磷酸鋅為白色粉末或斜方晶體。密度為3.0~3.9g/cm3,水溶液的pH值為6.0~8.0,溶于無(wú)機(jī)酸、氨水和銨鹽溶液,不溶于水和醇。在100℃時(shí)失去2個(gè)結(jié)晶水而成無(wú)水物。有潮解性、腐蝕性;吸油量為15~50g/100g;具有較好的穩(wěn)定性、耐水性和防蝕性。
在水、氧的存在條件下,磷酸鋅中的陰離子可與鐵陽(yáng)離子反應(yīng),生成以磷酸鐵為主體的致密堅(jiān)固的保護(hù)膜。這種致密的鈍化膜不溶于水、硬度高、附著力強(qiáng),可與許多金屬離子作用生成鉻合物,具有良好的防銹效果。用磷酸鋅制做的防腐底漆具有優(yōu)異的防銹、防腐蝕性能。磷酸鋅不含鉛、鉻等重金屬,是一種無(wú)毒無(wú)公害的防銹顏料。
生產(chǎn)原理
(1) 磷酸、硫酸鋅法
在強(qiáng)堿存在下,用磷酸與硫酸鋅作用,生成磷酸鋅。該工藝的缺點(diǎn)是收率低。
(2) 硫酸鋅與磷酸氫二鈉法
硫酸鋅與磷酸氫二鈉反應(yīng),同時(shí)加入氫氧化鈉,以中和磷酸氫二鈉,可制得磷酸鋅。如果加入適量的氫氧化鈉,收率可接近100%。
(3) 氧化鋅法
氧化鋅與磷酸反應(yīng)生成磷酸鋅。
3ZnO+2H3PO4 → Zn3(PO4)2+3H2O
生產(chǎn)工藝
將工業(yè)磷酸打入母液貯槽中,與母液配制成15%~20%濃度的磷酸溶液。再打入磷酸高位槽中。將工業(yè)氧化鋅打入預(yù)先裝有水的帶有夾套的不銹鋼合成鍋中。夾套通入蒸汽,開(kāi)動(dòng)攪拌打漿,使溫度升至50~80℃。磷酸溶液由高位槽緩慢加入合成鍋中,可用pH試紙控制投料終點(diǎn)使之呈微酸性(pH=4)。夾套通入蒸汽可升溫30~60℃,反應(yīng)1.5~2h(在攪拌情況下),將料漿放入真空抽濾機(jī)中。料漿經(jīng)分離,水洗終點(diǎn)用pH試紙控制為中性。分離出的母液打入母液貯槽中,濾餅經(jīng)干燥,即得磷酸鋅成品。
用途
磷酸鋅是一種新型防銹顏料,用于金屬防腐涂料。也用于生產(chǎn)防腐防銹美術(shù)顏料、金屬表面磷化劑,以及氯化橡膠、阻燃劑、滅火劑、磷光體等。