اکسید روی (Zinc Oxide) یا (ZnO) یک ترکیب معدنی سفیدرنگ، بدون بو و نامحلول در آب است که به‌صورت طبیعی در معدن روی‌سیت (Zincite) یافت شده و همچنین به‌صورت صنعتی تولید می‌شود.

این ماده به دلیل خواص ویژه‌ای مانند خاصیت ضدباکتری، ضدقارچ، ضدخوردگی، رسانایی کم، پایداری حرارتی بالا و جذب پرتو فرابنفش (UV) در ده‌ها صنعت کاربرد دارد.

کد شیمیایی آن در استاندارد بین‌المللی:

CAS Number: 1314-13-2

ویژگی‌ها و خواص مهم اکسید روی

اکسید روی ترکیبی استثنایی با مجموعه‌ای از خواص منحصر‌به‌فرد:

۱. رنگ سفید ثابت و پایداری بالا

در برابر نور و حرارت تغییر رنگ نمی‌دهد.

۲. جذب فوق‌العاده اشعه UV

همین ویژگی باعث استفاده گسترده آن در ضدآفتاب و پوشش‌های محافظتی شده است.

۳. خواص ضد میکروبی و ضد قارچ

در صنایع دارویی، بهداشتی و دامی استفاده می‌شود.

۴. نقطه ذوب و پایداری حرارتی بالا

مناسب برای لاستیک‌سازی و سرامیک.

۵. نقش مهم در واکنش‌های شیمیایی و کاتالیستی

به عنوان فعال‌کننده، تسریع‌کننده و پرکننده به کار می‌رود.

روش‌های تولید اکسید روی

اکسید روی به دو شکل کلی تولید می‌شود:

۱. روش غیرمستقیم فرنچ پروسس – (French Process)

پرکاربردترین روش در جهان.

فلز روی ذوب شده و سپس در تماس با هوا می‌سوزد و به ZnO تبدیل می‌شود.

نتیجه: اکسید روی با خلوص بالا و ذرات بسیار ریز

۲. روش مستقیم آمریکن پروسس – (American Process )

استفاده از خاک روی، گرد روی یا اکسیدهای معدنی.

این روش اقتصادی‌تر است اما خلوص کمی پایین‌تر دارد.

۳. روش شیمیایی / رسوبی (Wet Process)

تولید اکسید روی بسیار خالص برای مصارف دارویی و آرایشی.

انواع اکسید روی در بازار

۱. گرید صنعتی

مناسب لاستیک‌سازی، رنگ، سرامیک، مفتول‌سازی و متالورژی

(خلوص رایج: ۷۰–۹۹٪)

۲. گرید آرایشی و بهداشتی

ذرات بسیار ریز و کنترل‌شده

(خلوص: ۹۹–۹۹.۹٪)

۳. گرید دارویی

برای پمادهای پوستی، ضدالتهاب و محصولات مراقبت از پوست

۴. نانواکسید روی

دارای اندازه نانو (۱۰–۵۰ نانومتر)

برای کاربردهای ضدباکتری قوی و لوازم آرایشی پیشرفته

کاربردهای اکسید روی در صنایع مختلف

اکسید روی یکی از پرمصرف‌ترین مواد معدنی در ایران و جهان است.

مهم‌ترین صنایع مصرف‌کننده شامل:

۱. صنعت لاستیک و تایرسازی

بیش از ۵۰٪ مصرف جهانی ZnO در صنعت لاستیک است.

نقش‌ها:

• افزایش استحکام
• بهبود مقاومت حرارتی
• تسریع فرایند ولکانیزاسیون

۲. صنایع آرایشی و بهداشتی

به دلیل جذب UV و خواص ضدالتهاب:

• کرم ضدآفتاب
• پودر بچه
• کرم سوختگی
• کرم‌های پوشاننده و درمانی

۳. صنایع دارویی

در ساخت:

• پماد زینک اکساید
• کرم‌های ضدالتهاب
• ترکیبات ضدقارچ
• درمان التهابات پوستی و سوختگی

۴. رنگ‌سازی و پوشش‌ها

به عنوان رنگ‌سفید، پایدارکننده، ضدخوردگی و ضدقارچ.

مناسب برای:

• رنگ ساختمان
• پوشش‌های صنعتی
• رنگ ضدزنگ
• مستربچ و پلاستیک

۵. سرامیک و کاشی

بهبود خواص لعاب، براقیت و پایداری حرارتی.

۶. خوراک دام و طیور

به عنوان مکمل غذایی، تقویت‌کننده رشد و بهبود سیستم ایمنی.

۷. صنعت شیشه و متالورژی

• کنترل ویسکوزیته شیشه
• استفاده در برنز و برنج
• تولید پودرهای فلزی

مزایای استفاده از اکسید روی

قیمت اقتصادی نسبت به خواص

• پایداری حرارتی بالا
• سازگاری با بیشتر مواد شیمیایی
• عملکرد موثر در مقادیر کم
• افزایش دوام محصولات صنعتی
• ایمن و غیرسمی در گریدهای دارویی

اکسید روی (ZnO) یک ترکیب سفید، پایدار و چندمنظوره است که در صنایع مختلف از دارویی و آرایشی گرفته تا لاستیک‌سازی، سرامیک و رنگ کاربرد گسترده دارد.

این ماده به‌دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصربه‌فرد، یکی از مهم‌ترین مواد اولیه صنایع شیمیایی و معدنی محسوب می‌شود.

نحوه تولید اکسید روی از خاک معدن (Zinc Ore → ZnO)

فرآیند تولید اکسید روی از خاک معدن شامل مجموعه‌ای از مراحل معدنی، شیمیایی و حرارتی است که در نهایت منجر به تولید پودر سفید و باارزش اکسید روی (ZnO) می‌شود. این فرآیند در کارخانه‌های تولید شمش و اکسید روی انجام می‌شود و معمولاً در سه بخش کلی خلاصه می‌شود:

۱. فرآوری و تغلیظ خاک معدن

۲. تبدیل کنسانتره روی به اکسید روی

۳. خالص‌سازی، جمع‌آوری و بسته‌بندی واکسید روی

۱. مرحله اول: فرآوری و تغلیظ خاک معدن (Concentration)

خاک معدن روی معمولاً شامل کانی‌هایی مانند اسفالریت (ZnS) ، اسمیت‌زونیت (ZnCO₃) و همیمورفیت (ZnSiO₄ ) است. خاک استخراج‌شده خام بوده و مقدار فلز روی آن کم است؛ بنابراین ابتدا باید عیار آن افزایش یابد.

مراحل اصلی فرآوری:

۱. خردایش و آسیاب‌کردن

برای آزادسازی کانی‌های روی از سنگ مادر، خاک معدن ابتدا خرد و سپس آسیاب می‌شود.

۲. فلوتاسیون (Floatation)

در این مرحله با استفاده از روش‌های فیزیکی – شیمیایی، کانی‌های روی از باطله جدا شده و کنسانتره روی تولید می‌شود.

عیار کنسانتره روی معمولاً بین ۵۰ تا ۶۰ درصد است.

این کنسانتره ماده اولیه اصلی برای تولید اکسید روی در مرحله بعد است.

۲. تبدیل کنسانتره روی به اکسید روی

پس از تولید کنسانتره، آن را وارد مراحل حرارتی یا شیمیایی می‌کنند تا تبدیل به اکسید روی (ZnO) شود.

این کار به دو روش انجام می‌شود:

روش اول : روش حرارتی (Roasting) ؛ رایج‌ترین روش

۱. تشویه کنسانتره (Roasting):

کنسانتره حاوی سولفید روی در کوره‌های مخصوص در حضور هوا حرارت داده می‌شود.

در این مرحله سولفید روی (ZnS) به اکسید روی (ZnO) تبدیل می‌شود.

فرایند تشویه باعث:

• اکسیده‌شدن روی
• خروج گوگرد به‌صورت گاز
• تبدیل خاک به پودر قابل‌استفاده ZnO

می‌شود.

۲. خنک‌سازی و جمع‌آوری پودر ZnO:

پس از اکسیداسیون، پودر ZnO تشکیل‌شده توسط سیستم‌های فیلتراسیون، سیکلون و غبارگیر جمع‌آوری و سرد می‌شود.

این مرحله محصولی به نام اکسید روی خام (Roasted Zinc Oxide) تولید می‌کند.

روش دوم – روش هیدرومتالورژی (مرطوب / شیمیایی)

این روش بیشتر زمانی استفاده می‌شود که خاک معدن شامل کانی‌های اکسیدی یا کربناته باشد.

۱. لیچینگ (حل‌سازی)

کنسانتره در یک محیط اسیدی کنترل‌شده حل می‌شود و یون‌های روی وارد محلول می‌شوند.

۲. تصفیه محلول

ناخالصی‌هایی مثل آهن و مس با واکنش‌های شیمیایی جدا می‌شوند.

۳. بازیابی روی به شکل ZnO 

رویِ موجود در محلول با روش‌های صنعتی، به شکل اکسید روی رسوبی (Wet Process ZnO) تولید می‌شود.

این نوع، بسیار خالص بوده و در صنایع بهداشتی و آرایشی کاربرد دارد.

۳. خالص‌سازی، الک‌کردن و بسته‌بندی :

در پایان هر دو روش:

۱. پودر به‌دست‌آمده خشک و خنک می‌شود

تا از کلوخه‌شدن جلوگیری شود.

۲. سپس الک و درجه‌بندی می‌شود

اندازه و یکنواختی ذرات در کیفیت نهایی بسیار مهم است.

۳. بسته‌بندی نهایی

در بسته‌های:

• ۲۵ کیلوگرمی
• ۵۰ کیلوگرمی
• یا جامبوبگ ۵۰۰–۱۰۰۰ کیلوگرمی

برای فروش آماده می‌شود.

ویژگی‌های مهم ZnO تولید شده از خاک معدن

• رنگ سفید و درخشان
• پایداری حرارتی بالا
• مناسب صنایع لاستیک، رنگ، سرامیک و رویالیت
• درصد خلوص متنوع (۷۰٪ تا ۹۹٪ بسته به روش تولید)

مسیر تبدیل خاک معدن به اکسید روی به‌طور خلاصه:

استخراج خاک → تغلیظ → تشویه یا روش شیمیایی → اکسید روی → بسته‌بندی

این فرآیند ترکیبی از عملیات معدنکاری، حرارتی و شیمیایی است که نهایتاً محصولی ارزشمند برای صنایع مختلف تولید می‌کند.

نحوه تولید اکسید روی از شمش روی (Zinc Ingots → ZnO)

تولید اکسید روی از شمش روی معمولاً با روش غیرمستقیم انجام می‌شود که در صنعت به نام روش فرنچ پروسس (French  Process) شناخته می‌شود.

این روش برای تولید اکسید روی سفید و خالص بسیار رایج است.

۱. ذوب شمش روی

در کارخانه‌های تولید ZnO، ابتدا شمش روی در کوره‌های مخصوص ذوب می‌شود.

فلز روی نقطه ذوب نسبتاً پایینی دارد، بنابراین فرایند ذوب آن نسبت به بسیاری از فلزات آسان‌تر و اقتصادی‌تر است.

نتیجه این مرحله:

روی مایع آماده ورود به مرحله بعد

۲. بخار شدن (تبخیر) فلز روی

وقتی فلز روی به دمای کافی برسد، تبخیر شده و تبدیل به بخار فلزی می‌شود.

این مرحله نیازمند سیستم‌هایی است که:

• دما یکنواخت باشد
• سطح تماس روی با هوا کنترل شود
• بخار فلز به‌طور کامل تولید شود

در این مرحله هنوز هیچ واکنش شیمیایی مستقیم رخ نمی‌دهد؛ فقط روی از حالت مایع به بخار تبدیل می‌شود.

۳. اکسیداسیون بخار روی

بخار فلز روی با جریان کنترل‌شده هوا ترکیب می‌شود و در نتیجه اکسید روی (ZnO) شکل می‌گیرد.

این واکنش یکی از ساده‌ترین واکنش‌های اکسیداسیون فلزی است.

نتیجه:

پودر بسیار ریز و سفید ZnO به‌صورت ذرات شناور در هوا تولید می‌شود.

۴. جمع‌آوری پودر ZnO

ذرات تولید‌شده وارد سیستم‌های مخصوص جمع‌آوری می‌شوند:

• فیلترهای کیسه‌ای (Bag Filters)
• سیکلون‌ها
• محفظه‌های ته‌نشینی

این سیستم‌ها ذرات بسیار ریز ZnO را از جریان هوا جدا کرده و به‌صورت پودر خشک جمع‌آوری می‌کنند.

۵. سردسازی و خنثی‌سازی

پودر خروجی معمولاً هنوز داغ است و باید خنک شود تا:

• حالت گلوله‌ای پیدا نکند
• کیفیت آن ثابت بماند
• رطوبت و آلودگی جذب نکند

۶. الک‌کردن و درجه‌بندی

در این مرحله ذرات اکسید روی بر اساس اندازه دانه دسته‌بندی می‌شوند.

اندازه ذرات یکی از معیارهای مهم کیفیت ZnO است.

خروجی معمولاً شامل چند نوع گرید است:

• دانه‌ریز
• دانه متوسط
• دانه‌درشت

۷. بسته‌بندی نهایی

در نهایت پودر ZnO به‌صورت زیر بسته‌بندی می‌شود:

• کیسه‌های ۲۵ کیلوگرمی
• کیسه‌های ۵۰ کیلوگرمی
• جامبو بگ ۵۰۰–۱۰۰۰ کیلوگرمی

محصول نهایی آماده ارسال به صنایع مصرف‌کننده است.

مزایای روش تولید ZnO از شمش روی

• خلوص بسیار بالا
• رنگ سفید و کیفیت ثابت
• کنترل‌پذیری دقیق اندازه ذرات
• مناسب برای آرایشی، دارویی، رنگ‌سازی و لاستیک‌سازی

فرایند تولید اکسید روی از شمش روی شامل چهار مرحله اصلی است:

ذوب شمش → تبخیر روی → اکسیداسیون بخار → جمع‌آوری پودر ZnO

این روش که با نام French Process شناخته می‌شود، بهترین راه تولید اکسید روی سفید و خالص با کیفیت بالا است.

اگر قصد خرید شمش روی با خلوص‌های مختلف دارید، تادامارکت یکی از بهترین و معتبرترین پلتفرم‌ها برای تهیه انواع شمش‌های فلزی در ایران است.