1.1 硫酸鎳的性質
硫酸鎳,化學式為 NiSO4,有無水物、六水合物(NiSO4 · 6H2O)、七水合物(NiSO4 · 7H2O)三種,其密度分別為 3.68,2.07,1.948 g/cm3。硫酸鎳商品多為六水合物,分子量為 262.84,即硫酸鎳產(chǎn)量價格均指六水合物。有 α -(四方晶體,藍色)和 β -(單斜晶體,綠色)兩種晶體結構。
低于 31.5 ℃硫酸鎳溶液結晶為七水合物,七水硫酸鎳為綠色透明晶體,有甜澀味,稍有風化性。31.5~53.3 ℃結晶為 α - 型六水硫酸鎳(藍色不透明晶體);53.3 ℃轉變?yōu)?β - 型,103 ℃時失去 5 分子結晶水成為一水物,在 280 ℃時失去全部結晶水,成黃綠色無水物。840 ℃分解為三氧化硫和氧化鎳。
三種硫酸鎳均易溶于水,水溶液呈弱酸性(pH 4.5)。無水物不溶于乙醇、、丙酮;六水合物易溶于乙醇、氨水;七水合物能溶于醇。硫酸鎳有毒性和致癌可能性,空氣中容許濃度 0.5mg/m3。
1.2 硫酸鎳的制備方法
硫酸鎳的制備方法有以下五種:(1)金屬鎳溶于硫酸,結晶后得到粗制硫酸鎳晶體,晶體再溶解,除雜濃縮后得到電池級硫酸鎳晶體;(2)銅電解中雜質金屬鎳在陽極被氧化,溶解為硫酸鎳,除雜濃縮后得到電池級硫酸鎳晶體;(3)將鎳礦加工成高冰鎳或者氫氧化鎳、氧化鎳、碳酸鎳等鎳中間品,然后溶解于硫酸濃縮結晶后得到六水硫酸鎳,國內(nèi)主要硫酸鎳生產(chǎn)企業(yè)金川鎳鹽、吉恩鎳業(yè)、廣西銀億等均通過這種方式生產(chǎn)硫酸鎳;(4)生產(chǎn)金屬鈷過程中的含鎳溶液制備所得;(5)含鎳廢料制備所得,國內(nèi)代表企業(yè)有格林美、池州西恩、邦普循環(huán)等。
目前,加拿大、韓國、日本和臺灣等國家地區(qū)均采用金屬鎳溶于硫酸的方法制備硫酸鎳。這種制備方法有原料純度高、雜質少、來源穩(wěn)定,制備的得到的硫酸鎳品質好,制備過程污染小等優(yōu)點,缺點是制備成本偏高。
我國的硫酸鎳生產(chǎn)以中間品制備為主,包括銅電解中所含雜質鎳;鈷生產(chǎn)中的含鎳溶液;氧化鎳、氫氧化鎳和碳酸鎳等鎳中間品溶于硫酸制得;還有就是由含鎳廢料的回收再利用。主要優(yōu)勢是原料來源多種多樣,生產(chǎn)成本低;缺點是生產(chǎn)過程污染較大。隨著國家對工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)保要求層層加碼,目前國內(nèi)的硫酸鎳企業(yè)都面臨著轉向以金屬鎳為原料轉型的趨勢。從事再生塑料回收利用及加工的企業(yè)和人員數(shù)量龐大且穩(wěn)定增長,主要是以個體戶和農(nóng)民為主,也有一些其他行業(yè)投資商。塑料再生行業(yè)為農(nóng)村經(jīng)濟增長、為農(nóng)村富余勞動力就業(yè)、增加收入提供了渠道,為資源再生利用、環(huán)境保護事業(yè)做出了巨大貢獻,是環(huán)保產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。再生塑料一般指消費后失去使用價值的可循環(huán)利用的塑料產(chǎn)品,可以再生利用。塑料經(jīng)過回收、集中、分類、科學合理處置后可以獲得再生價值,實現(xiàn)循環(huán)利用。進口廢塑料中有一部分屬國外消費前塑料,品質較好,價值較高,可作為再生原料應鼓勵大量進口。塑料(CFRP)市場價值預計將達到209.2億美元,汽車行業(yè)和航天領域對高性能、輕質材料需求不斷增長是驅動全球CFRP市場發(fā)展的一個關鍵因素。航天將成為CFRP市場發(fā)展主推因素由于CFRP材料具備的優(yōu)良屬性,包括高剛性和高強度屬性,促進該材料市場有增長的趨勢。然而CFRP材料高成本仍將是影響其發(fā)展的主要挑戰(zhàn)因素。聚丙烯腈(PAN)和石油瀝青是制造碳纖維復合材料的關鍵原料,由PAN為基礎制成的碳纖維復合材料作為原料,2013年占市場總成交量的90%。