DE2835857C2

DE2835857C2 - Einstreusalz aus Kaliumchlorid, Zinkoxid und Ammoniumchlorid für die raucharme Feuerverzinkung

Info

Publication number: DE2835857C2
Application number: DE19782835857
Authority: DE
Inventors: Erwin Dr. 6800 Mannheim Diehl; Arthur 6831 Rohrdorf Stroh
Original assignee: TH Goldschmidt AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1978-08-16
Filing date: 1978-08-16
Publication date: 1983-11-03
Also published as: ATA552579A; CH641207A5; AT362211B; DE2835857A1

Description

besteht.

2. Einstreusalz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 60 bis 90 Gew.-% eines eutektischen Kaliumchlorid-/Natriumchlorid-Gemischcs enthält.

3. Einstreusalz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 8 bis 12Gew.-% Zinkoxid oder äquivalente Mengen von basischem Zinkcarbonat, Zinkhydroxid oder Zinkoxydchlorid enthält.

4. Einstreusalz nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es 8 bis 12 Gew.-% Ammoniumchlorid enthält.

5. Einstreusalz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es

80Gew.-% Kaliumchlorid und Natriumchlorid im

Gewichtsverhältnis 56 :44,
10Gew.-% Zinkoxid und
10Gew.-°/o Ammoniumchlorid

enthält.

30

35

40

Bei der Verzinkung von im wesentlichen aus Eisen bestehenden Metallgegenständen bedient man sich verschiedener Verfahrensweisen, um die Benetzbarkeit der Oberflächen der Metallgegenstände durch das schmelzflüssige Zink zu verbessern und die Legierungsbildung in der Grenzschicht zu fördern.

Im allgemeinen werden zunächst die Oberflächen der Metallgegenstände durch einen Beizvorgang in Säure von Oxiden und anhaftendem Zunder befreit.

Bei der Trockenverzinkung wird der gebeizte Metallgegenstand in eine wäßrige Lösung von Zinkchlorid und Ammoniumchlorid eingetaucht. Der Metallgegenstand wird dann aus der Lösung genommen. Anschließend wird die an dem Metallgegenstand haftende Lösung getrocknet, so daß sich ein Überzug von Zinkchlorid und Ammoniumchlorid ausbildet. Der so für die Verzinkung vorbereitete Metallgegenstand wird nun in eine Zinkschmelze eingetaucht, wobei sich auf dem Metallgegenstand eine Zinkschicht unter Bildung einer Eisen-Zink-Legierung als Zwischenschicht bildet. Durch das auf dem Metallgegenstand befindliehe Ammöniümchlorid wird eine von oxiden völlig freie Metalloberfläche gebildei. Dabei werden die Metalloxide in die entsprechenden Metallchloride umgewandelt, die von dem Zinkchlorid aufgenommen werden.

Bei der Naßver/inkung wird der gebeizte Metallgegenstand durch eine Salzschmelze, die auf der Zinkschmelze schwimmt, in das geschmolzene Zink getaucht. Die Salzschmelze besteht wiederum in der Regel aus Ammoniumchlorid und Zinkchlorid. Es ist auch möglich, den von der Beizung noch nassen Metallgegenstand mit einem Flußmittel zu bestreuen. Dies kann mit der Hand oder mit einer Pulversprühpistole erfolgen. Das Bestreuen bzw. Besprühen erfolgt mit einem sogenannten Einstreusalz. Anschließend wird das Verzinkungsgut in eine nicht abgedeckte Zinkschmelze von etwa 450⁰C eingetaucht Das als Einstreusalz verwendete Ammoniumchlorid wandelt in bekannter Weise das restliche an der Oberfläche des Verzinkungsgutes befindliche Metalloxid in Metallchlorid um. Zink und Zinkoxid aus dem Zinkbad bilden mit Ammoniumchlorid Zinkamminchloride, weiche die gebildeten Metallchloride aufnehmen, überschüssiges Ammoniumchlorid sublimiert oder wird thermisch gespalten. Die entstehenden Ammoniak- und SiJzsäuredämpfe bzw. die Ammoniumchloridnebel belasten die Umgebung. Außerdem wird eine dem Verzinkungsgut noch anhaftende überschüssige Beizsäure, meist Salzsäure, an die Umgebung abgegeben. Dies führt zu einem sogenannten Auswurf bei der Feuerverzinkung, dessen Mengen weit über den zulässigen Konzentrationen von 80 normal m^J liegen. Es wurden Werte von 200—1000 normal m^} gemessen.

Beispiele für die obengenannten Arbeitsweisen bzw. dort angewendeten Flußmittel sind u. a. in der CH-PS 1 99 796 und der GB-PS 5 67 191 beschrieben. Es werden dort Flußmittel eingesetzt, die Zinkoxid. Ammoniumchlorid und Alkalichloride enthalten können. Gemäß der GB-PS 5 67 191 wird zusätzlich noch Zinkchlorid verwendet. Die dort genannten Flußmittel erfüllen jedoch nicht die erfindungsgemäß geforderten Ansprüche.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einstreusalz zu finden, welches dem Verzinker die Möglichkeit bietet, die Vorteile der Einstreuverzinkung. wie das Vermeiden von Spülbädern, Flußbädern und damit die Verhinderung von Abwasserproblemen, beizubehalten und gleichzeitig die vorgeschriebene Auswurfbegrenzung innerhalb der zulässigen Grenzen zu halten.

Es wurde gefunden, daß diese Forderungen bei gleichzeitig einwandfreier Verzinkung erfüllt werden können, wenn man ein Einstreusalz bestimmter Zusammensetzung verwendet.

Das erfindungsgemäße Einstreusalz besteht aus

60 bis 90 Gew.-% Kaliumchlorid und/"der Natriumchlorid.

5 bis 20 Gew.-% Zinkoxid, welches ganz oder teilweise durch äquivalente Mengen von basischem Zinkcarbonat, Zinkhydroxid oder Zinkoxydchlorid ersetzt sein kann und

5 bis 20 Gew.-% Ammoniumchlorid.

Von besonderem Vorteil isl es. das Kaliumchlorid-/ Natriumchlorid-Gemisch in seiner eutektischen Zusammensetzung zu verwenden. Diese liegt bei etwa 56 Gew.-°/o Kaliumchlorid und 44 Gew.-°/o Natriumchlorid.

Besonders bevorzugt ist ein Einstreusalz, welches 8—12 Gew.-% Zinkoxid oder die vorgenannten äquivalenten Mengen basisches Zinkcarbonai, Zinkyhdroxid oder Zinkoxydchlorid enthält, welche ganz oder teilweise an die Stelle des Zinkoxids treten.

Weiterhin ist ein Einstreusalz bevorzugt, welches 8—12 Gew.-% Ammoniumchlorid enthält.

Besonders gute Ergebnisse werden mit einem Einstreusalz erhalten, welches aus

80 Gew.-% Kaliumchlorid und Natriumchlorid im Ge-

wichtsverhältnis 56 :44.
10Gew.-% Zinkoxid und
10Gew.-% Ammoniumchlorid

besteht.

Basisches Zinkcarbonat entsteht beim Zusatz von Alkalicarbonaten zu Zinksalzlösungen. Es besteht aus wechselnden Mengen ZnCOj und Zn(OH)₂, z. B. 2 ZnCO₃ ■ 3 Zn(OH)₂.

Zinkoxydchloride sind die basischen Chloride des Zinks, z. B. der Zusammensetzung ZnCI₂ - ZnO · 1,5 H₂O.

Es wird angenommen, daß das Zinkoxid die anhaftende überschüssige Beizsäure unter Bildung des entsprechenden ZicTcjalzes, im Regelfall also Zinkchlorid, neutralisiert Das hierbei entstehende und das aus der Beizsäure anhaftende Wasser erzeugt einen Film, welcher Kaliumchlorid und Natriumchlorid und die flußwirksamen Komponenten Zinkchlorid und Ammoniumchlorid enthält Beim Verzinkungsvorgang übernimmt das Zinkchlorid-ZAmmoniumehlorid-Gemisch die eingangs geschilderten Aufgaben. Durch das Kaliumchlorid-ZNatriumchlorid-Gemisch ist es möglich, die Konzentration des Ammoniumchlorids beim Ein-Streuvorgang so niedrig zu halten, daß die Emissionen sich beim Verzinkungsvorgang in den vorgeschriebenen Grenzen halten.

Folgende als Beispiele genannte Einstreusalze haben sich in der Praxis bewährt:

a)	III	b)	20	e)	44,8 Gew.-o/o	Kaliumchlorid
					35,2 Gew.-o/o	Natriumchlorid
			10.0Gew.-%	Zinkoxid
15 c)		!0.0Gew.-%	Ammoniumchlorid (entsprechend
	O		Patentanspruch 5)
		80,0 Gew.-%	Kaliumchlorid
d)		10,0Gew.-0/o	Zinkoxid
		10,0Gew.-%	Ammoniumirhiorid
77.8 Gew.-o/o	Kaliumchlorid
12^Gew.-%	Zinkhydroxid
10,0Gew.-%	Ammoniumchlorid
42.5 Gew.-o/o	Kaliumchlorid
33,5 Gew.-o/o	Natriumchlorid
14,0 Ge w.-%	basisches Zinkcarbonat
10,0Gew.-%	Ammoniumchlorid
41,8 Gew.-o/o	Kaliumchlorid
32,8 Gew.-o/o	Natriumchlorid
15,4 Gew.-o/o	Zinkcarbonat
10.0 Gew.-o/o	Ammoniumchlorid
40,4 Gew.-%	Kaliumchlorid
31,8 Gew.-o/o	Natriufirehlorid
17,8 Gew.-o/o	Zinkoxychlorid
10,0Gew.-%	Ammoniumchlorid

Claims

Patentansprüche:

1. Einstreusalz aus Kaliumchlorid, Zinkoxid und Ammoniumchlorid für die raucharme Feuerverzinkung, dadurch gekennzeichnet, daß es aus

60 bis 90 Gew.-% Kaliumchlorid und/oder Natriumchlorid,

5 bis 20 Gew.-°/o Zinkoxid, welches ganz oder teilweise durch äquivalente Mengen von basischem Zinkcarbonat, Zinkhydroxid oderZinkoxydchlorid ersetzt sein kann und
5 bis 20 Gew.-% Ammoniumchlorid