, varvid bly, kadmium och kvicksilver avskiljs. Den vanligaste zinkkvaliteten som produceras idag innehåller < 0,005 % kadmium.

Då malmerna innehåller speciellt låg eller hög zinkhalt eller då zinkblymalmer processas blandade används någon pyrometallurgisk metod. Energianvändningen är likvärdig vid de båda processerna och åtgången är störst vid processteget elektrolys (89 %) respektive smältning enligt Naturvårdsverkets beräkningar.

Världens zinkanvändning har ökat från 500 kton år 1900 till 6 800 kton år 1994. Världsproduktion och konsumtion av zink under perioden 1970 – 1994 framgår av figur 3:12).

Hela det svenska zinkbehovet importeras. Den totala importen år 1992 uppgick till cirka 33,5 kton (därav 30 kton zink som ren metall) medan exporten uppgick till 9 kton. Av figur 3:13 framgår att användningen av zink som ytbeläggning på järn och stål helt dominerar, med knappt 70 % av den totala förbrukningen.

Ett betydande användningssätt inom ramen för korrosionsskydd i Sverige är ytbeläggning (metallisering) av kallvalsad stålplåt (tunnplåt) med dels ren zink dels aluminiumzink- legering.

Metalliseringen ger plåten dubbelt skydd. Dels är den en effektiv barriär för syre och fukt dels ger den ett katodiskt skydd av stålet vid klippkanter och eventuella skador i metallbeläggningen. Då plåten utsätts för syre och fukt bildas ett galvaniskt element med stål som katod och zink som anod. Anoden ”offrar sig” och bildar korrosionsprodukter som blockerar eventuella skador. Fortsatt korrosion försvåras (se figur 3:14).

Vid användning av aluminiumzink- legering ger aluminium en effektivare barriär än enbart zink på grund av att det förutom zinkens katodskydd så bildas det även olösliga aluminiumoxider. Aluminium-zink-legering har använts till metallisering av tunnplåt från 1972, i Sverige från 1981.

Den totala zinkförbrukningen i Sverige har visat en ökande trend (cirka 15 %) under andra hälften av 1980-talet, varpå det skett en minskning med cirka 16 % fram till 1994. Det användningsområde som ökat mest är förzinkning av tunnplåt (nära 50 % sedan mitten av 1980-talet (se tabell 3:5).

Enligt Stålbyggnadsinstitutets statistik monterades år 1995 12,9 miljoner m2 profilerad metalliserad tunnplåt och 4,5 miljoner m2 plan metalliserad tunnplåt på fasader och tak.

Titanzink är en legering som i form av plåt används för tak och fasadbeklädnader. Det är en zinklegering med titan (0,07 – 0,12 %) och koppar (0,07 – 0,12 %). I Sverige förbrukades under 1997 cirka 500 ton. Någon tillverkning av titanzink finns inte i Sverige.

Figur 3:13. Användningsområden för zink och zinkföreningar i Sverige.Figur 3:13. Användningsområden för zink och zinkföreningar i Sverige.
Tabell 3:5. Användning av zink i Sverige (kton per år) vid förzinkning av tunnplåt (utom- och inomhusbruk) och totalt under perioden 1984 – 1994.Tabell 3:5. Användning av zink i Sverige (kton per år) vid förzinkning av tunnplåt (utom- och inomhusbruk) och totalt under perioden 1984 – 1994.
Figur 3:12. Världsproduktion och konsumtion av zink under perioden 1970 – 1994. Källa: International Zinc Association.Figur 3:12. Världsproduktion och konsumtion av zink under perioden 1970 – 1994. Källa: International Zinc Association.
Figur 3:14. Zinkens katodiska skydd av stålplåt. Källa: SSAB Tunnplåt AB.Figur 3:14. Zinkens katodiska skydd av stålplåt. Källa: SSAB Tunnplåt AB.