Карбонат никеля порошок

Порошок карбоната никеля является важным промышленным химическим веществом с широким спектром применения. В этой статье представлен обзор порошка карбоната никеля и его основных свойств, областей применения, технических характеристик, цен и прочего.

Обзор порошка карбоната никеля

Карбонат никеля, химическая формула NiCO3, - это неорганическая соль, которая при стандартных условиях образует бледно-зеленый порошок. Некоторые ключевые детали о порошке карбоната никеля включают:

Состав

• В основном состоит из никеля, углерода и кислорода
• Обычно содержит никель 57-59%
• Выпускается в техническом и чистом виде

Основные характеристики

• Мелкий зеленый кристаллический порошок
• Плотность около 3,7-3,9 г/см3
• Температура плавления Разлагается при 240°C до плавления
• Растворим в кислотах, аммиаке; нерастворим в воде
• Негорючий, без температуры вспышки

Типичные примеси

• Железо, сера, хлорид, кремний
• 1-3% для технических, менее 1% для чистых сортов

Опасности

• Низкая острая токсичность
• Хроническое воздействие может вызвать сенсибилизацию кожи, раздражение дыхательных путей

Приложения

• Гальваническое покрытие - тусклые никелевые отложения
• Керамика - пигменты, глазури
• Предшественник катализатора
• Аккумуляторы - никелевые электроды
• Другие виды использования

Универсальность карбоната никеля как промежуточного химического продукта делает его полезным в таких отраслях, как гальваника, керамика, катализ и производство аккумуляторов.

Виды Карбонат никеля порошок

Порошок карбоната никеля выпускается в различных сортах для технического применения и высокой чистоты:

Типы	Содержание никеля	Примеси	Размер частиц	Типичное использование
Технические	57-59%	Выше	От порошка до гранул	Гальваника, керамика
Чистый / рафинированный	Min 59%	Низкий (<1%)	Очень мелкий порошок	Катализатор, аккумуляторы

Также существуют различные формы порошка карбоната никеля по составу:

Формы	Состав	Свойства	Используется
Основной карбонат никеля	2NiCO3.3Ni(OH)2.xH2O	Зеленоватый оттенок, повышенное содержание никеля	Предпочтительно для нанесения покрытия
Нейтральный карбонат никеля	NiCO3	Серо-зеленый, нижний никель	Некоторые технические варианты использования

В этой таблице приведено сравнение некоторых свойств базовой и нейтральной форм:

Недвижимость	Карбонат никеля основной	Нейтральный карбонат никеля
Растворимость в аммиаке	Растворимый	Нерастворимый
Содержание никеля	Выше (~58%)	Нижний (~50%)
Стабильность	Менее стабильный	Более стабильный
Цена	Выше	Нижний

Таким образом, существуют технические и высокочистые сорта, основные и нейтральные композиционные формы, а также различия в характеристиках порошка для конечных применений.

Методы производства

Основные способы производства порошка карбоната никеля включают:

• Прямая карбонизация - Реакция оксида никеля с газообразным диоксидом углерода
• Непрямая карбонизация - Аммиачный процесс с никелевым матом
• Метод замещения - Реакция ионного обмена, начиная с хлорида или сульфата никеля

В таблице ниже приведено сравнение методов:

Производственный маршрут	Сырьевые материалы	Типичное содержание никеля	Примеси	Масштабируемость
Прямая карбонизация	Оксид никеля	57-59%	Средний	Небольшие партии
Непрямая карбонизация	Никель матовый	57-59%	Низкий	Крупный масштаб
Метод замещения	Соли никеля	57-60%	Очень низкий	Гибкий

Метод прямого карбонирования является простым процессом, но может содержать примеси из оксида никеля более низкого качества. При непрямом аммиачном процессе используется очень чистое никелевое штейновое сырье. Метод замещения обеспечивает высокую чистоту и гибкость, но требует дополнительного сырья в виде солей никеля.

Технические характеристики

Порошок карбоната никеля доступен по различным международным спецификациям и стандартам:

Стандарты	Минимальный никель (%)	Максимальные примеси	Размер частиц (меш)
ASTM B154	57	3% Fe,1% S,1% изол	>100 меш
GB/T 3562	58	1.7% Fe,1% Cl,1% S	–
QC/T 783-2008	–	0,005% Co;0,01% Cu;1% изол	–

Технические условия на карбонат никеля содержат требования к химическому составу, минимальному содержанию никеля, предельному содержанию железа, серы и других примесей, а также к гранулометрическому составу порошка.

Классы

Марки карбоната никеля по содержанию никеля (%):

• Низкий: 50-56%
• Стандарт: 57-59%
• Высокая чистота: Min 59%+

В зависимости от уровня примесей и требований к применению различают технические, промышленные, чистые и т.д. сорта.

Упаковка

Обычные варианты упаковки:

• Небольшие мешки/контейнеры - 1 кг, 5 кг, 25 кг
• Барабаны - обычно 50 кг, 100 кг
• Супермешки - от 500 до 1500 кг

Упаковочным материалом обычно служат пластиковые мешки/контейнеры или мешки с пластиковой подкладкой. Большие объемы поставляются в защищенных барабанах или супермешках. Для оптовых покупателей возможна индивидуальная упаковка.

Ценообразование

Оценка цен на порошок карбоната никеля (USD за метрическую тонну):

Класс	Чистота	Диапазон цен
Технические	57-58% Ni	$14,000 – $16,000
Изысканный	Мин. 59% Ni	$17,000 – $19,000
Высокая чистота	>99%	$21,000 – $25,000

Ключевые факторы, влияющие на цены на карбонат никеля:

• Цены на никель - Прямая привязка к ценам индекса никеля на ЛБМ
• Чистота - Высокая степень чистоты обеспечивает высокую цену
• Количество - При больших объемах закупок обычно предоставляются скидки
• Географическое положение - Динамика спроса и предложения в регионах

Актуальные цены можно узнать непосредственно у поставщиков и дистрибьюторов карбоната никеля в зависимости от марки, объема и т.д.

Применение и использование

Основные промышленные области применения и использования порошка карбоната никеля включают:

Гальваническое покрытие

• Используется для нанесения тусклых или полублестящих никелевых покрытий
• Менее дорогой, чем сульфат и хлорид никеля
• Предпочтительно использовать основной карбонат никеля, чтобы избежать попадания примесей, влияющих на качество покрытия

Керамика

• Источник никеля для окрашивания глазури и пигментации керамики
• Обеспечивает уникальные зеленые, коричневые, желтые и металлические эффекты

Катализатор Прекурсор

• Превращается в металлический никель или оксид никеля, используемый в катализаторах
• Катализаторы гидрогенизации, дегидрогенизации и десульфурации

Батареи

• Материал катода в никелевых электродах для перезаряжаемых никелевых аккумуляторов
• Требуется рафинированный основной карбонат никеля очень высокой чистоты

Другие виды использования

• Производство солей никеля - сульфата, ацетата, хлорида никеля и др.
• Сплавы и металлические изделия
• Окрашивание и полировка стекла
• Магнитные материалы
• Добавка в портландцемент

В этой таблице приведены некоторые технические характеристики, специфичные для конкретного применения:

Приложение	Необходимый класс	Типичное содержание никеля	Пределы содержания примесей	Размер частиц
Гальваническое покрытие	Основные	57-58%	Нижнее железо	Гранулы, порошок
Керамика	Либо	57-59%	Расслабленный	–
Катализатор	Высокая чистота	Min 99%	Очень низкий	–
Батареи	Высокая чистота, основные	99.9-99.99%	Крайне низкий	Ультратонкий <1 микрон

Таким образом, в различных областях порошок карбоната никеля перерабатывается в конечные продукты для различных отраслей промышленности - от нанесения металлических покрытий до производства высокоэффективных аккумуляторов.

Поставщики и производители

Среди ведущих мировых поставщиков и производителей порошка карбоната никеля можно назвать следующих:

Компания	Места	Производственная мощность	Типичные продукты
Компания Jilin Jien Nickel Industry Co., Ltd.	Китай	20 000 тонн	Технические, чистые сорта
ИНКО Лимитед	Канада	10 000 тонн	Аккумуляторы, катализаторы
Группа Чэнтун	Китай	10 000 тонн	Низкий/высокий класс
Umicore	Европа, Азия	NA	Высокая чистота
Американские элементы	США	NA	Высокая чистота

Дистрибьюторы и реселлеры

• Альфа Кемикалс
• Американские элементы
• Глентэм Лайф Сайенс
• Хэфэй TNJ Chemical
• Loba Chemie
• Strem Chemicals
• Shanghai Ruizheng Chemical
• BeanTown Chemical
• Карьера Henan Chemical

Преимущества карбоната никеля

Некоторые из основных преимуществ и выгод использования порошок карбоната никеля по сравнению с другими соединениями никеля:

Преимущества	Подробности
Более низкая стоимость	Дешевле, чем сульфат никеля или хлорид никеля
Более легкое управление	Менее гигроскопичен, чем хлорид никеля, который быстро поглощает влагу
Меньше примесей	Содержит меньше проблемных элементов, таких как натрий, кальций, магний, чем другие соли никеля
Стабильный состав	Карбонат никеля в основной форме сохраняет равномерное соотношение Ni:CO3 в процессе обработки
Унифицированные депозиты	Основные карбонаты никеля обеспечивают гладкие, матовые никелевые покрытия из гальванических ванн без питтинга
Легкая дисперсия	Не образует накипи - хорошо диспергируется в водных растворах для нанесения покрытий

Основные причины, по которым карбонат никеля предпочтительнее в некоторых областях применения, сводятся к экономичности, удобству обращения, консистенции и эксплуатационным характеристикам.

Против сульфата никеля

Сравнение карбоната и сульфата никеля:

• Низкая цена
• Менее растворимые, но легче фильтруемые остатки
• Получается более темная никелевая пластина
• Может создавать дефекты на основе серы в отложениях, влияющие на пластичность

Против хлорида никеля

Сравнение карбоната и хлорида никеля:

• Гораздо меньшая стоимость
• Отсутствие проблем с поглощением гидроскопической влаги при хранении
• Менее агрессивны к оборудованию, например, к резервуарам для нанесения покрытия
• Получает пластины с более низкой пластичностью, чем хлоридные растворы

Резюме

В то время как сульфат и хлорид никеля имеют области, в которых их гальванопокрытия отличаются высокими эксплуатационными характеристиками, карбонат предлагает наилучшее сочетание доступности, удобства в обращении и качества осадка, что делает его универсальным химическим веществом для гальванопокрытий.

Ограничения карбоната никеля

Недостатки	Разработка
Нерастворимость	Обладает относительно низкой растворимостью, поэтому для полного растворения в растворах для гальванических покрытий может потребоваться перемешивание, нагревание или аммиак.
Медленное растворение	Скорость растворения слабее, чем у других растворимых солей никеля - требуется корректировка процесса
Примеси	Технические сорта могут содержать примеси, влияющие на качество
Токсичность	Риск вдыхания при отсутствии контроля за порошками

Проблемы с покрытием

Некоторые специфические ограничения при использовании порошка карбоната никеля для гальванических покрытий по сравнению с альтернативными вариантами:

• Для растворения требуется более высокий pH ванны.
• Может привносить посторонние элементы, например, железо, влияющее на отложения
• Более высокие требования к фильтрации для улавливания нерастворенных частиц
• Увеличение времени растворения, что снижает производительность производства гальванических покрытий
• Качество поверхности ниже, чем при сульфатном или хлоридном покрытии
• Конечная пластичность листа не такая высокая, как у сульфата или хлорида

Однако эти ограничения смягчаются правильной подготовкой ванны, фильтрацией и контролем процесса.

Меры по смягчению последствий

• По возможности используйте порошок основного карбоната никеля более высокой чистоты
• Используйте аммиак, нагревание, перемешивание для улучшения растворения
• Используйте магнитные сепараторы или эффективную фильтрацию для удаления твердых частиц
• Предварительно растворите порошок в растворе для никелирования перед добавлением в ванну для никелирования
• Регулируйте рабочие параметры - pH, температуру, плотность тока для улучшения качества
• Рассмотрите возможность использования карбоната никеля наряду с сульфатными или хлоридными солями, чтобы сбалансировать стоимость и производительность

Безопасность и токсичность

Порошок карбоната никеля требует соблюдения правил безопасного обращения:

• Вдыхание пыли - Используйте средства защиты органов дыхания; избегайте образования пыли
• Контакт с кожей - Надеть перчатки; промыть пораженные участки
• Попадание в глаза - надевайте защитные очки; при попадании в глаза промойте их.
• Проглатывание - Не употреблять; при употреблении промыть рот

Рекомендации по воздействию

• OSHA PEL 1 мг/м3 (никель)
• ACGIH TLV 0,1 мг/м3 (никель)

Данные о токсичности

• Низкая острая пероральная/дермальная токсичность
• Может вызвать сенсибилизацию кожи при повторном контакте
• Чем выше риск хронической токсичности, тем чище сорт.

Всегда проверяйте паспорта безопасности (SDS) поставщиков, чтобы получить актуальную и подробную информацию о безопасности перед обращением с порошком карбоната никеля или его переработкой.

Вопросы и ответы

Вопрос: Является ли карбонат никеля натуральным или синтетическим?

О: Коммерчески доступный карбонат никеля производится синтетически путем химического преобразования никельсодержащих руд. Природный минерал карбонат никеля встречается очень редко.

Вопрос: Что такое основной и нейтральный карбонат никеля?

О: Основной карбонат никеля содержит гидроксид никеля, в то время как нейтральная форма представляет собой чистый NiCO3. Основные типы отличаются более высоким содержанием никеля и лучшими гальваническими свойствами.

Вопрос: Для чего используется карбонат никеля?

О: Основные области применения - гальваника для нанесения никелевых слоев, керамика для окраски и глазури, материал-предшественник для катализаторов и никель-металлические батареи.

Вопрос: Опасен ли карбонат никеля?

О: Обладает низкой острой токсичностью, но при длительном воздействии повышается риск хронической токсичности из-за накопления никеля и вдыхания. При работе с ним следует использовать надлежащие СИЗ.

Вопрос: Каковы общие промышленные стандарты на карбонат никеля?

О: Основные характеристики порошка карбоната никеля регулируются такими стандартами, как ASTM B154, GB/T 3562 и QC/T 783-2008, которые определяют состав, чистоту и уровень никеля.

Вопрос: С чем реагирует карбонат никеля?

О: Реагирует с минеральными кислотами с образованием солей никеля. Во влажном воздухе медленно становится коричнево-черным из-за образования поверхностного гидроксида никеля. Разлагается до плавления при высоких температурах. С щелочами следует обращаться осторожно.

Вопрос: Растворим ли карбонат никеля в воде?

О: Нет, карбонат никеля имеет очень низкую растворимость в воде. Для его полного растворения в таких областях, как гальваника, требуются нагретые кислые растворы или аммиак.

Вопрос: Какие есть альтернативы использованию карбоната никеля?

О: В зависимости от области применения, альтернативы включают - сульфат никеля, хлорид никеля для гальванических покрытий; оксид никеля, гидроксид никеля для аккумуляторов; другие соединения никеля для катализаторов.

узнать больше о процессах 3D-печати