탄산 니켈 분말 은 다양한 용도로 사용되는 중요한 산업용 화학 물질입니다. 이 문서에서는 탄산니켈 분말의 개요와 주요 특성, 용도, 사양, 가격 등에 대해 설명합니다.
탄산 니켈 분말 개요
탄산니켈(화학식 NiCO3)은 표준 조건에서 옅은 녹색 분말을 형성하는 무기염입니다. 탄산니켈 분말에 대한 몇 가지 주요 세부 사항은 다음과 같습니다:
구성
- 주로 니켈, 탄소, 산소로 구성되어 있습니다.
- 일반적으로 57-59% 니켈이 함유되어 있습니다.
- 기술 및 순수 등급으로 제공
주요 특징
- 미세한 녹색 결정성 분말
- 밀도 약 3.7-3.9g/cm3
- 융점은 240°C에서 녹기 전에 분해됩니다.
- 산, 암모니아에 용해, 물에 불용성
- 인화점이 없는 불연성
일반적인 불순물
- 철, 황, 염화물, 실리카
- 기술 등급의 경우 1-3%, 순수 등급의 경우 1% 미만
위험
- 낮은 급성 독성
- 만성 노출 시 피부 감작, 호흡기 자극을 유발할 수 있습니다.
애플리케이션
- 전기 도금 - 무딘 니켈 침전물
- 세라믹 - 안료, 유약
- 촉매 전구체
- 배터리 - 니켈 전극
- 기타 용도
탄산니켈은 화학 중간체로서 다양한 용도로 사용할 수 있어 전기 도금, 세라믹, 촉매 및 배터리와 같은 산업 전반에 걸쳐 유용합니다.
종류 탄산 니켈 분말
탄산니켈 분말은 기술 및 고순도 용도에 따라 다양한 등급으로 제공됩니다:
| 유형 | 니켈 함량 | 불순물 | 입자 크기 | 일반적인 용도 |
|---|---|---|---|---|
| 기술 | 57-59% | 더 높음 | 분말에서 과립으로 | 전기 도금, 세라믹 |
| 순수 / 세련됨 | 최소 59% | 낮음(<1%) | 매우 미세한 분말 | 촉매, 배터리 |
탄산니켈 분말에는 조성과 관련하여 다양한 형태가 있습니다:
| 양식 | 구성 | 속성 | 용도 |
|---|---|---|---|
| 기본 탄산 니켈 | 2NiCO3.3Ni(OH)2.xH2O | 녹색을 띤 색조, 높은 니켈 함량 | 도금용으로 선호 |
| 중성 탄산 니켈 | NiCO3 | 회색-녹색, 낮은 니켈 | 일부 기술적 용도 |
이 표는 기본 양식과 중립 양식의 일부 속성을 비교한 것입니다:
| 속성 | 기본 탄산 니켈 | 중성 탄산 니켈 |
|---|---|---|
| 암모니아에 대한 용해도 | 용해성 | 불용성 |
| 니켈 함량 | 더 높음(~58%) | 낮음(~50%) |
| 안정성 | 덜 안정적 | 더 안정적 |
| 가격 | 더 높음 | Lower |
요약하면, 기술 및 고순도 등급, 기본 및 중성 조성 형태, 최종 용도에 따른 분말 특성의 차이가 있습니다.
생산 방법
탄산니켈 분말의 주요 생산 경로는 다음과 같습니다:
- 직접 탄산 - 니켈 산화물과 이산화탄소 기체의 반응
- 간접 탄산 - 니켈 무광택 암모니아 공정
- 대체 방법 - 염화 니켈 또는 황산염에서 시작되는 이온 교환 반응
아래 표는 방법 간 비교를 보여줍니다:
| 생산 경로 | 원자재 | 일반적인 니켈 함량 | 불순물 | 확장성 |
|---|---|---|---|---|
| 직접 탄산 | 니켈 산화물 | 57-59% | Medium | 소규모 배치 |
| 간접 탄산 | 니켈 무광택 | 57-59% | 낮음 | 대규모 |
| 대체 방법 | 니켈 염 | 57-60% | 매우 낮은 | 유연성 |
직접 탄산화 방식은 간단한 공정이지만 저급 니켈 산화물의 불순물이 유입될 수 있습니다. 간접 암모니아 공정은 매우 순수한 니켈 무광택 원료를 사용합니다. 이 대체 방법은 순도와 유연성이 뛰어나지만 니켈염 원료가 추가로 필요합니다.
사양
탄산 니켈 분말은 다양한 국제 규격 및 표준에 따라 제공됩니다:
| 표준 | 최소 니켈(%) | 최대 불순물 | 입자 크기(메시) |
|---|---|---|---|
| ASTM B154 | 57 | 3% Fe, 1% S, 1% 인솔 | >100 메시 |
| GB/T 3562 | 58 | 1.7% Fe,1% Cl,1% S | – |
| QC/T 783-2008 | – | 0.005% Co;0.01% Cu;1% insol | – |
탄산니켈 사양에는 화학적 조성, 최소 니켈 함량, 철, 황 및 기타 불순물 함유량 제한, 분말 입자 크기 분포에 대한 요구 사항이 나와 있습니다.
성적
니켈 함량에 따른 탄산니켈 등급(%):
- 낮음: 50-56%
- 표준: 57-59%
- 고순도: 최소 59%+
불순물 수준과 사용 요건에 따라 기술, 산업용, 순수 등의 등급을 더 세밀하게 구분할 수 있습니다.
패키징
일반적인 패키징 옵션:
- 소형 가방/용기 - 1kg, 5kg, 25kg
- 드럼통 - 일반적으로 50kg, 100kg
- 슈퍼 자루 - 500kg~1500kg
포장재는 일반적으로 플라스틱 또는 플라스틱 안감 봉투/용기입니다. 더 많은 수량은 보안 드럼이나 슈퍼 자루에 넣어 배송합니다. 대량 사용자의 경우 맞춤형 포장이 가능할 수 있습니다.
가격 책정
다음에 대한 가격 견적 탄산 니켈 분말 (미터톤당 USD):
| 등급 | 순도 | 가격 범위 |
|---|---|---|
| 기술 | 57-58% Ni | $14,000 – $16,000 |
| 세련된 | Min. 59% Ni | $17,000 – $19,000 |
| 고순도 | >99% | $21,000 – $25,000 |
탄산니켈 가격에 영향을 미치는 주요 요인:
- 니켈 가격 - LME 니켈 지수 가격에 직접 연동됩니다.
- 순도 - 순도가 높을수록 프리미엄 가격 책정
- 수량 - 대량 구매 시 일반적으로 할인 요금이 적용됩니다.
- 지리적 위치 - 지역별 공급 및 수요 역학
탄산니켈 공급업체 및 유통업체에서 등급, 수량 등을 기준으로 직접 최신 가격을 파악하는 것이 가장 좋습니다.
응용 프로그램 및 용도
탄산니켈 분말의 주요 산업 응용 분야 및 용도는 다음과 같습니다:
전기 도금
- 무디거나 반광택 니켈 코팅을 증착하는 데 사용됩니다.
- 황산니켈 및 염화물보다 저렴합니다.
- 도금 품질에 영향을 미치는 불순물을 피하기 위해 기본 탄산 니켈을 선호합니다.
도자기
- 유약 착색 및 세라믹 색소용 니켈 공급원
- 독특한 녹색, 갈색, 노란색 및 금속성 효과 제공
촉매 전구체
- 촉매에 사용되는 니켈 금속 또는 니켈 산화물로 변환됩니다.
- 수소화, 탈수소화 및 탈황 촉매
배터리
- 충전식 니켈 배터리용 니켈 전극의 음극재
- 고순도의 정제된 염기성 탄산니켈이 필요합니다.
기타 용도
- 황산니켈, 아세테이트, 염화물 등 니켈 염을 제조합니다.
- 합금 및 금속 제품
- 유리 착색 및 연마
- 자성 재료
- 포틀랜드 시멘트 첨가제
이 표에는 몇 가지 애플리케이션별 기술 사양이 요약되어 있습니다:
| 애플리케이션 | 필요한 등급 | 일반적인 니켈 함량 | 불순물 제한 | 입자 크기 |
|---|---|---|---|---|
| 전기 도금 | 기본 | 57-58% | 낮은 철분 | 과립, 분말 |
| 도자기 | 다음 중 하나 | 57-59% | 편안함 | – |
| 카탈리스트 | 고순도 | 최소 99% | 매우 낮은 | – |
| 배터리 | 고순도, 기본 | 99.9-99.99% | 매우 낮음 | 1 미크론 미만의 초미세먼지 |
따라서 다양한 분야에서 탄산니켈 분말은 금속 도금부터 고성능 배터리까지 다양한 산업 분야의 최종 제품으로 가공됩니다.
공급업체 및 제조업체
탄산니켈 분말의 주요 글로벌 공급업체 및 제조업체는 다음과 같습니다:
| 회사 | 위치 | 생산 능력 | 일반 제품 |
|---|---|---|---|
| 길림 지엔 니켈 산업 유한 공사 | 중국 | 20,000m | 기술, 순수 등급 |
| INCO Limited | 캐나다 | 10,000m | 배터리, 촉매 등급 |
| 청툰 그룹 | 중국 | 10,000m | 저학년/고학년 |
| 유미코아 | 유럽, 아시아 | NA | 고순도 |
| 미국 요소 | 미국 | NA | 고순도 |
유통업체 및 리셀러
- 알파 화학
- 미국 요소
- 글렌덤 생명 과학
- 허페이 TNJ 화학
- 로바 화학
- 스트렘 케미컬
- 상하이 루이정 화학
- 빈타운 케미컬
- 경력 허난 화학
탄산 니켈의 장점
사용 시 얻을 수 있는 주요 혜택과 장점은 다음과 같습니다. 탄산 니켈 분말 다른 니켈 화합물과 비교:
| 장점 | 세부 정보 |
|---|---|
| 비용 절감 | 황산니켈 또는 염화니켈보다 저렴합니다. |
| 손쉬운 관리 | 염화니켈보다 흡습성이 낮아 수분을 빠르게 흡수합니다. |
| 불순물 감소 | 다른 니켈염보다 나트륨, 칼슘, 마그네슘과 같은 문제가 되는 성분이 적게 함유되어 있습니다. |
| 안정적인 구성 | 기본 형태의 탄산 니켈은 가공 중에 균일한 Ni:CO3 비율을 유지합니다. |
| 균일 입금 | 기본 탄산 니켈은 도금조에서 구멍 없이 매끄럽고 무광택 니켈 코팅을 제공합니다. |
| 간편한 분산 | 고결 문제 없음 - 수용성 도금 용액에 잘 분산됨 |
일부 애플리케이션에서 탄산니켈이 선호되는 주요 이유는 경제성, 취급, 일관성 및 성능 요소로 귀결됩니다.
황산 니켈 대비
탄산 니켈과 황산염 비교:
- 저렴한 가격대
- 용해도는 낮지만 잔여물을 쉽게 걸러낼 수 있습니다.
- 더 어두운 니켈 플레이트 생성
- 연성에 영향을 미치는 침전물에 유황 기반 결함이 발생할 수 있습니다.
염화 니켈 비교
탄산 니켈과 염화 니켈 비교:
- 훨씬 저렴한 비용
- 보관 중 수분 흡수 문제 없음
- 도금 탱크와 같은 장비에 대한 부식성 감소
- 염화물 용액보다 연성이 낮은 플레이트를 생산합니다.
요약
황산니켈과 염화니켈은 도금 성능이 뛰어난 분야가 있는 반면, 탄산염은 경제성, 취급성, 침전물 품질 등 모든 면에서 최고의 조합을 제공하므로 다용도 도금 화학물질로 사용할 수 있습니다.
탄산니켈의 한계
| 단점 | 정교함 |
|---|---|
| 불용성 | 용해도가 상대적으로 낮아 도금 용액에 완전히 용해되려면 교반, 가열 또는 암모니아가 필요할 수 있습니다. |
| 느린 용해 | 다른 용해성 니켈염보다 용해 속도가 약해 공정 조정이 필요합니다. |
| 불순물 | 기술 등급에는 품질에 영향을 미치는 불순물이 포함될 수 있습니다. |
| 독성 | 분말을 통제하지 않을 경우 흡입 위험성 |
도금 도전 과제
전기 도금에 탄산니켈 분말을 사용할 때와 대체품을 사용할 때의 몇 가지 구체적인 제한 사항:
- 용해를 위해 더 높은 pH 수조 화학이 필요합니다.
- 철분과 같은 이물질이 침전물에 영향을 미칠 수 있습니다.
- 용해되지 않은 입자를 포집하기 위한 더 큰 여과 요구 사항
- 용해 시간이 길어져 도금 생산 처리량 감소
- 황산염 또는 염화물 기반 도금보다 낮은 표면 품질
- 황산염이나 염화물만큼 높지 않은 최종 플레이트 연성
그러나 올바른 수조 준비, 여과 및 공정 제어를 통해 이러한 제한을 완화할 수 있습니다.
완화 조치
- 가능하면 고순도 염기성 탄산니켈 분말로 시작하세요.
- 암모니아, 가열, 교반을 사용하여 용해도를 향상시킵니다.
- 자기 분리기 또는 효율적인 여과 장치를 사용하여 미립자 오염을 제거합니다.
- 도금조에 추가하기 전에 니켈 도금 용액에 분말을 미리 녹입니다.
- pH, 온도, 전류 밀도 등 작동 파라미터를 조정하여 품질 개선
- 비용과 성능의 균형을 맞추기 위해 황산염 또는 염화물 염과 함께 탄산니켈을 사용하는 것이 좋습니다.
안전 및 독성
탄산 니켈 분말 안전한 취급 관행이 필요합니다:
- 먼지 흡입 - 호흡기 보호구 사용, 먼지 발생 방지
- 피부 접촉 - 장갑을 착용하고 감염된 부위를 씻습니다.
- 눈 접촉 - 보안경 착용, 노출 시 눈 씻기
- 섭취 - 섭취하지 마시고, 섭취한 경우 입안을 씻어내십시오.
노출 가이드라인
- OSHA PEL 1 mg/m3(니켈)
- ACGIH TLV 0.1mg/m3(니켈)
독성 데이터
- 낮은 급성 경구/피부 독성
- 반복적인 접촉으로 피부 과민증을 유발할 수 있습니다.
- 만성 독성이 높을수록 등급이 순수할수록 위험합니다.
탄산니켈 분말을 취급하거나 처리하기 전에 항상 공급업체의 물질안전보건자료(SDS)에서 최신의 상세한 안전 정보를 확인하세요.
자주 묻는 질문
Q: 탄산니켈은 천연인가요, 합성인가요?
A: 시중에서 판매되는 탄산니켈은 니켈 함유 광석을 화학적으로 전환하여 합성으로 생산합니다. 천연 탄산니켈 광물은 매우 드뭅니다.
질문: 기본 탄산니켈과 중성 탄산니켈이란 무엇인가요?
A: 기본 탄산 니켈에는 수산화 니켈이 포함되어 있고 중성 형태는 순수한 NiCO3입니다. 기본형은 니켈 함량이 높고 도금 특성이 더 우수합니다.
질문: 탄산니켈은 어떤 용도로 사용되나요?
A: 주요 용도는 니켈 층을 증착하기 위한 전기 도금, 착색 및 유약용 세라믹, 촉매 전구체 재료, 니켈 금속 배터리 등입니다.
Q: 탄산니켈은 위험한가요?
A: 니켈은 급성 독성은 낮지만 장기 노출 시 니켈 축적 및 흡입으로 인한 만성 독성 위험이 높습니다. 취급 시 적절한 개인보호장비를 사용해야 합니다.
Q: 일반적인 탄산니켈 산업 표준은 무엇인가요?
A: 주요 탄산니켈 분말 사양은 구성, 순도 및 니켈 수준을 다루는 ASTM B154, GB/T 3562 및 QC/T 783-2008과 같은 표준의 적용을 받습니다.
질문: 탄산니켈은 무엇과 반응하나요?
A: 무기산과 반응하여 니켈염을 형성합니다. 표면의 수산화니켈 형성으로 인해 습한 공기에서 천천히 갈색-검정색으로 변합니다. 고온에서 녹기 전에 분해됩니다. 알칼리성 물질에 주의하세요.
Q: 탄산니켈은 물에 용해되나요?
A: 아니요, 탄산니켈은 물에 대한 용해도가 매우 낮습니다. 전기 도금과 같은 응용 분야에서 완전히 용해되려면 가열된 산성 도금 용액이나 암모니아가 필요합니다.
질문: 탄산니켈을 사용하는 대신 사용할 수 있는 대안에는 어떤 것이 있나요?
A: 용도에 따라 도금용 황산니켈, 염화니켈, 배터리용 산화니켈, 수산화니켈, 기타 촉매용 니켈 화합물 등의 대체 물질이 있습니다.
