Prášek uhličitanu nikelnatého

Prášek uhličitanu nikelnatého je důležitou průmyslovou chemikálií se širokou škálou použití. Tento článek poskytuje přehled práškového uhličitanu nikelnatého a jeho klíčových vlastností, aplikací, specifikací, cen a dalších informací.

Přehled prášku uhličitanu nikelnatého

Uhličitan nikelnatý, chemický vzorec NiCO3, je anorganická sůl, která za standardních podmínek tvoří světle zelený prášek. Některé klíčové údaje o práškovém uhličitanu nikelnatém zahrnují:

Složení

• Primárně se skládá z niklu, uhlíku a kyslíku.
• Obvykle obsahuje nikl 57-59%
• K dispozici v technické a čisté kvalitě

Klíčové vlastnosti

• Jemný zelený krystalický prášek
• Hustota kolem 3,7-3,9 g/cm3
• Bod tání se rozkládá při 240 °C před roztavením
• Rozpustný v kyselinách, amoniaku; nerozpustný ve vodě
• Nehořlavý bez bodu vzplanutí

Typické nečistoty

• Železo, síra, chlorid, oxid křemičitý
• 1-3% pro technické třídy, méně než 1% pro čisté třídy

Nebezpečí

• Nízká akutní toxicita
• Chronická expozice může způsobit senzibilizaci kůže a podráždění dýchacích cest.

Aplikace

• Galvanické pokovování - matné niklové nánosy
• Keramika - pigmenty, glazury
• Prekurzor katalyzátoru
• Baterie - niklové elektrody
• Další použití

Uhličitan nikelnatý je všestranně použitelný jako chemický meziprodukt v různých průmyslových odvětvích, jako je galvanické pokovování, keramika, katalýza a baterie.

Typy Prášek uhličitanu nikelnatého

Práškový uhličitan nikelnatý je k dispozici v různých kvalitách pro technické účely a pro použití s vysokou čistotou:

Typy	Obsah niklu	Nečistoty	Velikost částic	Typická použití
Technická stránka	57-59%	Vyšší	Prášek do granulí	Galvanické pokovování, keramika
Čistý / rafinovaný	Min 59%	Nižší (<1%)	Velmi jemný prášek	Katalyzátor, baterie

Existují také různé formy práškového uhličitanu nikelnatého, pokud jde o složení:

Formuláře	Složení	Vlastnosti	Používá
Základní uhličitan nikelnatý	2NiCO3.3Ni(OH)2.xH2O	nazelenalý odstín, vyšší obsah niklu	Preferované pro pokovování
Neutrální uhličitan nikelnatý	NiCO3	Šedozelená, spodní nikl	Některá technická použití

V této tabulce jsou porovnány některé vlastnosti základní a neutrální formy:

Vlastnictví	Základní uhličitan nikelnatý	Neutrální uhličitan nikelnatý
Rozpustnost v amoniaku	Rozpustné	Nerozpustné
Obsah niklu	Vyšší (~58%)	Nižší (~50%)
Stabilita	Méně stabilní	Stabilnější
Cena	Vyšší	Dolní

Souhrnně lze tedy říci, že existují třídy technické a vysoké čistoty, základní a neutrální formy složení a rozdíly ve vlastnostech prášku, které vyhovují konečným aplikacím.

Výrobní metody

Mezi hlavní způsoby výroby práškového uhličitanu nikelnatého patří:

• Přímé sycení oxidem uhličitým - Reakce oxidu nikelnatého s plynným oxidem uhličitým
• Nepřímé sycení oxidem uhličitým - Čpavkový proces s niklovým matným povrchem
• Metoda substituce - Iontová výměnná reakce od chloridu nebo síranu nikelnatého

Níže uvedená tabulka ukazuje srovnání jednotlivých metod:

Výrobní trasa	Suroviny	Typický obsah niklu	Nečistoty	Škálovatelnost
Přímé sycení oxidem uhličitým	Oxid nikelnatý	57-59%	Střední	Menší dávky
Nepřímé sycení oxidem uhličitým	Nikl matný	57-59%	Nízký	Velký rozsah
Metoda substituce	Soli niklu	57-60%	Velmi nízká	Flexibilní

Přímá karbonizace je jednoduchý proces, ale může přinést nečistoty z oxidu nikelnatého nižší kvality. Nepřímý amoniakální proces využívá velmi čisté suroviny z niklové matrice. Metoda substituce nabízí velkou čistotu a flexibilitu, ale vyžaduje další suroviny ze solí niklu.

Specifikace

Práškový uhličitan nikelnatý je k dispozici podle různých mezinárodních specifikací a norem:

Normy	Minimální nikl (%)	Maximální množství nečistot	Velikost částic (Mesh)
ASTM B154	57	3% Fe,1% S,1% insol	>100 ok
GB/T 3562	58	1.7% Fe,1% Cl,1% S	–
QC/T 783-2008	–	0,005% Co;0,01% Cu;1% insol	–

Specifikace uhličitanu nikelnatého uvádějí požadavky na chemické složení, minimální obsah niklu, limity přítomného železa, síry a dalších nečistot, jakož i distribuci velikosti částic prášku.

Známky

Třídy uhličitanu nikelnatého podle obsahu niklu (%):

• Nízká: 50-56%
• Standard: 57-59%
• Vysoká čistota: Min 59%+

Podle obsahu nečistot a požadavků na použití lze rozlišovat mezi technickými, průmyslovými, čistými atd. třídami.

Balení

Běžné možnosti balení:

• Malé pytle / kontejnery - 1kg, 5kg, 25kg
• Bubny - obvykle 50 kg, 100 kg
• Super pytle - 500 kg až 1500 kg

Obalovým materiálem jsou obvykle plastové nebo plastem vyložené sáčky/kontejnery. Větší množství se přepravují v zabezpečených sudech nebo super pytlích. U velkoobjemových uživatelů je možné použít vlastní balení.

Stanovení cen

Odhad ceny pro práškový uhličitan nikelnatý (USD za metrickou tunu):

Třída	Čistota	Cenové rozpětí
Technická stránka	57-58% Ni	$14,000 – $16,000
Rafinovaný	Min. 59% Ni	$17,000 – $19,000
Vysoká čistota	>99%	$21,000 – $25,000

Klíčové faktory ovlivňující ceny uhličitanu nikelnatého:

• Ceny niklu - Přímo navázáno na ceny indexu niklu LME
• Čistota - Vyšší čistota vyžaduje vyšší cenu
• Množství - Při velkých objemech nákupů se obvykle poskytují slevy
• Zeměpisná poloha - Regionální dynamika nabídky a poptávky

Aktuální ceny lze nejlépe získat přímo od dodavatelů a distributorů uhličitanu nikelnatého na základě jakosti, objemu atd.

Aplikace a použití

Mezi hlavní průmyslové aplikace a použití práškového uhličitanu nikelnatého patří:

Galvanické pokovování

• Používá se k nanášení matných nebo pololesklých niklových povlaků.
• Levnější než síran nikelnatý a chlorid nikelnatý
• Upřednostňuje se zásaditý uhličitan nikelnatý, aby se předešlo nečistotám ovlivňujícím kvalitu pokovení.

Keramika

• Zdroj niklu pro barvení glazur a pigmentaci keramiky
• Poskytuje jedinečné zelené, hnědé, žluté a kovové efekty.

Prekurzor katalyzátoru

• Přeměněn na kovový nikl nebo oxid nikelnatý používaný v katalyzátorech
• Katalyzátory pro hydrogenaci, dehydrogenaci a odsíření

Baterie

• Katodový materiál v niklových elektrodách pro dobíjecí niklové baterie
• Vyžaduje velmi vysokou čistotu rafinovaného zásaditého uhličitanu nikelnatého

Další použití

• Výroba solí niklu - síran nikelnatý, octan nikelnatý, chlorid nikelnatý atd.
• Slitiny a kovové výrobky
• Barvení a leštění skla
• Magnetické materiály
• Přísada do portlandského cementu

Tato tabulka shrnuje některé technické specifikace specifické pro dané aplikace:

aplikace	Potřebný stupeň	Typický obsah niklu	Limity nečistot	Velikost částic
Galvanické pokovování	Základní	57-58%	Nižší obsah železa	Granule, prášek
Keramika	Buď	57-59%	Uvolněný	–
Catalyst	Vysoká čistota	Min 99%	Velmi nízká	–
Baterie	Vysoká čistota, základní	99.9-99.99%	Extrémně nízká	Ultrajemné <1 mikron

Práškový uhličitan nikelnatý se tak v různých oblastech zpracovává na konečné produkty pro průmyslová odvětví od pokovování až po vysoce výkonné baterie.

Dodavatelé a výrobci

Mezi přední světové dodavatele a výrobce práškového uhličitanu nikelnatého patří:

Společnost	Lokality	Výrobní kapacita	Typické produkty
Jilin Jien Nickel Industry Co., Ltd.	Čína	20 000 mt	Technické, čisté stupně
INCO Limited	Kanada	10 000 mt	Baterie, třídy katalyzátorů
Skupina Chengtun	Čína	10 000 mt	Nízká/vysoká třída
Umicore	Evropa, Asie	NA	Vysoká čistota
Americké prvky	USA	NA	Vysoká čistota

Distributoři a prodejci

• Alpha Chemicals
• Americké prvky
• Glentham Life Sciences
• Hefei TNJ Chemical
• Loba Chemie
• Strem Chemicals
• Shanghai Ruizheng Chemical
• BeanTown Chemical
• Kariéra Henan Chemical

Výhody uhličitanu nikelnatého

Některé z hlavních výhod a přínosů používání práškový uhličitan nikelnatý oproti jiným sloučeninám niklu:

Výhody	Podrobnosti
Nižší náklady	Levnější než síran nikelnatý nebo chlorid nikelnatý
Snadnější manipulace	Méně hygroskopický než chlorid nikelnatý, který rychle absorbuje vlhkost.
Méně nečistot	Obsahuje méně problematických prvků, jako je sodík, vápník a hořčík, než jiné soli niklu.
Stabilní složení	Základní forma uhličitanu nikelnatého zachovává při zpracování rovnoměrný poměr Ni:CO3.
Jednotné vklady	Základní uhličitany niklu zajišťují hladké, matné povlaky niklu z pokovovacích lázní bez vzniku důlků.
Snadný rozptyl	Žádné problémy se spékáním - dobře disperguje ve vodných roztocích pro pokovování

Klíčové důvody, proč se v některých aplikacích dává přednost uhličitanu nikelnatému, spočívají v ekonomice, manipulaci, konzistenci a výkonnostních faktorech.

Proti síranu nikelnatému

Srovnání uhličitanu nikelnatého se síranem:

• Nižší cena
• Méně rozpustné, ale snadněji filtrovatelné zbytky
• Vyrábí tmavší niklový plech
• Může vnášet do usazenin defekty na bázi síry, které ovlivňují tažnost.

Proti chloridu nikelnatému

Srovnání uhličitanu nikelnatého s chloridem:

• Mnohem nižší náklady
• Žádné problémy s absorpcí hydroskopické vlhkosti během skladování
• Méně korozivní pro zařízení, jako jsou pokovovací nádrže.
• Vytváří desky s horší tažností než roztoky chloridů

Souhrn

Zatímco síran nikelnatý a chlorid nikelnatý mají oblasti, ve kterých jejich pokovovací vlastnosti vynikají, uhličitan nikelnatý nabízí nejlepší kombinaci cenové dostupnosti, manipulace a kvality nánosu, což z něj činí univerzální pokovovací chemikálii.

Omezení uhličitanu nikelnatého

Nevýhody	Vypracování
Nerozpustnost	Má relativně nízkou rozpustnost, která může vyžadovat míchání, zahřívání nebo čpavek, aby se plně rozpustil v pokovovacích roztocích.
Pomalé rozpouštění	Rychlost rozpouštění je slabší než u jiných rozpustných niklových solí - vyžaduje úpravu procesu
Nečistoty	Technické třídy mohou obsahovat nečistoty ovlivňující kvalitu
Toxicita	Rizika vdechnutí, pokud nejsou prášky kontrolovány

Problémy s pokovováním

Některá specifická omezení při použití práškového uhličitanu nikelnatého pro galvanické pokovování oproti alternativám:

• Vyžaduje vyšší pH lázně pro rozpouštění
• Může vnášet cizí prvky, jako je železo ovlivňující usazeniny
• Větší požadavky na filtraci pro zachycení nerozpuštěných částic
• Delší doba rozpouštění, která snižuje výkonnost výroby pokovování
• Kvalita povrchu je nižší než u pokovování na bázi síranů nebo chloridů.
• Konečná tažnost desek není tak vysoká jako u síranů nebo chloridů

Tato omezení jsou však zmírněna správnou přípravou lázně, filtrací a kontrolou procesu.

Zmírňující opatření

• Začněte s práškovým zásaditým uhličitanem nikelnatým vyšší čistoty, pokud je to možné.
• Použití čpavku, zahřívání, míchání ke zlepšení rozpouštění
• Použití magnetických odlučovačů nebo účinné filtrace k odstranění znečištění částicemi.
• Před přidáním do pokovovací lázně prášek předem rozpusťte v roztoku niklu.
• Úprava provozních parametrů - pH, teplota, hustota proudu pro zlepšení kvality
• Zvažte použití uhličitanu nikelnatého spolu se síranovými nebo chloridovými solemi, abyste vyvážili náklady a výkonnost.

Bezpečnost a toxicita

Prášek uhličitanu nikelnatého vyžaduje bezpečné zacházení:

• Vdechování prachu - Používejte ochranu dýchacích cest; zabraňte vzniku prachu
• Styk s kůží - Používejte rukavice; omyjte zasažená místa.
• Styk s očima - Používejte ochranné brýle; při zasažení očí je vypláchněte.
• Požití - Nekonzumovat; v případě požití vypláchnout ústa.

Pokyny pro vystavení

• OSHA PEL 1 mg/m3 (nikl)
• ACGIH TLV 0,1 mg/m3 (nikl)

Údaje o toxicitě

• Nízká akutní orální/dermální toxicita
• Může vyvolat senzibilizaci kůže při opakovaném kontaktu
• Čím vyšší riziko chronické toxicity, tím čistší třída.

Před manipulací s práškovým uhličitanem nikelnatým nebo jeho zpracováním vždy zkontrolujte bezpečnostní listy (SDS) od dodavatelů, kde najdete aktuální a podrobné bezpečnostní informace.

Nejčastější dotazy

Otázka: Je uhličitan nikelnatý přírodní nebo syntetický?

Odpověď: Komerčně dostupný uhličitan nikelnatý se vyrábí synteticky chemickou přeměnou rud obsahujících nikl. Přírodní minerál uhličitan nikelnatý je velmi vzácný.

Otázka: Co je zásaditý a neutrální uhličitan nikelnatý?

Odpověď: Základní uhličitan nikelnatý obsahuje hydroxid nikelnatý, zatímco neutrální forma je čistý NiCO3. Základní typy mají vyšší obsah niklu a lepší pokovovací vlastnosti.

Otázka: K čemu se používá uhličitan nikelnatý?

Odpověď: Hlavní použití je galvanické pokovování pro nanášení niklových vrstev, keramika pro barvení a glazury, materiál pro výrobu katalyzátorů a nikl-kovové baterie.

Otázka: Je uhličitan nikelnatý nebezpečný?

Odpověď: Má nízkou akutní toxicitu, ale dlouhodobá expozice představuje vyšší riziko chronické toxicity v důsledku akumulace niklu a vdechování. Při manipulaci je třeba používat vhodné osobní ochranné pomůcky.

Otázka: Jaké jsou běžné průmyslové normy pro uhličitan nikelnatý?

Odpověď: Klíčové specifikace práškového uhličitanu nikelnatého se řídí normami jako ASTM B154, GB/T 3562 a QC/T 783-2008, které se týkají složení, čistoty a obsahu niklu.

Otázka: S čím reaguje uhličitan nikelnatý?

Odpověď: Reaguje s minerálními kyselinami za vzniku niklových solí. Na vlhkém vzduchu se pomalu mění na hnědočernou za vzniku povrchového hydroxidu nikelnatého. Při vysokých teplotách se rozkládá před tavením. Opatrně s alkálií.

Otázka: Je uhličitan nikelnatý rozpustný ve vodě?

Odpověď: Ne, uhličitan nikelnatý má velmi nízkou rozpustnost ve vodě. K jeho úplnému rozpuštění je třeba zahřátých kyselých pokovovacích roztoků nebo čpavku, aby se plně rozpustil pro aplikace, jako je galvanické pokovování.

Otázka: Jaké jsou alternativy k použití uhličitanu nikelnatého?

Odpověď: V závislosti na použití jsou alternativami síran nikelnatý, chlorid nikelnatý pro pokovování; oxid nikelnatý, hydroxid nikelnatý pro baterie; jiné sloučeniny niklu pro katalyzátory.

znát více procesů 3D tisku