Carbonato de níquel en polvo

Polvo de carbonato de níquel es un importante producto químico industrial con una amplia gama de usos. Este artículo ofrece una visión general del carbonato de níquel en polvo y sus principales propiedades, aplicaciones, especificaciones, precios y mucho más.

Descripción general del carbonato de níquel en polvo

El carbonato de níquel, de fórmula química NiCO3, es una sal inorgánica que forma un polvo verde pálido en condiciones estándar. Algunos detalles clave sobre el polvo de carbonato de níquel incluyen:

Composición

• Compuesto principalmente de níquel, carbono y oxígeno.
• Normalmente contiene níquel 57-59%
• Disponible en grados técnico y puro

Características principales

• Polvo cristalino verde fino
• Densidad en torno a 3,7-3,9 g/cm3
• Punto de fusión se descompone a 240°C antes de fundirse
• Soluble en ácidos, amoníaco; insoluble en agua
• Incombustible sin punto de inflamación

Impurezas típicas

• Hierro, azufre, cloruro, sílice
• 1-3% para los grados técnicos, menos de 1% para los grados puros

Peligros

• Baja toxicidad aguda
• La exposición crónica puede provocar sensibilización cutánea, irritación respiratoria

Aplicaciones

• Galvanoplastia - depósitos de níquel mate
• Cerámica - pigmentos, esmaltes
• Precursor del catalizador
• Pilas - electrodos de níquel
• Otros usos

La versatilidad del carbonato de níquel como intermediario químico lo hace útil en industrias como la galvanoplastia, la cerámica, la catálisis y las baterías.

Tipos de Carbonato de níquel en polvo

El carbonato de níquel en polvo está disponible en diferentes grados para usos técnicos y de alta pureza:

Tipos	Contenido en níquel	Impurezas	Tamaño de las partículas	Usos típicos
Técnico	57-59%	Más alto	De polvo a gránulos	Galvanoplastia, cerámica
Puro / Refinado	Min 59%	Inferior (<1%)	Polvo muy fino	Catalizador, baterías

También existen diferentes formas de polvo de carbonato de níquel en cuanto a composición:

Formularios	Composición	Propiedades	Utiliza
Carbonato básico de níquel	2NiCO3.3Ni(OH)2.xH2O	Tinte verdoso, mayor contenido de níquel	Preferido para chapado
Carbonato de níquel neutro	NiCO3	Gris verdoso, níquel inferior	Algunos usos técnicos

Esta tabla compara algunas propiedades entre las formas básica y neutra:

Propiedad	Carbonato básico de níquel	Carbonato de níquel neutro
Solubilidad en amoníaco	Soluble	Insoluble
Contenido en níquel	Superior (~58%)	Inferior (~50%)
Estabilidad	Menos estable	Más estable
Precio	Más alto	Baja

En resumen, existen grados técnicos y de alta pureza, formas de composición básica y neutra, y diferencias en las características del polvo para adaptarse a las aplicaciones finales.

Métodos de producción

Las principales vías de producción del carbonato de níquel en polvo son:

• Carbonatación directa - Reacción del óxido de níquel con gas carbónico
• Carbonatación indirecta - Proceso de amoníaco con níquel mate
• Método de sustitución - Reacción de intercambio iónico a partir de cloruro o sulfato de níquel

La tabla siguiente muestra una comparación entre métodos:

Ruta de producción	Materias primas	Contenido típico de níquel	Impurezas	Escalabilidad
Carbonatación directa	Óxido de níquel	57-59%	Medio	Lotes más pequeños
Carbonatación indirecta	Níquel mate	57-59%	Bajo	A gran escala
Método de sustitución	Sales de níquel	57-60%	Muy bajo	Flexible

El método de carbonatación directa es un proceso sencillo, pero puede introducir impurezas de óxido de níquel de grado inferior. El proceso de amoníaco indirecto utiliza materias primas de níquel mate muy puras. El método de sustitución ofrece gran pureza y flexibilidad, pero requiere materias primas adicionales de sales de níquel.

Especificaciones

El carbonato de níquel en polvo está disponible bajo diversas especificaciones y normas internacionales:

Normas	Níquel mínimo (%)	Impurezas máximas	Tamaño de las partículas (malla)
ASTM B154	57	3% Fe,1% S,1% insol	>100 mallas
GB/T 3562	58	1,7% Fe,1% Cl,1% S	–
QC/T 783-2008	–	0,005% Co;0,01% Cu;1% insol	–

Las especificaciones del carbonato de níquel enumeran los requisitos sobre la composición química, el contenido mínimo de níquel, los límites de hierro, azufre y otras impurezas presentes, así como la distribución granulométrica del polvo.

Grados

Grados de carbonato de níquel por contenido de níquel (%):

• Bajo: 50-56%
• Estándar: 57-59%
• Alta pureza: Mín 59%+

Pueden establecerse distinciones más precisas entre grados técnicos, industriales, puros, etc., en función de los niveles de impurezas y los requisitos de uso.

Embalaje

Opciones de envasado habituales:

• Bolsas / contenedores pequeños - 1kg, 5kg, 25kg
• Bidones - Normalmente 50kg, 100kg
• Súper sacos - de 500 kg a 1.500 kg

El material de envasado suele ser plástico o bolsas/contenedores forrados de plástico. Las cantidades mayores se envían en bidones protegidos o super sacos. Los usuarios a granel pueden utilizar embalajes personalizados.

Precios

Estimación de precios para carbonato de níquel en polvo (USD por tonelada métrica):

Grado	Pureza	Precios
Técnico	57-58% Ni	$14,000 – $16,000
Refinado	Min. 59% Ni	$17,000 – $19,000
Alta pureza	>99%	$21,000 – $25,000

Factores clave que influyen en el precio del carbonato de níquel:

• Precios del níquel - Vinculado directamente a los precios del índice LME del níquel
• Pureza - A mayor pureza, mayor precio
• Cantidad - Las compras de gran volumen suelen obtener descuentos
• Situación geográfica - Dinámica regional de la oferta y la demanda

La mejor forma de obtener precios actualizados es consultando directamente a los proveedores y distribuidores de carbonato de níquel en función de la calidad, el volumen, etc.

Aplicaciones y usos

Entre las principales aplicaciones y usos industriales del carbonato de níquel en polvo se incluyen:

Galvanoplastia

• Se utiliza para depositar recubrimientos de níquel mate o semibrillante
• Menos caro que el sulfato y el cloruro de níquel
• Se prefiere el carbonato básico de níquel para evitar impurezas que afecten a la calidad del chapado

Cerámica

• Fuente de níquel para colorear esmaltes y pigmentar cerámica
• Proporciona verdes, marrones, amarillos y efectos metálicos únicos

Precursor del catalizador

• Convertido en níquel metal u óxido de níquel utilizado en catalizadores.
• Catalizadores de hidrogenación, deshidrogenación y desulfuración

Pilas

• Material catódico en electrodos de níquel para pilas recargables de níquel
• Requiere carbonato básico de níquel refinado de muy alta pureza

Otros usos

• Fabricación de sales de níquel: sulfato, acetato, cloruro de níquel, etc.
• Aleaciones y productos metálicos
• Coloración y pulido del vidrio
• Materiales magnéticos
• Aditivo de cemento Portland

Esta tabla resume algunas especificaciones técnicas específicas de la aplicación:

Aplicación	Grado necesario	Contenido típico de níquel	Límites de impurezas	Tamaño de las partículas
Galvanoplastia	Básico	57-58%	Hierro inferior	Gránulos, polvo
Cerámica	O bien	57-59%	Relajado	–
Catalizador	Alta pureza	Min 99%	Muy bajo	–
Pilas	Alta pureza, básico	99.9-99.99%	Extremadamente bajo	Ultrafino <1 micra

Así, en diferentes áreas, el polvo de carbonato de níquel se transforma en productos finales para industrias que van desde el chapado metálico hasta las baterías de alto rendimiento.

Proveedores y fabricantes

Algunos de los principales proveedores y fabricantes mundiales de carbonato de níquel en polvo son:

Empresa	Ubicaciones	Capacidad de producción	Productos típicos
Jilin Jien Nickel Industry Co.	China	20.000 toneladas	Grados técnicos y puros
INCO Limited	Canadá	10.000 toneladas	Batería, grados de catalizador
Grupo Chengtun	China	10.000 toneladas	Grado bajo/alto
Umicore	Europa, Asia	NA	Alta pureza
Elementos americanos	EE.UU.	NA	Alta pureza

Distribuidores y revendedores

• Productos químicos Alpha
• Elementos americanos
• Glentham Ciencias de la Vida
• Hefei TNJ Chemical
• Loba Chemie
• Productos químicos Strem
• Shanghai Ruizheng Chemical
• Química de BeanTown
• Carrera profesional Henan Chemical

Ventajas del carbonato de níquel

Algunos de los principales beneficios y ventajas de utilizar carbonato de níquel en polvo frente a otros compuestos de níquel:

Ventajas	Detalles
Menor coste	Menos caro que el sulfato de níquel o el cloruro de níquel
Manejo más sencillo	Menos higroscópico que el cloruro de níquel, que absorbe la humedad rápidamente
Menos impurezas	Contiene menos elementos problemáticos como sodio, calcio, magnesio que otras sales de níquel
Composición estable	El carbonato de níquel en forma básica mantiene una relación Ni:CO3 uniforme durante el procesamiento
Depósitos uniformes	Los carbonatos básicos de níquel proporcionan revestimientos de níquel lisos y mates a partir de baños de revestimiento sin picaduras
Fácil dispersión	No se apelmaza - se dispersa bien en soluciones acuosas de revestimiento

Las principales razones por las que se prefiere el carbonato de níquel en algunas aplicaciones se reducen a factores económicos, de manipulación, consistencia y rendimiento.

Sulfato de níquel

Comparación del carbonato de níquel con el sulfato:

• Precio más bajo
• Residuos menos solubles pero más fáciles de filtrar
• Produce una placa de níquel más oscura
• Puede introducir defectos a base de azufre en los depósitos que afectan a la ductilidad.

Contra el cloruro de níquel

Comparación del carbonato de níquel con el cloruro:

• Coste mucho menor
• Sin problemas de absorción de humedad hidroscópica durante el almacenamiento
• Menos corrosivo para equipos como los tanques de revestimiento
• Produce placas con menor ductilidad que las soluciones cloradas

Resumen

Mientras que el sulfato y el cloruro de níquel tienen áreas en las que su rendimiento de metalizado brilla, el carbonato ofrece la mejor combinación de asequibilidad, manejo y calidad de depósito, lo que lo convierte en un producto químico de metalizado versátil.

Limitaciones del carbonato de níquel

Inconvenientes	Elaboración
Insolubilidad	Tiene una solubilidad relativamente baja que puede requerir agitación, calentamiento o amoníaco para disolverse completamente en las soluciones de revestimiento.
Disolución lenta	Velocidad de disolución más débil que otras sales de níquel solubles - necesita ajustes en el proceso
Impurezas	Los grados técnicos pueden contener impurezas que afecten a la calidad
Toxicidad	Riesgos de inhalación si no se controlan los polvos

Desafíos del chapado

Algunas limitaciones específicas al utilizar polvo de carbonato de níquel para galvanoplastia frente a otras alternativas:

• Requiere una química de baño de pH más alto para la disolución
• Puede introducir elementos extraños como el hierro que afectan a los depósitos
• Mayores requisitos de filtración para capturar partículas no disueltas
• Tiempos de disolución más largos que reducen el rendimiento de la producción de metalizado
• Calidad de la superficie inferior a la del revestimiento con sulfato o cloruro
• La ductilidad final de la placa no es tan alta como la del sulfato o el cloruro

Sin embargo, estas limitaciones se mitigan con una correcta preparación del baño, filtración y controles del proceso.

Medidas paliativas

• Comience con polvo de carbonato básico de níquel de mayor pureza siempre que sea posible
• Utilizar amoníaco, calentamiento, agitación para mejorar la disolución
• Utilizar separadores magnéticos o una filtración eficaz para eliminar las partículas contaminantes.
• Disolver previamente el polvo en la solución de niquelado antes de añadirlo al baño de niquelado.
• Ajustar los parámetros de funcionamiento (pH, temperatura, densidad de corriente) para mejorar la calidad
• Considerar el uso de carbonato de níquel junto con sales de sulfato o cloruro para equilibrar el coste y el rendimiento.

Seguridad y toxicidad

Polvo de carbonato de níquel requiere prácticas de manipulación seguras:

• Inhalación de polvo - Utilizar protección respiratoria; evitar la generación de polvo.
• Contacto con la piel - Llevar guantes; lavar las zonas afectadas
• Contacto con los ojos - Usar gafas de seguridad; enjuagar los ojos en caso de exposición.
• Ingestión - No consumir; enjuagar la boca si se consume.

Directrices de exposición

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

Datos de toxicidad

• Baja toxicidad aguda oral/dérmica
• Posibilidad de sensibilización cutánea en caso de contacto repetido
• Mayor riesgo de toxicidad crónica cuanto más puro sea el grado

Consulte siempre las fichas de datos de seguridad (FDS) de los proveedores para obtener información de seguridad actualizada y detallada antes de manipular o procesar carbonato de níquel en polvo.

Preguntas frecuentes

P: ¿El carbonato de níquel es natural o sintético?

R: El carbonato de níquel comercial se produce sintéticamente mediante la conversión química de minerales que contienen níquel. El carbonato de níquel natural es muy escaso.

P: ¿Qué es el carbonato de níquel básico frente al neutro?

R: El carbonato básico de níquel contiene hidróxido de níquel, mientras que la forma neutra es NiCO3 puro. Los tipos básicos tienen mayor contenido de níquel y mejores propiedades de revestimiento.

P: ¿Para qué se utiliza el carbonato de níquel?

R: Los principales usos son la galvanoplastia para depositar capas de níquel, la cerámica para coloraciones y esmaltes, el material precursor de catalizadores y las baterías de níquel metal.

P: ¿Es peligroso el carbonato de níquel?

R: Su toxicidad aguda es baja, pero la exposición prolongada conlleva mayores riesgos de toxicidad crónica por acumulación e inhalación de níquel. Deben utilizarse EPI adecuados durante su manipulación.

P: ¿Cuáles son las normas comunes de la industria del carbonato de níquel?

R: Las especificaciones clave del polvo de carbonato de níquel se rigen por normas como ASTM B154, GB/T 3562 y QC/T 783-2008, que cubren la composición, la pureza y los niveles de níquel.

P: ¿Con qué reacciona el carbonato de níquel?

R: Reacciona con ácidos minerales para formar sales de níquel. Se vuelve marrón-negro lentamente en aire húmedo por formación de hidróxido de níquel superficial. Se descompone antes de fundirse a altas temperaturas. Tenga cuidado con los álcalis.

P: ¿El carbonato de níquel es soluble en agua?

R: No, el carbonato de níquel tiene una solubilidad muy baja en agua. Para disolverse completamente en aplicaciones como la galvanoplastia, es necesario utilizar soluciones ácidas o amoniaco.

P: ¿Cuáles son las alternativas al carbonato de níquel?

R: Dependiendo de la aplicación, las alternativas incluyen: sulfato de níquel, cloruro de níquel para revestimientos; óxido de níquel, hidróxido de níquel para baterías; otros compuestos de níquel para catalizadores.

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