ซิงค์ออกไซด์ เป็นวัตถุดิบหลักที่ขาดไม่ได้สำหรับอุตสาหกรรมหลายประเภท รวมถึงยาง อิเล็กทรอนิกส์ เคมีภัณฑ์ พลังงานใหม่ และวัสดุต้านแบคทีเรีย กระบวนการผลิตของมันกำหนดความบริสุทธิ์ ความสามารถในการทำงาน และปริมาณสิ่งเจือปนของผลิตภัณฑ์โดยตรง ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์และต้นทุนการผลิตปัจจุบัน กระบวนการผลิตออกไซด์ของสังกะสีที่เป็นที่นิยมหลักแบ่งออกเป็นสามประเภท ได้แก่ กระบวนการโดยตรง กระบวนการทางอ้อม และกระบวนการเปียก ในบรรดาเหล่านี้ ออกไซด์ของสังกะสีที่มีกิจกรรมทางเคมีสูงซึ่งผลิตด้วยกระบวนการเปียก มีความสามารถในการแข่งขันหลักคือความบริสุทธิ์สูง ความมีกิจกรรมสูง ปริมาณสิ่งเจือปนต่ำ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและประหยัดพลังงาน กำลังค่อยๆ แทนที่ผลิตภัณฑ์จากกระบวนการหลอมโลหะแบบดั้งเดิม กลายเป็นผลิตภัณฑ์ผงเคมีที่มีคุณภาพสูงซึ่งมีความต้องการในตลาดสูงและมีความต้องการในอุตสาหกรรมที่แข็งแกร่ง.

Wet-Process Active Zinc Oxide
ออกไซด์ของสังกะสีที่ใช้งานในกระบวนการเปียก

ซิงค์ออกไซด์กระบวนการโดยตรง หรือที่รู้จักในชื่อกระบวนการโดยตรงทางโลหะวิทยาความร้อน เป็นกระบวนการผลิตซิงค์ออกไซด์ที่ดั้งเดิมและพื้นฐานที่สุดวัตถุดิบหลักคือวัสดุที่มีสังกะสีต่ำ เช่น แร่สังกะสีและตะกรันสังกะสี ผสมกับสารรีดิวซ์ เช่น ถ่านโค้ก วัสดุเหล่านี้จะถูกเผาโดยตรงและรีดิวซ์ที่อุณหภูมิสูง จากนั้นจึงออกซิไดซ์และทำให้เย็นลงเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป กระบวนการผลิตมีความเรียบง่ายและต้องการการลงทุนด้านอุปกรณ์น้อย ทำให้เป็นวิธีหลักในการผลิตออกไซด์สังกะสีในปริมาณมากในช่วงแรก.

 

การผลิตซิงค์ออกไซด์ทางอ้อม ซึ่งเป็นกระบวนการไพโรเมทัลลูรจิคัลเช่นกัน เป็นการปรับปรุงจากกระบวนการทางตรง กระบวนการนี้ต้องการวัตถุดิบคุณภาพสูงขึ้น โดยหลักคือแท่งซิงค์คุณภาพสูงและตะกรันซิงค์ กระบวนการผลิตประกอบด้วยสามขั้นตอน: การลด, การระเหย, และการออกซิเดชัน ขั้นแรก แท่งซิงค์จะถูกทำให้ร้อนและหลอมละลาย จากนั้นระเหยตัว ตามด้วยการออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง การทำให้เย็น และการคัดเกรดเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปการควบคุมอุณหภูมิมีความแม่นยำมากกว่าในกระบวนการโดยตรง.

 

การผลิตซิงค์ออกไซด์โดยตรงมีต้นทุนต่ำและสามารถใช้ประโยชน์จากของเสียที่มีซิงค์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้เหมาะสำหรับการผลิตซิงค์ออกไซด์เกรดพื้นฐานในปริมาณมาก อย่างไรก็ตาม มีปริมาณสิ่งเจือปนสูง ความบริสุทธิ์ต่ำ และกิจกรรมไม่ดี ซิงค์ออกไซด์ที่ผลิตโดยวิธีทางอ้อมมีความบริสุทธิ์สูงกว่าและมีอนุภาคที่สม่ำเสมอมากกว่าซิงค์ออกไซด์ที่ผลิตโดยตรง แต่ต้องพึ่งพาวัตถุดิบซิงค์มากเกินไป มีพื้นที่ผิวจำเพาะจำกัด ใช้พลังงานสูง และมีค่าใช้จ่ายในการบำบัดก๊าซไอเสียสูง.

 

ซิงค์ออกไซด์ชนิดกระบวนการเปียก (Wet-process active zinc oxide) หรือที่รู้จักในชื่อ ซิงค์ออกไซด์กระบวนการเปียก เป็นกระบวนการผลิตซิงค์ออกไซด์ที่ทันสมัยที่สุดในปัจจุบัน ซึ่งเหมาะกับความต้องการระดับสูงมากที่สุด กระบวนการนี้แตกต่างอย่างมากจากกระบวนการทางโลหะวิทยาที่ใช้ความร้อนสูง (High-temperature pyrometallurgical routes) ทั้งแบบตรง (direct) และแบบอ้อม (indirect)กระบวนการทั้งหมดหมุนรอบปฏิกิริยาในสถานะของเหลว โดยใช้แร่ที่มีสังกะสี, ฝุ่นสังกะสี, และสารละลายซัลเฟตสังกะสีเป็นวัตถุดิบหลัก กระบวนการนี้ประกอบด้วยการชะล้าง, การทำให้บริสุทธิ์หลายขั้นตอน, การตกตะกอน, การล้างด้วยน้ำบริสุทธิ์, การอบแห้งที่อุณหภูมิต่ำ, และการเผาที่อุณหภูมิต่ำ แต่ละขั้นตอนสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำ เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของผลิตภัณฑ์ตั้งแต่ต้นทาง.

 

เมื่อเปรียบเทียบกับออกไซด์ของสังกะสีที่ได้จากกระบวนการไพโรเมทัลลูรจิก ออกไซด์ของสังกะสีที่ได้จากกระบวนการเปียกมีข้อได้เปรียบที่สำคัญหลายประการ ประการแรก มีความบริสุทธิ์สูงกว่าและมีสิ่งเจือปนน้อยกว่า กระบวนการกำจัดสิ่งเจือปนแบบหลายขั้นตอนในกระบวนการเปียกสามารถกำจัดโลหะหนักได้อย่างลึกซึ้ง ทำให้ได้ความบริสุทธิ์เกินกว่า 99.9% สำหรับออกไซด์ของสังกะสีที่ได้จากกระบวนการเปียกที่มีความบริสุทธิ์สูง ซึ่งตรงตามมาตรฐานสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดสำหรับการใช้งานในอิเล็กทรอนิกส์ การสัมผัสกับอาหาร และยางประการที่สอง แสดงให้เห็นถึงกิจกรรมที่แข็งแกร่งขึ้นและมีพื้นที่ผิวเฉพาะที่ใหญ่กว่า อนุภาคผงที่ละเอียดและมีรูพรุนมากขึ้นส่งผลให้มีพื้นที่ผิวเฉพาะที่ใหญ่กว่ามากเมื่อเทียบกับซิงค์ออกไซด์ธรรมดา ซึ่งนำไปสู่ประสิทธิภาพการกระตุ้นการวัลคาไนซ์ที่สูงขึ้น สิ่งนี้ช่วยให้สามารถลดปริมาณที่ต้องเติมลงในสูตรยางได้อย่างมาก ส่งผลให้ต้นทุนการผลิตโดยรวมลดลงในขณะเดียวกัน อนุภาคแสดงการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอที่ยอดเยี่ยมและไม่เกิดการรวมตัวกันเป็นก้อน ส่งผลให้การผสมผสานในกาว สารแขวนลอย และสารเคลือบเป็นไปอย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอมากขึ้น ซึ่งช่วยปรับปรุงความทนทานต่อการสึกหรอ ความทนทานต่อการเสื่อมสภาพ การส่งผ่านแสง และความเสถียรของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปได้อย่างมีนัยสำคัญนอกจากนี้ ยังมีความเข้ากันได้กับวัตถุดิบที่หลากหลาย สามารถใช้ประโยชน์จากของเสียที่มีสังกะสีได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้มีการใช้ทรัพยากรสูงขึ้น กระบวนการแบบปิดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น มีประสิทธิภาพในการรีไซเคิลน้ำเสียสูง และใช้พลังงานน้อยลง ซึ่งสอดคล้องกับแนวโน้มการผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมแบบคาร์บอนคู่.

 

การเลือกผู้ผลิตซิงค์ออกไซด์แบบกระบวนการเปียกที่เชื่อถือได้และการเลือกผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงพร้อมเทคโนโลยีกระบวนการเปียกที่ครบถ้วน จะช่วยให้มีการควบคุมอย่างเข้มงวดในด้านความบริสุทธิ์ ขนาดอนุภาค ความสามารถในการทำปฏิกิริยา และปริมาณโลหะหนัก ซึ่งช่วยให้บริษัทต่างๆ สามารถปรับปรุงคุณภาพและลดต้นทุนได้.