Nickelcarbonat-Pulver ist eine wichtige Industriechemikalie mit einer breiten Palette von Verwendungsmöglichkeiten. Dieser Artikel gibt einen Überblick über Nickelcarbonatpulver und seine wichtigsten Eigenschaften, Anwendungen, Spezifikationen, Preise und mehr.
Überblick über Nickelkarbonat-Pulver
Nickelcarbonat, chemische Formel NiCO3, ist ein anorganisches Salz, das unter Standardbedingungen ein blassgrünes Pulver bildet. Einige wichtige Details über Nickelcarbonat-Pulver sind:
Zusammensetzung
- Besteht in erster Linie aus Nickel, Kohlenstoff und Sauerstoff
- Enthält in der Regel 57-59% Nickel
- Erhältlich in technischen und reinen Qualitäten
Wesentliche Merkmale
- Feines grünes kristallines Pulver
- Dichte etwa 3,7-3,9 g/cm3
- Schmelzpunkt zersetzt sich bei 240°C vor dem Schmelzen
- Löslich in Säuren, Ammoniak; unlöslich in Wasser
- Nicht brennbar, kein Flammpunkt
Typische Verunreinigungen
- Eisen, Schwefel, Chlorid, Kieselsäure
- 1-3% für technische, weniger als 1% für reine Sorten
Gefahren
- Geringe akute Toxizität
- Chronische Exposition kann Sensibilisierung der Haut und Reizung der Atemwege verursachen
Anwendungen
- Galvanik - matte Nickelablagerungen
- Keramik - Pigmente, Glasuren
- Katalysator-Vorläufer
- Batterien - Nickelelektroden
- Andere Verwendungen
Die Vielseitigkeit von Nickelcarbonat als chemisches Zwischenprodukt macht es in Branchen wie der Galvanotechnik, der Keramik, der Katalyse und den Batterien nützlich.
Arten von Nickelkarbonat-Pulver
Nickelcarbonatpulver ist in verschiedenen Qualitäten für technische und hochreine Anwendungen erhältlich:
| Typen | Nickelgehalt | Verunreinigungen | Partikelgröße | Typische Verwendungen |
|---|---|---|---|---|
| Technisch | 57-59% | Höher | Pulver bis Granulat | Galvanik, Keramik |
| Rein/veredelt | Min 59% | Niedriger (<1%) | Sehr feines Pulver | Katalysator, Batterien |
Auch bei der Zusammensetzung von Nickelcarbonatpulver gibt es unterschiedliche Formen:
| Formulare | Zusammensetzung | Eigenschaften | Verwendet |
|---|---|---|---|
| Basisches Nickelcarbonat | 2NiCO3.3Ni(OH)2.xH2O | Grünliche Färbung, höherer Nickelgehalt | Bevorzugt für Beschichtungen |
| Neutrales Nickelkarbonat | NiCO3 | Graugrün, unterer Nickel | Einige technische Anwendungen |
In dieser Tabelle werden einige Eigenschaften der Grundform und der neutralen Form miteinander verglichen:
| Eigentum | Basisches Nickelkarbonat | Neutrales Nickelkarbonat |
|---|---|---|
| Löslichkeit in Ammoniak | Löslich | Unlöslich |
| Nickelgehalt | Höher (~58%) | Niedriger (~50%) |
| Stabilität | Weniger stabil | Mehr Stabilität |
| Preis | Höher | Unter |
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es technische und hochreine Qualitäten, basische und neutrale Zusammensetzungen und unterschiedliche Pulvereigenschaften gibt, die den Endanwendungen entsprechen.
Produktionsmethoden
Die wichtigsten Produktionswege für Nickelcarbonatpulver sind:
- Direkte Karbonisierung - Reaktion von Nickeloxid mit Kohlendioxidgas
- Indirekte Karbonisierung - Ammoniakverfahren mit Nickelmatte
- Substitutionsmethode - Ionenaustauschreaktion ausgehend von Nickelchlorid oder -sulfat
Die folgende Tabelle zeigt einen Vergleich zwischen den Methoden:
| Produktionsweg | Rohmaterialien | Typischer Nickelgehalt | Verunreinigungen | Skalierbarkeit |
|---|---|---|---|---|
| Direkte Karbonisierung | Nickeloxid | 57-59% | Mittel | Kleinere Chargen |
| Indirekte Karbonisierung | Nickel-matt | 57-59% | Niedrig | Großer Maßstab |
| Substitutionsmethode | Nickel-Salze | 57-60% | Sehr niedrig | Flexibel |
Die direkte Karbonisierung ist ein unkomplizierter Prozess, bei dem jedoch Verunreinigungen durch minderwertiges Nickeloxid auftreten können. Beim indirekten Ammoniakverfahren wird ein sehr reines Nickelmatte-Rohmaterial verwendet. Die Substitutionsmethode bietet große Reinheit und Flexibilität, erfordert aber zusätzliche Nickelsalz-Rohstoffe.
Spezifikationen
Nickelcarbonatpulver ist nach verschiedenen internationalen Spezifikationen und Normen erhältlich:
| Normen | Minimum Nickel (%) | Maximale Verunreinigungen | Partikelgröße (Mesh) |
|---|---|---|---|
| ASTM B154 | 57 | 3% Fe,1% S,1% insol | >100 Maschen |
| GB/T 3562 | 58 | 1.7% Fe,1% Cl,1% S | – |
| QC/T 783-2008 | – | 0,005% Co;0,01% Cu;1% insol | – |
In den Spezifikationen für Nickelcarbonat sind Anforderungen an die chemische Zusammensetzung, den Mindestnickelgehalt, die Grenzwerte für Eisen, Schwefel und andere Verunreinigungen sowie die Korngrößenverteilung des Pulvers aufgeführt.
Klassen
Nickelcarbonatsorten nach Nickelgehalt (%):
- Niedrig: 50-56%
- Standard: 57-59%
- Hohe Reinheit: Mindestens 59%+
Je nach dem Grad der Verunreinigung und den Verwendungsanforderungen kann eine feinere Unterscheidung zwischen technischen, industriellen, reinen usw. Sorten getroffen werden.
Verpackung
Gängige Verpackungsoptionen:
- Kleine Säcke/Behälter - 1kg, 5kg, 25kg
- Trommeln - Typischerweise 50kg, 100kg
- Supersäcke - 500kg bis 1500kg
Das Verpackungsmaterial besteht in der Regel aus Kunststoff oder mit Kunststoff ausgekleideten Säcken/Behältern. Größere Mengen werden in gesicherten Fässern oder Supersäcken verschickt. Für Großabnehmer ist eine kundenspezifische Verpackung möglich.
Preisgestaltung
Kostenvoranschlag für Nickelcarbonat-Pulver (USD pro metrische Tonne):
| Klasse | Reinheit | Preisspanne |
|---|---|---|
| Technisch | 57-58% Ni | $14,000 – $16,000 |
| Verfeinert | Min. 59% Ni | $17,000 – $19,000 |
| Hohe Reinheit | >99% | $21,000 – $25,000 |
Schlüsselfaktoren, die den Preis von Nickelkarbonat beeinflussen:
- Nickelpreise - Direkt an die Preise des LME-Nickelindex gekoppelt
- Reinheit - Höhere Reinheit erfordert höhere Preise
- Menge - Bei Abnahme großer Mengen erhalten Sie in der Regel einen Preisnachlass.
- Geografischer Standort - Regionale Dynamik von Angebot und Nachfrage
Aktuelle Preise erhalten Sie am besten direkt von den Nickelcarbonat-Lieferanten und -Händlern auf der Grundlage von Qualität, Menge usw.
Anwendungen und Einsatzmöglichkeiten
Zu den wichtigsten industriellen Anwendungen und Verwendungen von Nickelcarbonatpulver gehören:
Galvanik
- Zur Abscheidung von matten oder halbglänzenden Nickelbeschichtungen
- Günstiger als Nickelsulfat und -chlorid
- Basisches Nickelcarbonat bevorzugt, um Verunreinigungen zu vermeiden, die die Qualität der Beschichtung beeinträchtigen
Keramik
- Nickelquelle für die Färbung von Glasuren und Keramikpigmenten
- Bietet einzigartige Grün-, Braun- und Gelbtöne sowie metallische Effekte
Katalysator Vorläufer
- Umwandlung in Nickelmetall oder Nickeloxid, das in Katalysatoren verwendet wird
- Katalysatoren für die Hydrierung, Dehydrierung und Entschwefelung
Batterien
- Kathodenmaterial in Nickelelektroden für wiederaufladbare Nickelbatterien
- Erfordert hochreines raffiniertes basisches Nickelcarbonat
Andere Verwendungen
- Herstellung von Nickelsalzen - Nickelsulfat, Acetat, Chlorid usw.
- Legierungen und Metallerzeugnisse
- Einfärben und Polieren von Glas
- Magnetische Materialien
- Zusatzstoff für Portlandzement
In dieser Tabelle sind einige anwendungsspezifische technische Spezifikationen zusammengefasst:
| Anmeldung | Benötigte Klasse | Typischer Nickelgehalt | Grenzwerte für Verunreinigungen | Partikelgröße |
|---|---|---|---|---|
| Galvanik | Grundlegend | 57-58% | Unteres Eisen | Granulat, Pulver |
| Keramik | Entweder | 57-59% | Entspannt | – |
| Katalysator | Hohe Reinheit | Min 99% | Sehr niedrig | – |
| Batterien | Hohe Reinheit, basisch | 99.9-99.99% | Äußerst gering | Ultrafein <1 Mikron |
So wird Nickelcarbonatpulver in verschiedenen Bereichen zu Endprodukten für die Industrie verarbeitet, von der Metallbeschichtung bis zu Hochleistungsbatterien.
Lieferanten und Hersteller
Zu den weltweit führenden Lieferanten und Herstellern von Nickelkarbonatpulver gehören:
| Unternehmen | Standorte | Produktionskapazität | Typische Produkte |
|---|---|---|---|
| Jilin Jien Nickel Industry Co, Ltd. | China | 20.000 mt | Technische, reine Sorten |
| INCO Limited | Kanada | 10.000 mt | Batterie, Katalysatorsorten |
| Chengtun-Gruppe | China | 10.000 mt | Niedriger/hoher Grad |
| Umicore | Europa, Asien | NA | Hohe Reinheit |
| Amerikanische Elemente | USA | NA | Hohe Reinheit |
Vertriebshändler und Wiederverkäufer
- Alpha Chemikalien
- Amerikanische Elemente
- Glentham Lebenswissenschaften
- Hefei TNJ Chemical
- Loba Chemie
- Strem Chemikalien
- Shanghai Ruizheng Chemical
- BeanTown Chemical
- Karriere Henan Chemical
Vorteile von Nickelcarbonat
Einige der Hauptvorteile und Vorteile der Verwendung von Nickelcarbonat-Pulver gegenüber anderen Nickelverbindungen:
| Vorteile | Einzelheiten |
|---|---|
| Niedrigere Kosten | Günstiger als Nickelsulfat oder Nickelchlorid |
| Leichtere Handhabung | Weniger hygroskopisch als Nickelchlorid, das schnell Feuchtigkeit aufnimmt |
| Geringere Verunreinigungen | Enthält weniger problematische Elemente wie Natrium, Kalzium und Magnesium als andere Nickelsalze |
| Stabile Zusammensetzung | Nickelkarbonat in basischer Form erhält bei der Verarbeitung ein einheitliches Verhältnis von Ni:CO3 |
| Einheitliche Einlagen | Basische Nickelcarbonate sorgen für glatte, matte Nickelüberzüge aus Beschichtungsbädern ohne Lochfraß |
| Leichte Dispersion | Keine Probleme mit Anbackungen - dispergiert gut in wässrigen Beschichtungslösungen |
Die Hauptgründe, warum Nickelcarbonat in einigen Anwendungen bevorzugt wird, liegen in der Wirtschaftlichkeit, der Handhabung, der Konsistenz und den Leistungsfaktoren.
Versus Nickelsulfat
Vergleich zwischen Nickelcarbonat und -sulfat:
- Niedrigerer Preis
- Weniger lösliche, aber leichter zu filternde Rückstände
- Erzeugt dunkleres Nickelblech
- Kann zu schwefelbasierten Defekten in Ablagerungen führen, die die Duktilität beeinträchtigen
Versus Nickelchlorid
Vergleich von Nickelcarbonat und Chlorid:
- Viel niedrigere Kosten
- Keine Probleme mit der Absorption von Feuchtigkeit während der Lagerung
- Weniger korrosiv für Geräte wie Galvanisiertanks
- Erzeugt Bleche mit geringerer Duktilität als Chloridlösungen
Zusammenfassung
Während Nickelsulfat und Chlorid Bereiche haben, in denen ihre Beschichtungsleistung glänzt, bietet Karbonat die beste Allround-Kombination aus Erschwinglichkeit, Handhabung und Ablagerungsqualität, was es zu einer vielseitigen Beschichtungschemikalie macht.
Beschränkungen von Nickelcarbonat
| Beeinträchtigungen | Ausarbeitung |
|---|---|
| Unlöslichkeit | Hat eine relativ geringe Löslichkeit, die ein Rühren, Erhitzen oder Ammoniak erfordern kann, um sich vollständig in Beschichtungslösungen aufzulösen |
| Langsame Auflösung | Schwächere Auflösungsrate als andere lösliche Nickelsalze - erfordert Prozessanpassungen |
| Verunreinigungen | Technische Sorten können qualitätsmindernde Verunreinigungen enthalten |
| Toxizität | Risiken beim Einatmen, wenn Pulver nicht kontrolliert wird |
Herausforderungen bei der Beschichtung
Einige spezifische Einschränkungen bei der Verwendung von Nickelcarbonatpulver für die Galvanotechnik im Vergleich zu Alternativen:
- Erfordert eine Badchemie mit höherem pH-Wert zum Auflösen
- Kann fremde Elemente wie Eisen einführen, die die Ablagerungen beeinflussen
- Größere Filtrationsanforderungen, um ungelöste Partikel abzufangen
- Längere Auflösungszeiten, die den Durchsatz der Beschichtungsproduktion verringern
- Geringere Oberflächenqualität als bei Sulfat- oder Chlorid-Beschichtungen
- Endgültige Blechduktilität nicht so hoch wie bei Sulfat oder Chlorid
Diese Einschränkungen lassen sich jedoch durch eine korrekte Badvorbereitung, Filtration und Prozesskontrolle abmildern.
Maßnahmen zur Schadensbegrenzung
- Verwenden Sie nach Möglichkeit basisches Nickelcarbonatpulver mit höherem Reinheitsgrad
- Verwendung von Ammoniak, Erhitzen, Rühren zur Verbesserung der Auflösung
- Einsatz von Magnetabscheidern oder effizienten Filtern zur Entfernung von Partikelverunreinigungen
- Lösen Sie das Pulver in der Nickellösung auf, bevor Sie es in das Galvanisierungsbad geben.
- Anpassung der Betriebsparameter - pH-Wert, Temperatur, Stromdichte - zur Verbesserung der Qualität
- Erwägen Sie die Verwendung von Nickelkarbonat zusammen mit Sulfat- oder Chlorsalzen, um Kosten und Leistung in Einklang zu bringen.
Sicherheit und Toxizität
Nickelcarbonat-Pulver erfordert eine sichere Handhabung:
- Einatmen von Staub - Atemschutz verwenden; Staubentwicklung vermeiden
- Hautkontakt - Handschuhe tragen; betroffene Stellen waschen
- Augenkontakt - Schutzbrille tragen; Augen bei Kontakt ausspülen
- Verschlucken - Nicht verzehren; bei Verzehr Mund ausspülen
Leitlinien für die Exposition
- OSHA PEL 1 mg/m3 (Nickel)
- ACGIH TLV 0,1 mg/m3 (Nickel)
Daten zur Toxizität
- Geringe akute orale/dermale Toxizität
- Kann bei wiederholtem Kontakt eine Sensibilisierung der Haut hervorrufen
- Je reiner die Qualität, desto höher das Risiko einer chronischen Toxizität
Prüfen Sie stets die Sicherheitsdatenblätter (SDS) der Lieferanten, um aktuelle und detaillierte Sicherheitsinformationen zu erhalten, bevor Sie Nickelcarbonatpulver handhaben oder verarbeiten.
FAQs
F: Ist Nickelcarbonat natürlich oder synthetisch?
A: Kommerziell erhältliches Nickelkarbonat wird synthetisch durch chemische Umwandlung von nickelhaltigen Erzen hergestellt. Natürliches Nickelkarbonat ist sehr selten.
F: Was ist basisches bzw. neutrales Nickelkarbonat?
A: Basisches Nickelcarbonat enthält Nickelhydroxid, während die neutrale Form reines NiCO3 ist. Basische Typen haben einen höheren Nickelgehalt und bessere Beschichtungseigenschaften.
F: Wozu wird Nickelcarbonat verwendet?
A: Die wichtigsten Verwendungszwecke sind die Galvanotechnik zur Abscheidung von Nickelschichten, Keramik für Färbungen und Glasuren, Katalysatorvorprodukte und Nickel-Metall-Batterien.
F: Ist Nickelcarbonat gefährlich?
A: Es hat eine geringe akute Toxizität, aber eine langfristige Exposition birgt ein höheres Risiko der chronischen Toxizität durch Nickelakkumulation und Inhalation. Bei der Handhabung sollte angemessene PSA verwendet werden.
F: Was sind die gängigen Normen der Nickelkarbonatindustrie?
A: Die wichtigsten Spezifikationen für Nickelcarbonatpulver werden durch Normen wie ASTM B154, GB/T 3562 und QC/T 783-2008 geregelt, die die Zusammensetzung, die Reinheit und den Nickelgehalt betreffen.
F: Mit was reagiert Nickelcarbonat?
A: Es reagiert mit Mineralsäuren unter Bildung von Nickelsalzen. Färbt sich an feuchter Luft durch Bildung von Nickelhydroxid an der Oberfläche langsam braun-schwarz. Zersetzt sich vor dem Schmelzen bei hohen Temperaturen. Vorsicht bei Laugen.
F: Ist Nickelcarbonat in Wasser löslich?
A: Nein, Nickelcarbonat hat eine sehr geringe Löslichkeit in Wasser. Für Anwendungen wie die Galvanotechnik ist es nur in erhitzten sauren Lösungen oder mit Ammoniak vollständig löslich.
F: Welche Alternativen gibt es zur Verwendung von Nickelcarbonat?
A: Je nach Anwendung gibt es folgende Alternativen: Nickelsulfat, Nickelchlorid für Beschichtungen; Nickeloxid, Nickelhydroxid für Batterien; andere Nickelverbindungen für Katalysatoren.
