Nikkelcarbonaat poeder

Nikkelcarbonaatpoeder is een belangrijke industriële chemische stof met een breed scala aan toepassingen. Dit artikel geeft een overzicht van nikkelcarbonaatpoeder en de belangrijkste eigenschappen, toepassingen, specificaties, prijzen en meer.

Overzicht van nikkelcarbonaatpoeder

Nikkelcarbonaat, chemische formule NiCO3, is een anorganisch zout dat onder standaardomstandigheden een lichtgroen poeder vormt. Enkele belangrijke details over nikkelcarbonaatpoeder zijn:

Samenstelling

• Voornamelijk samengesteld uit nikkel, koolstof en zuurstof
• Bevat doorgaans 57-59%-nikkel
• Verkrijgbaar in technische en pure kwaliteiten

Sleuteleigenschappen

• Fijn groen kristallijn poeder
• Dichtheid rond 3,7-3,9 g/cm3
• Het smeltpunt ontleedt bij 240°C alvorens te smelten
• Oplosbaar in zuren, ammoniak; onoplosbaar in water
• Onbrandbaar zonder vlampunt

Typische onzuiverheden

• IJzer, zwavel, chloride, silica
• 1-3% voor technische, minder dan 1% voor zuivere kwaliteiten

Gevaren

• Lage acute toxiciteit
• Chronische blootstelling kan huidsensibilisatie en irritatie van de luchtwegen veroorzaken

Toepassingen

• Galvaniseren – doffe nikkelafzettingen
• Keramiek – pigmenten, glazuren
• Katalysatorvoorloper
• Batterijen – nikkelelektroden
• Andere gebruiken

De veelzijdigheid van nikkelcarbonaat als chemisch tussenproduct maakt het bruikbaar in sectoren zoals galvaniseren, keramiek, katalyse en batterijen.

Types van Nikkelcarbonaat poeder

Nikkelcarbonaatpoeder is verkrijgbaar in verschillende kwaliteiten voor technische en zeer zuivere toepassingen:

Soorten	Nikkel inhoud	Onzuiverheden	Deeltjesgrootte	Typische toepassingen
Technisch	57-59%	Hoger	Poeder tot korrels	Galvaniseren, keramiek
Puur / Verfijnd	Min. 59%	Lager (<1%)	Zeer fijn poeder	Katalysator, batterijen

Er zijn ook verschillende vormen van nikkelcarbonaatpoeder wat betreft de samenstelling:

Formulieren	Samenstelling	Eigenschappen	Toepassingen
Basisch nikkelcarbonaat	2NiCO3,3Ni(OH)2.xH2O	Groenachtige tint, hoger nikkelgehalte	Voorkeur voor plateren
Neutraal nikkelcarbonaat	NiCO3	Grijsgroen, lager nikkel	Enkele technische toepassingen

Deze tabel vergelijkt enkele eigenschappen tussen de basis- en neutrale vormen:

Eigendom	Basisch nikkelcarbonaat	Neutraal nikkelcarbonaat
Oplosbaarheid in ammoniak	Oplosbaar	Onoplosbaar
Nikkelgehalte	Hoger (~58%)	Lager (~50%)
Stabiliteit	Minder stabiel	Stabieler
Prijs	Hoger	Lager

Samenvattend zijn er dus technische en hoge zuiverheidsgraden, basis- en neutrale samenstellingsvormen en verschillen in poederkarakteristieken voor eindtoepassingen.

Productie methodes

De belangrijkste productieroutes voor nikkelcarbonaatpoeder zijn onder meer:

• Directe carbonatatie – Reactie van nikkeloxide met kooldioxidegas
• Indirecte carbonatatie – Ammoniakproces met nikkelmat
• Vervangingsmethode – Ionenuitwisselingsreactie uitgaande van nikkelchloride of sulfaat

De onderstaande tabel toont een vergelijking tussen methoden:

Productieroute	Grondstoffen	Typisch nikkelgehalte	Onzuiverheden	Schaalbaarheid
Directe carbonatatie	Nikkeloxide	57-59%	Medium	Kleinere batches
Indirecte carbonatatie	Nikkel mat	57-59%	Laag	Grootschalig
Vervangingsmethode	Nikkelzouten	57-60%	Heel laag	Flexibel

De directe carbonatatiebenadering is een eenvoudig proces, maar kan onzuiverheden uit nikkeloxide van lagere kwaliteit introduceren. Bij het indirecte ammoniakproces wordt gebruik gemaakt van zeer zuivere nikkelmatte grondstoffen. De substitutiemethode biedt grote zuiverheid en flexibiliteit, maar vereist aanvullende nikkelzoutgrondstoffen.

Specificaties

Nikkelcarbonaatpoeder is verkrijgbaar onder verschillende internationale specificaties en normen:

Normen	Minimaal nikkel (%)	Maximale onzuiverheden	Deeltjesgrootte (maaswijdte)
ASTM B154	57	3% Fe,1% S,1% insol	>100 mesh
GB/T 3562	58	1,7% Fe, 1% Cl, 1% S	–
QC/T 783-2008	–	0,005% Co;0,01% Cu;1% insol	–

Nikkelcarbonaatspecificaties vermelden vereisten met betrekking tot de chemische samenstelling, het minimale nikkelgehalte, de limieten voor ijzer, zwavel en andere aanwezige onzuiverheden, evenals de deeltjesgrootteverdeling van het poeder.

Cijfers

Nikkelcarbonaatkwaliteiten op basis van nikkelgehalte (%):

• Laag: 50-56%
• Standaard: 57-59%
• Hoge zuiverheid: Min 59%+

Er kunnen fijnere onderscheidingen worden gemaakt tussen technische, industriële, zuivere enz. kwaliteiten op basis van onzuiverheidsniveaus en gebruiksvereisten.

Verpakking

Veel voorkomende verpakkingsopties:

• Kleine zakken/containers – 1 kg, 5 kg, 25 kg
• Vaten – Normaal gesproken 50 kg, 100 kg
• Superzakken – 500 kg tot 1500 kg

Het verpakkingsmateriaal bestaat meestal uit plastic of met plastic beklede zakken/containers. Grotere hoeveelheden worden verzonden in beveiligde vaten of superzakken. Voor grootverbruikers kan een aangepaste verpakking mogelijk zijn.

Prijzen

Prijsopgave voor nikkelcarbonaat poeder (USD per ton):

Cijfer	Puurheid	Prijsbereik
Technisch	57-58% Ni	$14,000 – $16,000
Verfijnd	Min. 59% Ni	$17,000 – $19,000
Hoge zuiverheid	>99%	$21,000 – $25,000

Sleutelfactoren die de prijs van nikkelcarbonaat beïnvloeden:

• Nikkel prijzen – Rechtstreeks gekoppeld aan de LME-nikkelindexprijzen
• Puurheid – Hogere zuiverheid zorgt voor premium prijzen
• Hoeveelheid – Aankopen van grote volumes krijgen meestal gereduceerde tarieven
• Geografische locatie – Regionale vraag- en aanboddynamiek

Actuele prijzen kunnen het beste worden verkregen bij leveranciers en distributeurs van nikkelcarbonaat, rechtstreeks op basis van kwaliteit, volume, enz.

Toepassingen en gebruik

Belangrijke industriële toepassingen en toepassingen van nikkelcarbonaatpoeder zijn onder meer:

Galvanisch verzinken

• Wordt gebruikt voor het aanbrengen van doffe of halfglanzende nikkelcoatings
• Minder duur dan nikkelsulfaat en chloride
• Basisch nikkelcarbonaat heeft de voorkeur om onzuiverheden te vermijden die de galvaniseringskwaliteit beïnvloeden

Keramiek

• Bron van nikkel voor het kleuren van glazuren en keramische pigmentatie
• Biedt unieke groene, bruine, gele en metallic effecten

Katalysatorvoorloper

• Omgezet naar nikkelmetaal of nikkeloxide gebruikt in katalysatoren
• Hydrogenerings-, dehydrogenerings- en ontzwavelingskatalysatoren

Batterijen

• Kathodemateriaal in nikkelelektroden voor oplaadbare nikkelbatterijen
• Vereist zeer zuiver geraffineerd basisch nikkelcarbonaat

Andere gebruiken

• Vervaardiging van nikkelzouten – nikkelsulfaat, acetaat, chloride enz.
• Legeringen en metaalproducten
• Glas kleuren en polijsten
• Magnetische materialen
• Portland-cementadditief

Deze tabel vat enkele toepassingsspecifieke technische specificaties samen:

Sollicitatie	Graad nodig	Typisch nikkelgehalte	Grenzen aan onzuiverheid	Deeltjesgrootte
Galvanisch verzinken	Basis	57-58%	Lager ijzer	Korrels, poeder
Keramiek	Of	57-59%	Ontspannen	–
Katalysator	Hoge zuiverheid	Min. 99%	Heel laag	–
Batterijen	Hoge zuiverheid, basisch	99.9-99.99%	Extreem laag	Ultrafijn <1 micron

Op verschillende gebieden wordt nikkelcarbonaatpoeder dus verwerkt tot eindproducten voor industrieën, van metaalplaten tot hoogwaardige batterijen.

Leveranciers en fabrikanten

Enkele toonaangevende wereldwijde leveranciers en fabrikanten van nikkelcarbonaatpoeder zijn onder meer:

Bedrijf	Locaties	Productiecapaciteit	Typische producten
Jilin Jien Nickel Industry Co, Ltd.	China	20.000 mt	Technische, pure kwaliteiten
INCO Beperkt	Canada	10.000 mt	Batterij- en katalysatorkwaliteiten
Chengtun-groep	China	10.000 mt	Laag/hoogwaardig
Umicore	Europa, Azië	NA	Hoge zuiverheid
Amerikaanse elementen	VS	NA	Hoge zuiverheid

Distributeurs en wederverkopers

• Alfa chemicaliën
• Amerikaanse elementen
• Glentham levenswetenschappen
• Hefei TNJ-chemische stof
• Loba Chemie
• Strem Chemicaliën
• Shanghai Ruizheng Chemische stof
• BeanTown-chemische stof
• Carrière Henan Chemical

Voordelen van nikkelcarbonaat

Enkele van de belangrijkste voordelen van het gebruik van nikkelcarbonaat poeder versus andere nikkelverbindingen:

Voordelen	Details
Lagere kost	Minder duur dan nikkelsulfaat of nikkelchloride
Gemakkelijker hanteren	Minder hygroscopisch dan nikkelchloride dat snel vocht absorbeert
Minder onzuiverheden	Bevat minder problematische elementen zoals natrium, calcium en magnesium dan andere nikkelzouten
Stabiele samenstelling	Nikkelcarbonaat in basische vorm behoudt een uniforme Ni:CO3-verhouding tijdens de verwerking
Uniforme stortingen	Basische nikkelcarbonaten zorgen voor gladde, matte nikkelcoatings uit platingbaden zonder pitting
Gemakkelijke dispersie	Geen problemen met aankoeken - dispergeert goed in waterige plateringsoplossingen

De belangrijkste redenen waarom nikkelcarbonaat in sommige toepassingen de voorkeur geniet, hebben te maken met economische aspecten, hantering, consistentie en prestatiefactoren.

Versus Nikkelsulfaat

Nikkelcarbonaat vergelijken met nikkelsulfaat:

• Lagere prijs
• Minder oplosbare maar gemakkelijker te filteren residuen
• Produceert donkere nikkelplaat
• Kan zwavelgebaseerde defecten introduceren in afzettingen die vervormbaarheid beïnvloeden

Versus Nikkelchloride

Nikkelcarbonaat vergelijken met chloride:

• Veel lagere kosten
• Geen problemen met hydroscopische vochtabsorptie tijdens opslag
• Minder corrosief voor apparatuur zoals platingtanks
• Produceert plaat met slechtere vervormbaarheid dan chlorideoplossingen

Samenvatting

Terwijl nikkelsulfaat en -chloride gebieden hebben waar hun plateringsprestaties uitblinken, biedt carbonaat de beste all-round combinatie van betaalbaarheid, hanteerbaarheid en depositokwaliteit, waardoor het een veelzijdig platingchemicaliën is.

Beperkingen van nikkelcarbonaat

Nadelen	Uitwerking
Onoplosbaarheid	Heeft een relatief lage oplosbaarheid waardoor agitatie, verwarming of ammoniak nodig kan zijn om volledig op te lossen in plateringsoplossingen
Langzaam oplossen	Zwakkere oplossnelheid dan andere oplosbare nikkelzouten - procesaanpassingen nodig
Onzuiverheden	Technische kwaliteiten kunnen onzuiverheden bevatten die de kwaliteit beïnvloeden
Toxiciteit	Inhalatierisico's als poeders niet worden gecontroleerd

Uitdagingen bij plateren

Enkele specifieke beperkingen bij het gebruik van nikkelcarbonaatpoeder voor galvaniseren versus alternatieven:

• Vereist hogere pH-badchemie voor oplossen
• Kan vreemde elementen zoals ijzer introduceren die afzettingen beïnvloeden
• Grotere filtratievereisten voor het afvangen van onopgeloste deeltjes
• Langere oplostijden die de verwerkingscapaciteit van de platingproductie verlagen
• Lagere oppervlaktekwaliteit dan plating op basis van sulfaat of chloride
• Eindplaat taaiheid niet zo hoog als sulfaat of chloride

Deze beperkingen worden echter verzacht door een juiste badbereiding, filtratie en procescontroles.

Beperkende maatregelen

• Begin waar mogelijk met nikkelcarbonaatpoeder met een hogere zuiverheidsgraad
• Gebruik ammoniak, verwarming en agitatie om het oplossen te verbeteren
• Gebruik magnetische afscheiders of efficiënte filtratie om vervuiling door deeltjes te verwijderen
• Poeder vooraf oplossen in nikkelplatingoplossing alvorens toe te voegen aan het platingbad
• Bedrijfsparameters aanpassen - pH, temperatuur, stroomdichtheid om de kwaliteit te verbeteren
• Overweeg het gebruik van nikkelcarbonaat samen met sulfaat- of chloridezouten om de kosten en prestaties in evenwicht te brengen

Veiligheid en toxiciteit

Nikkelcarbonaatpoeder vereist veilige hanteringspraktijken:

• Stofinademing – Gebruik ademhalingsbescherming; vermijd stofontwikkeling
• Huidcontact – Draag handschoenen; was de getroffen gebieden
• Oogcontact – Draag een veiligheidsbril; spoel de ogen indien blootgesteld
• Inslikken – Niet consumeren; mond spoelen als het wordt geconsumeerd

Blootstellingsrichtlijnen

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

Toxiciteitsgegevens

• Lage acute orale/dermale toxiciteit
• Kan huidsensibilisatie veroorzaken bij herhaald contact
• Hoe hoger het risico op chronische toxiciteit, hoe zuiverder de kwaliteit

Controleer altijd de veiligheidsinformatiebladen (SDS) van leveranciers voor actuele, gedetailleerde veiligheidsinformatie voordat u nikkelcarbonaatpoeder hanteert of verwerkt.

Veelgestelde vragen

Vraag: Is nikkelcarbonaat natuurlijk of synthetisch?

A: In de handel verkrijgbaar nikkelcarbonaat wordt synthetisch geproduceerd door chemische omzetting van nikkelhoudende ertsen. Natuurlijk nikkelcarbonaatmineraal is zeer zeldzaam.

Vraag: Wat is basisch versus neutraal nikkelcarbonaat?

A: Basisch nikkelcarbonaat bevat nikkelhydroxide, terwijl de neutrale vorm zuiver NiCO3 is. Basistypen hebben een hoger nikkelgehalte en betere plateereigenschappen.

Vraag: Waar wordt nikkelcarbonaat voor gebruikt?

A: Belangrijke toepassingen zijn galvaniseren om nikkellagen aan te brengen, keramiek voor kleuring en glazuur, katalysatorvoorlopermateriaal en nikkel-metaalbatterijen.

Vraag: Is nikkelcarbonaat gevaarlijk?

A: Het heeft een lage acute toxiciteit, maar langdurige blootstelling brengt hogere chronische toxiciteitsrisico's met zich mee door ophoping van nikkel en inademing. Bij het hanteren moeten de juiste PBM's worden gebruikt.

Vraag: Wat zijn de gebruikelijke industrienormen voor nikkelcarbonaat?

A: De belangrijkste specificaties voor nikkelcarbonaatpoeder vallen onder normen zoals ASTM B154, GB/T 3562 en QC/T 783-2008, die betrekking hebben op de samenstelling, zuiverheid en nikkelniveaus.

Vraag: Waarmee reageert nikkelcarbonaat?

A: Het reageert met minerale zuren en vormt nikkelzouten. Wordt langzaam bruinzwart in vochtige lucht door vorming van nikkelhydroxide aan het oppervlak. Ontleedt alvorens te smelten bij hoge temperaturen. Wees voorzichtig met alkaliën.

Vraag: Is nikkelcarbonaat oplosbaar in water?

A: Nee, nikkelcarbonaat heeft een zeer lage oplosbaarheid in water. Voor toepassingen zoals galvaniseren zijn verwarmde zure galvaniseringsoplossingen of ammoniak nodig om volledig op te lossen.

Vraag: Wat zijn enkele alternatieven voor het gebruik van nikkelcarbonaat?

A: Afhankelijk van de toepassing omvatten de alternatieven: nikkelsulfaat, nikkelchloride voor galvaniseren; nikkeloxide, nikkelhydroxide voor batterijen; andere nikkelverbindingen voor katalysatoren.

ken meer 3D-printprocessen