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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 ℃轉變為 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,國內主要硫酸鎳生產企業金川鎳鹽、吉恩鎳業、廣西銀億等均通過這種方式生產硫酸鎳;(4)生產金屬鈷過程中的含鎳溶液制備所得;(5)含鎳廢料制備所得,國內代表企業有格林美、池州西恩、邦普循環等。
目前,加拿大、韓國、日本和臺灣等國家地區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、來源穩定,制備的得到的硫酸鎳品質好,制備過程污染小等優點,缺點是制備成本偏高。
我國的硫酸鎳生產以中間品制備為主,包括銅電解中所含雜質鎳;鈷生產中的含鎳溶液;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。主要優勢是原料來源多種多樣,生產成本低;缺點是生產過程污染較大。隨著國家對工業生產的環保要求層層加碼,目前國內的硫酸鎳企業都面臨著轉向以金屬鎳為原料轉型的趨勢。大部分的加工助劑通常還是添加在PVC中的,而在其他熱塑性塑料中使用的加工助劑卻很少(只占0.5%~5%),但是盡管如此,這些加工助劑卻能顯著地改善加工性能,同時又不會對其他應用性能造成太大的影響。根據功能性不同,加工助劑可以分為助熔劑、熔體流變改性劑、潤滑劑和分散促進劑。其實,每一類加工助劑又都有不止一種的功效。任何一種加工助劑的功能性和應用效果都要取決于其化學組份、聚合物構造、聚合物分子量以及聚合物的基體類型。其各種性能指標良好,但生物降解塑料不能完全降解成分子狀態,只能降解成小碎片,對環境還有污染,光降解塑料和雙降解塑料中的光敏劑有不同程度的毒性,美國1995年就明文規定光降解塑料不能用于食品包裝。這類餐具是發泡塑料餐具早的替代品,工藝成熟、效率高,80年代末90年代初,曾在我國大力推廣,因其一定的降解性能被稱為環保餐具。但隨著社會的進步,其環保性越來越受到質疑,但在我國仍存在對于環保定義的不同解釋,因而降解塑料餐具廣泛使用。