Українська
English
Русский
Пропозиції імпорту
Нікель утворює два основні оксиди: закис нікелю та окис нікелю та відповідні їм гідроокису. Гідрат закису нікелю Ni(OH)2 утворюється як світло-зеленого осаду при дії лугів на розчини солей двухвалентного нікелю. При нагріванні втрачає воду і перетворюється на закис нікелю сіро-зеленого кольору. Ступінь гідратації є важливою властивістю гідрату закису нікелю, особливо у зв’язку із застосуванням його для виготовлення анодної маси лужних акумуляторів – ступенем гідратації визначається структура та електрохімічні властивості анодної маси. Вода в гідраті має дві форми зв’язку – молекулярну та гідроксильну. У міру зневоднення зростає питома поверхня та пористість гідрату1. Гідрат оксиду нікелю Ni(OH)3, що має чорно-бурий колір, утворюється при окисленні Ni(OH)2. У водних аміачних розчинах розчинність Ni(OH)2 при 20° дорівнює 2,35 г/л Ni при концентрації 36,4 г/л NH3 та 14,5 г/л Ni при 193 г/л NH32.
При взаємодії 0,2 зв. розчину №С12 з 2 н. лужними сумішами, що містять NaOH і менше 50% Na2CO3, утворюються суспензії гідрату закису нікелю, що характеризуються інтенсивним зменшенням рН розчину (на 1 -1,8 за 24 год). Старіння осаду супроводжується зменшенням кількості лугу в розчині і перетворенням карбонату в бікарбонат за рахунок обміну іонів ВІН.
Основний карбонат нікелю є проміжним продуктом при аміачному вилуговуванні нікелевих руд. Попередньо руди зазнають відновного випалу. Вилуговування проводять водним розчином аміаку, що містить карбонат амонію, у присутності кисню. Після вилуговування з розчину відганяють аміак, в результаті чого осаджується основний карбонат нікелю, який випалюють.
З окисом вуглецю нікель утворює рідку летку сполуку-тетракарбоніл нікелю Ni(CO)4, яке при нагріванні розкладається з виділенням металевого нікелю. На цьому заснований один із способів вилучення нікелю з деяких продуктів первинної переробки руд, у яких основна маса нікелю вже знаходиться у вигляді металу.
Сульфат нікелю NiS04 кристалізується з водних розчинів при температурах від -3,15 до 31,5 ° у вигляді NiS04-7H20 – нікелевого купоросу, кристали якого мають форму ромбічних призм смарагдово-зеленого кольору. При вивітрюванні купоросу на повітрі, а також кристалізації з водних розчинів при температурі від 31,5 до 53,6° утворюється a-NiS04-6H20 синюватого кольору; в інтервалі 53,6-99 ° кристалізується | 3-NiS04-6H20 зеленого кольору. При більш високих температурах утворюються метаста – більні кристалогідрати з меншим числом молекул води (від 5 до 2) і стабільний NiS04-H20 з точно не встановленими температурами перетворення внаслідок утруднень, зумовлених утворенням сильно пересичених розчинів. Вище 280 ° сульфат нікелю зневоднюється. NiS04 стійкий до 800 °, а вище цієї температури розкладається з виділенням SO39. Насичений водний розчин містить при 0 ° – 21,4%, при 99 ° -43,4 NiS04.
Зазвичай при кристалізації охолодженням насиченого розчину спочатку виділяється шестиводний сульфат нікелю, а потім утворюється кілька семиводного. Співвідношення між ними залежить від температури початку і кінця кристалізації, а також швидкості переходу однієї форми сульфату в іншу. При швидкій кристалізації з концентрованих розчинів виходить продукт приблизного складу NiSO 6,2Н20, при повільній кристалізації – NiS04 6,5НгО 10.
При взаємодії розчинів сульфату нікелю та їдкого лугу виділяються опади осноєних сульфатів нікелю, склад яких залежить від концентрації розчинів. При додаванні 0,1 н. розчину NaOH до розчинів NiS04 з концентрацією, меншою за 0,1 М, утворюється осад гідрату закису нікелю; в інтервалі концентрацій А, 1-М NiS04 осаджується 3NiS04-4Ni(0H)2, а при великих концентраціях NiS04 спочатку виділяється 3NiS04 • »2Ni(OH)2, поступово переходить в 3NiS04 • 4Ni (ОН) 2 При приливанні розчину NaOH до розчину NiS04 утворюється осад NiS04-4Ni(0H)2, а при зворотному порядку зливання розчинів – NiS04 • 5Ni(ОН)2. Чотирьохосновний сульфат нікелю нестійкий у воді та розчинах NaOH і переходить В Nl(OH)2.
У системі NiS04-H2S04-Н20 існують13 комплексні іони [Ni(S04)2]2. Нікельамонійсульфат Ni(NH4)2(S04)2, утворюється при підкисленні сірчаною кислотою аміачного розчину сульфату нікелю від рН = 7,1 8 до рН ж 4 при 55-60 °. У присутності в розчині кобальту при зниженні рН до 6,2 виділяється майже весь нікель (практично вільний від кобальту) у вигляді Ni(NH4)2(S04)2. При зниженні рН розчину, що залишився, до 4 виділяється решта нікелю і майже весь кобальт у вигляді Ni(NH4)2(S04H і CO(NH4)2(SC>4)214).
У системі NiS04-C0SO4-Н20 утворюються змішані кристали; при 20° у ряді змішаних кристалів є розрив 15.
Нікелевий купорос застосовують головним чином у гальванотехніці при нікелюванні металів, для виготовлення акумуляторів, для виробництва твердих сплавів, жирової та парфумерної промисловості, для виготовлення каталізаторів та ін. У суміші з іншими препаратами його використовують як фунгіцид 17.
Технічний нікель сірчанокислий випускають трьох марок: НС-0 для виробництва реактивів, НС-1 з Державним знаком якості та НС-1 для нікелювання, акумуляторної, жирової та парфумерної промисловості. Згідно з ГОСТ 2665-73, сульфат нікелю повинен містити не менше 20,6% нікелю разом з кобальтом, а за відсутності останнього не менше 20,3% нікелю.
У сульфаті нікелю марки НС-0 вміст Са, Mg, Na та К у сумі не повинен перевищувати 0,3%; у продукті для акумуляторної промисловості повинно бути менше 0,02% магнію, а для нікелювання менше 0,004% цинку.
Невеликі кількості технічного сульфату нікелю виготовляють розчиненням металевого нікелю у сірчаній кислоті, до якої додано трохи азотної кислоти. На 1 кг металевого нікелю беруть 5 кг 33-35% сірчаної кислоти і 120-150 г азотної кислоти (100%). Реакція відбувається при нагріванні парою до 60°. Отриманий розчин сульфату нікелю, відокремлений від нерозчиненого залишку, у разі необхідності піддають очищенню від домішок заліза і міді. Мідь може бути витіснена з розчину порошком металевого нікелю, а залізо після цього виділяється у вигляді гідрату окису дією чорного нікелю гідрату (суміш гідратів 2, 3 і 4-валентного нікелю) або зеленого гідрату нікелю (основний карбонат нікелю) в присутності. Отриманий розчин нікелю сульфату піддають кристалізації звичайними способами.
Домішки заліза та міді можуть бути відокремлені від розчину NiS04 ступінчастим осадженням гідроксиду аміаком з відділенням осаду гідроксиду заліза при рН = 3 і гідроксиду міді при рН = 4,5. Осадження гідроксиду полегшується при введенні перед кожним ступенем нейтралізації затравки відповідного гідроксиду 18. Розроблено метод очищення розчину NiS04 від домішок заліза та міді протиточною екстракцією; екстрагентом є Ni-мило 19.
Очищення розчину NiS04 від іонів цинку може бути здійснено аніонообмінним методом із застосуванням смоли – вофатиту MD. Попередньо її обробляють сірководнем для насичення іонами S2″; при обробці під тиском 19 ат концентрація сірки досягає 0,58 г на 100 мл смоли. В результаті іонного обміну при рН = 3,2 протікає реакція:
S-вофатит + Zn2+ + SO^~ = ZnS + SC^~ + вофатит
При цьому 80-90% сульфіду цинку, що виділяється, затримується у вільному обсязі іонообмінної колони, що дорівнює 60-70% від обсягу смоли. Решта ZnS вловлюється неполярним фільтром – вофатитом F20.
Іонообмінні смоли можуть бути використані для очищення розчину NiS04, отриманого з відпрацьованих каталізаторів. Попередньо смолу обробляють лугом. При пропущенні через таку смолу кислого водного розчину, що містить іони Fe3+ і Ni2+, в результаті іонного обміну рН розчину підвищується до 3-5 і розчину виділяється тільки залізо. Найбільш ефективно Fe3+ відокремлюється при рН = 4,5. Така величина рН досягається при обробці лужних смол розчином NH4CI21,
Очищення розчинів NiS04 за допомогою іонообмінних смол є, мабуть, найбільш ефективним.
Відгуки
Відгуків немає, поки що.