Оксид никеля NiO в Минске

Оксид никеля NiO — технические характеристики и применение

Оксид никеля NiO — неорганическое соединение, представляющее собой порошок от тёмно-зелёного до чёрного цвета. В промышленных объёмах материал выпускается в двух модификациях: технический оксид никеля (класс А) и реактивный квалификации «ч» (чистый). Химическая формула — NiO, молекулярная масса — 74,69 г/моль. Плотность составляет 6,67 г/см, температура плавления — 1955 C. В воде соединение практически нерастворимо, однако растворяется в кислотах и аммиачных растворах с образованием соответствующих солей никеля.

Ключевое отличие оксида никеля NiO от других соединений никеля (сульфата, хлорида, гидроксида) — высокая термическая стабильность и низкая гигроскопичность. Материал сохраняет химическую инертность при нагреве до 1000 C, что позволяет использовать его в высокотемпературных технологических процессах без риска разложения или неконтролируемого взаимодействия с компонентами шихты.

Основные технические параметры

Промышленный оксид никеля NiO характеризуется следующими показателями качества, регламентируемыми ГОСТ 4331 и техническими условиями производителей:

• Массовая доля основного вещества (NiO) — не менее 98,5% для технического класса и 99,0% для реактивного;
• Массовая доля никеля в пересчёте на металл — 76–78%;
• Содержание примесей: кобальт — до 0,3%, медь — до 0,01%, железо — до 0,05%, сера — до 0,01%;
• Насыпная плотность — 1,2–2,0 г/см в зависимости от гранулометрического состава;
• Удельная поверхность по БЭТ — 3–10 м/г для порошкового материала;
• Гранулометрический состав — от 1 до 100 мкм, регулируется условиями прокалки гидроксида или карбоната никеля.

Технология получения

В промышленности оксид никеля NiO получают преимущественно термическим разложением гидроксида никеля Ni(OH) или основного карбоната никеля при температуре 600–800 C. Процесс проводят в муфельных или трубчатых печах непрерывного действия с контролируемой атмосферой. Степень прокалки определяет цвет продукта: недопрокалённый материал имеет зеленоватый оттенок, полностью прокалённый — чёрный. Для получения реактивного класса дополнительно проводят отмывку от растворимых солей и сушку при 105–110 C.

Применение в промышленности

Оксид никеля NiO востребован в нескольких технологических направлениях, где требуется источник никеля в твёрдой фазе или компонент с заданными электрофизическими свойствами:

• Производство литий-ионных аккумуляторов — катодные материалы на основе литий-никелевых оксидов (NMC, NCA), где NiO выступает прекурсором никеля при синтезе активной массы;
• Стекольная промышленность — окрашивание стекломассы в зелёный и коричневый тона, корректировка цветовых характеристик оптического стекла;
• Керамическая отрасль — пигменты для глазурей и керамических масс, ферритовые материалы с никель-цинковым составом;
• Металлургия — легирующая добавка при выплавке специальных сталей и жаропрочных сплавов, компонент шихты при производстве ферроникеля;
• Каталитическая химия — катализаторы гидрирования, паровой конверсии и окислительных процессов, нанесённые на оксидные носители;
• Электротехника — терморезисторы с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, варисторная керамика.

Условия хранения и транспортировки

Оксид никеля NiO относится к веществам 2-го класса опасности (высокоопасные) по степени воздействия на организм. ПДК в воздухе рабочей зоны — 0,05 мг/м (по никелю). Материал упаковывают в многослойные бумажные мешки с полиэтиленовым вкладышем, мягкие контейнеры МКР или барабаны. Хранение — в сухих закрытых складских помещениях при относительной влажности не более 75%. Срок хранения не ограничен при соблюдении условий герметичности упаковки.

Особенности выбора поставщика

При закупке оксида никеля NiO для конкретного технологического процесса следует обращать внимание на гранулометрический состав и насыпную плотность. Для производства катодных материалов требуется тонкодисперсный порошок с узким распределением частиц по размерам, тогда как для металлургической шихты допустима более крупная фракция. Реактивный класс необходим в лабораторной практике и при синтезе особо чистых соединений, где примеси кобальта и железа критичны для свойств конечного продукта.

Вопросы и ответы