فلز روی چیست؟ کاربرد و فرآیند تولید روی

روی (zinc) عنصری شیمیایی با نماد Zn است که در گروه 12 جدول تناوبی قرار دارد. این عنصر بعد از آهن، آلومینیوم و مس رایج‌ترین فلز مورد استفاده در دنیا است که کاربردهای مهم صنعتی و بیولوژیکی دارد. روی یا همان زینک، از نظر بیولوژیکی برای گیاهان و جانوران اهمیت زیادی دارد و حتی بسیاری از عملکردهای بدن انسان وابسته به آن است؛ از ساخت سلول‌ها و آنزیم‌های جدید گرفته تا فرآوری کربوهیدرات‌ها و چربی‌ها همگی به وجود آن نیاز دارند. در ادامه مطلب، با فلز روی و موارد مصرف آن به صورت کامل آشنا خواهید شد. با ما همراه باشید.

فلز روی چیست؟

روی (Zn)، یکی از انواع فلزات غیرآهنی و نرم موجود در دنیا است. این فلز شیمیایی که دارای عدد اتمی ۳۰ است، قدمت بسیاری داشته و رنگ آن سفید متمایل به آبی است. روی در تماس با رطوبت هوا به مرور زمان تغییر رنگ داده و تیره می‌شود و در هنگام احتراق، رنگ سبز براقی از خود تولید می‌کند. از سوی دیگر، روی در میان فلزات، پس از آهن، آلومینیوم و مس، چهارمین فلز پرکاربرد در جهان شناخته می‌شود. این فلز در ساخت آلیاژهایی چون برنج و فولاد گالوانیزه به‌طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. علاوه بر این، از آن در صنایع مختلفی مانند ساخت و ساز، خودروسازی و تولید محصولات الکترونیکی بهره‌برداری می‌شود. ویژگی مهم روی، خاصیت ضدزنگ بودن آن است که موجب می‌شود این فلز در پوشش‌دهی به فلزات دیگر نقش اساسی ایفا کند. این ویژگی باعث می‌شود که روی به ماده‌ای مطلوب برای جلوگیری از خوردگی و افزایش طول عمر قطعات فلزی تبدیل شود.

کاربرد روی

از کاربردهای روی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• لوازم الکتریکی و الکترونیکی
• استفاده در صنعت خودروسازی
• مورداستفاده در صنعت داروسازی
• استفاده در صنعت رنگ‌سازی و چاپ
• ساخت آلیاژهای مختلف مانند برنج و برنز
• استفاده به عنوان بخشی از محتوای باتری‌ها
• آبکاری فلزات جهت جلوگیری از زنگ زدگی آن‌ها
• استفاده در سایر صنایع مانند لاستیک‌سازی، کشاورزی و...

ویژگی های فلز روی

فلز روی دارای ساختاری نرم و رنگ نقره‌ای مایل به آبی است. این فلز مقاومت کششی ناچیزی دارد و جزو فلزات شکننده محسوب می‌شود؛ به همین دلیل، آن را در حوزه‌های تحمل بار به کار نمی‌گیرند. به عبارتی، سختی روی بسیار کم است و مقاومت حداقلی دارد؛ البته آلیاژهای آن از مقاومت بالاتری برخوردار هستند. همچنین، فلز Zn دارای ساختار کریستالی شش وجهی است و تراکم کمتری در مقایسه با آهن دارد. از لحاظ انعطاف‌پذیری نیز در محدوده حرارتی 212 و 302 درجه فارنهایت به فلزی رسانا و چکش‌خوار تبدیل می‌شود. در کل، رسانایی روی معمولی است؛ اما خواص شیمیایی مناسبی دارد.

فرآیند تولید روی

روی توسط سنگ معدن سولفید تولید می‌شود که دارای کادمیوم، سرب، آهن، نقره و... است. این سنگ معدن در کشورهایی مانند چین، ژاپن، استرالیا و کشورهای آمریکای شمالی و جنوبی به وفور یافت می‌شود. کشور ما نیز ذخایر لازم جهت استخراج سنگ معدن سولفید را دارد. در هر حال، برای تولید روی می‌توان از دو فرآیند ذکرشده در قسمت زیر اقدام کرد:

• فرآیند الکترولیتی

بیش از 90 درصد روی تولیدشده در جهان طی فرآیند الکترولیتی به دست آمده‌اند. این فرآیند، خود دارای چندین مرحله است که از آن‌ها به ترتیب می‌توان به تغلیظ سنگ معدن، برشته کردن سنگ معدن، تبدیل اکسید روی به سولفات و الکترولیز محلول سولفات روی اشاره کرد.

• فرآیند حرارتی

فرآیند حرارتی با استفاده از کوره‌های ISF انجام می‌گیرد. این فرآیند تولید روی به دلیل انتشار زیاد گاز و مصرف بالای انرژی در اروپا به کار نمی‌رود و از فرآیند الکترولیتی استفاده می‌کنند. در این فرآیند، از کلوخه‌ها، روی و سرب حاصل می‌شود.