بررسی کامل فلز روی؛ فلز روی خاکستری رنگ و براق، با خواصی شگفت‌انگیز، از دیرباز توجه بشر را به خود جلب کرده است. مقاومت در برابر خوردگی، قابلیت شکل‌پذیری و هدایت الکتریکی بالا، تنها بخشی از ویژگی‌های منحصر به فرد این فلز است. از صنایع خودروسازی و ساخت و ساز گرفته تا پزشکی و کشاورزی، روی حضوری پررنگ دارد. این فلز ارزشمند، در عمق زمین و در کالبد موجودات زنده، نقشی حیاتی ایفا می‌کند. در این مقاله، سفری خواهیم داشت به دنیای شگفت‌انگیز روی، عنصری که زندگی ما را به شیوه‌ای شگفت‌انگیز تحت تاثیر قرار داده است.
چرا به فلز روی نیاز داریم؟
فلز روی، یکی از عناصر غیرآهنی و نرم با تاریخی کهن، از دیرباز در تمدن‌های مختلف به کار رفته است. آثار باستانی که از دوران پیش از تاریخ به جا مانده‌اند، نشانگر قدمت و کاربرد دیرین این فلز هستند. هند و چین، که به قرن‌ها پیش از میلاد مسیح برمی‌گردند، نخستین کشورهای شناخته‌شده‌ای هستند که موفق به استخراج روی شدند و به همین دلیل به عنوان پیشگامان این فلز در آسیا شناخته می‌شوند. در سوی دیگر، در غرب اروپا، آندریاس مارگراف شیمیدان آلمانی، در سال 1746 به کشف فلز روی نائل آمد. از آن زمان تا به امروز، فلز روی به عنوان یکی از پایه‌ای‌ترین و حیاتی‌ترین فلزات در صنایع مختلف نقش‌آفرین بوده است.
نقش فلز روی در صنایع مختلف
فلز روی به دلیل ویژگی‌های خاص و منحصر به فردش در صنایع گوناگون به کار می‌رود. در ادامه به برخی از این کاربردها اشاره می‌شود:
-
لوازم الکتریکی و الکترونیکی: فلز روی در تولید قطعات الکتریکی و الکترونیکی نقش برجسته‌ای ایفا می‌کند.
-
صنعت خودروسازی: در ساخت و تقویت اجزای خودرو، فلز روی به عنوان یک ماده کلیدی به کار می‌رود.
-
صنعت داروسازی: در فرمولاسیون داروها و تولید تجهیزات پزشکی، فلز روی نقشی اساسی دارد.
-
صنعت رنگ‌سازی و چاپ: به منظور بهبود کیفیت و دوام رنگ‌ها و جوهرها، فلز روی به کار می‌رود.
-
ساخت آلیاژهای مختلف: فلز روی به عنوان عنصری اصلی در تولید آلیاژهایی چون برنج و برنز استفاده می‌شود.
-
باتری‌ها: فلز روی به عنوان یکی از مواد مهم در ساخت باتری‌ها و افزایش کارایی آن‌ها به کار می‌رود.
-
آبکاری فلزات: برای جلوگیری از زنگ‌زدگی و افزایش طول عمر فلزات، فرآیند آبکاری با فلز روی انجام می‌شود.
-
سایر صنایع: فلز روی همچنین در صنایع مختلف دیگری نظیر لاستیک‌سازی و کشاورزی به کار می‌رود.
خصوصیات فلز روی
فلز روی با ساختاری نرم و رنگ نقره‌ای مایل به آبی، به ویژگی‌های خاصی شناخته می‌شود. این فلز دارای مقاومت کششی اندکی است و به علت شکنندگی‌اش، در کاربردهای باربری مورد استفاده قرار نمی‌گیرد. به عبارت دیگر، سختی فلز روی بسیار کم و مقاومت آن نیز حداقلی است، هرچند که آلیاژهای آن از استحکام بیشتری برخوردارند. فلز روی، با نماد Zn، دارای ساختار کریستالی شش‌وجهی است و تراکم کمتری نسبت به آهن دارد. از نظر انعطاف‌پذیری، در محدوده حرارتی 212 تا 302 درجه فارنهایت به فلزی رسانا و چکش‌خوار تبدیل می‌شود. در مجموع، رسانایی فلز روی در سطحی معمولی قرار دارد، اما خواص شیمیایی آن مناسب و مطلوب است.
آشنایی با فرایند تولید فلز روی
فلز روی از سنگ معدن سولفید تولید می‌شود که شامل عناصری همچون کادمیوم، سرب، آهن و نقره است. این نوع سنگ معدن به طور گسترده‌ای در کشورهایی نظیر چین، ژاپن، استرالیا و نیز در کشورهای قاره‌های آمریکای شمالی و جنوبی یافت می‌شود. کشور ما نیز دارای ذخایر قابل توجهی از این سنگ معدن است. برای تولید روی، دو فرآیند عمده به کار می‌رود که به شرح زیر است:
فرآیند حرارتی
فرآیند حرارتی با استفاده از کوره‌های ISF انجام می‌شود. این روش تولید روی به دلیل انتشار زیاد گازهای آلاینده و مصرف بالای انرژی در اروپا کمتر به کار می‌رود و در بیشتر موارد به فرآیند الکترولیتی روی آورده می‌شود. در این فرآیند، کلوخه‌ها به روی و سرب تبدیل می‌شوند.
فرآیند الکترولیتی
بیش از 90 درصد از روی تولید شده در سطح جهانی به روش الکترولیتی به دست می‌آید. این فرآیند شامل چندین مرحله است که به ترتیب عبارتند از: تغلیظ سنگ معدن، برشته کردن سنگ معدن، تبدیل اکسید روی به سولفات و در نهایت، الکترولیز محلول سولفات روی.
جمع بندی
با توجه به اهمیت فلز روی در صنایع مختلف و نقش آن در پیشرفت تکنولوژی، آشنایی با خواص و کاربردهای این فلز ارزشمند برای متخصصان و فعالان این حوزه ضروری است. سایت پیوانه به عنوان یکی از معتبرترین مراکز عرضه محصولات آهنی، آمادگی دارد تا با ارائه مشاوره تخصصی و محصولات با کیفیت، نیازهای شما را در این زمینه برآورده سازد. برای کسب اطلاعات بیشتر و بهره‌مندی از خدمات ما، به سایت پیوان مراجعه فرمایید