碳酸镍的应用
背景和概述[1][2]
碳酸镍主要有正碳酸镍、碱式碳酸镍和酸性碳酸镍。碳酸镍有无水物、三水物和六水物。碱式碳酸镍有3Ni(OH)2·4H2O和NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O两种形态。无水碳酸镍为淡绿色斜方晶系晶体，加热至400℃分解为二氧化碳和氧化镍，几乎不溶于水（25℃时为0.0093），可溶于含二氧化碳的水，易溶于酸。
六水物[NiCO3·6H2O]。商业产品多数为六水物。淡绿色晶体。受热脱水后变为无水物。溶于碳酸铵水溶液，生成蓝绿色溶液，浓缩后可生成络合盐(NH4)HCO3·NiCO3·4H2O。与碳酸钠、碳酸钾水溶液作用，可生成绿色络合盐。碱式碳酸镍均为立方绿色晶体。酸性碳酸镍[Ni3H2(CO3)4]难溶于水，但溶于饱和二氧化碳水溶液，但放出二氧化碳后，变为碳酸镍（NiCO3）沉淀。
应用症状[1][2][3]
碳酸镍可用作玻璃、瓷器的颜料、其他镍化合物的原料、催化剂等，其用途举例如下：
1.以碳酸镍与固体氨基磺酸为原料，制备氨基磺酸镍。
该方法首先将固体氨基磺酸直接加入浆状碳酸镍中，发生酸碱中和反应，制备出高浓度的氨基磺酸镍溶液，再将氨基磺酸镍溶液依次经过蒸发、结晶、离心、干燥，得到氨基磺酸镍产品。本发明方法原料单一，工艺简单，不需要添加催化剂等物质，不仅避免了因加入引发剂而引起的副反应的发生，提高了氨基磺酸镍产品的纯度，而且得到了高浓度的氨基磺酸镍溶液，缩短了蒸发时间，降低了生产成本，提高了收率。
2、采用碳酸镍提高烧结锰铜阻尼合金的性能。
利用碳酸镍热分解、氢还原生成的高活性镍来促进烧结，放出的CO2和H2O气体阻止烧结毛坯表面形成气封层，提高烧结体的均匀性，在氢气氛下烧结可得到大尺寸的锰铜烧结体。在氢气作用下进行热解、还原和烧结。具体步骤为：碳酸镍分解：300-450℃，1-4小时；氧化镍还原：400-550℃，1-4小时；烧结：850-950℃，1-4小时；升温速度5-10℃/分钟。
此方法可烧结直径100mm、长度220mm、密度5.18-5.73g/cm3、硬度49-95HRF、抗弯强度126-的锰铜阻尼合金。用碳酸镍代替镍粉作为镍元素给予体的主要作用有：
①碳酸镍热分解生成的细小镍元素熔点较低，能在较低温度下将单质锰粉熔合，从而减少热阻界面，提高烧结毛坯的热导率和温度均匀性，进而提高锰铜烧结合金的均匀性；
②在碳酸镍分解的温度范围内，压坯表面尚未达到烧结致密化，因此碳酸镍分解产生的水和二氧化碳气体不断从压坯表面排出，阻止了压坯表面形成严密封闭的封闭层，使表面呈现多孔状。在低温升温阶段，有利于混合粉料表面吸附水的排出；在高温烧结阶段，有利于氢气进入烧结体，起到还原少量氧化金属元素的作用。
③碳酸镍为细粉，不易产生塑性粘结，有利于配料混合均匀；
④分解得到的细小的高能镍粉易于与锰、铜、铁、铝等元素烧结和扩散，从而促进液相的形成和烧结过程。
准备[4]
一种氧化镍前体碳酸镍的合成方法，包括以下步骤：
1)顺流、低pH值合成粗碳酸镍：向合成槽中加水淹没搅拌叶片，开动搅拌，缓慢通入蒸汽升温至70～80℃，分别以3m3/h、2m3/h的流量顺流加入40g/L硫酸镍溶液、120g/L碳酸钠溶液，控制合成终点pH值为6.9～7.1，过滤得滤液和滤饼；
2)矿浆+高pH碱浸脱硫：将上一步得到的滤饼加入碱浸槽中，加水淹没搅拌叶片，开动搅拌，缓慢通入蒸汽升温至80～90℃，继续按水与滤饼3：1的比例加水至矿浆碳酸镍中，反应30分钟，加120g/L碳酸钠溶液调节pH值至9.20～9.50，过滤得滤液和滤饼，过量的碳酸钠与碳酸镍滤饼中夹带的SO42-反应生成硫酸钠溶液，脱硫；
3)浆化洗涤除钠：将上一步得到的滤饼加入碱浸槽中，加水没过搅拌叶片，开动搅拌，缓慢通入蒸汽升温至80～90℃，继续加水浆化碳酸镍，水与滤饼的比例为5：1，反应30分钟，过滤得滤液和滤饼，将碳酸镍滤饼中夹带的Na+除去到滤液中。
本方法比传统的高纯碳酸镍合成方法具有绝对的优势，加工费用和投资费用大大降低，劳动生产率提高。碳酸镍合成脱镁可开路除去上清液中50%的镁，碱浸脱硫可开路除去上清液中70%的硫，洗涤脱钠可开路除去上清液中70%的钠，确保高纯碳酸镍中杂质Ca、Mg、S、Na总量≤0.8%，高纯碳酸镍达到国家一级品质量标准。氧化镍中Ca、Mg、S、Na总量≤1%，氧化镍产品质量达到国家优级品标准。
所需化学试剂种类少，采购容易，价格便宜，处理成本低，金属回收率高，设备材料要求低，投资成本低，技术壁垒低，方法简便，效果好，碳酸镍品质好，产品质量稳定可靠，处理成本低，经济性好，利润高，易于工业化推广应用，可实现水资源循环利用，是一种值得推广的低成本、低能耗、高效的绿色工业化项目。
主要参考文献
[1] 实用精细化工词典
[2]秦学平;赵德;明建伟.一种利用碳酸镍和固体氨基磺酸制备氨基磺酸镍的方法.CN2.6,应用
[3] 罗峰华； 薛立山陆凤双; 张建富赵栋梁朱婧。 利用碳酸镍改善烧结锰铜阻尼合金性能的方法。 CN2.5，申请日期
[4]曾晖,丁东久,冯玉杰,丁庆华,魏刚,陈守全,任宝有. 一种合成碳酸镍作为氧化镍前体的方法。 CN2.7、应用程序