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一本专门介绍镍及其应用的杂志 2005年7月 |
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采用湿空气氧化实验测试设备来检测七种合金，了解它们在分解破坏排放的废液方面的性能表现。废液来自美国军方为销毁制造神经毒气的化学物质而进行的项目。 |
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按标准形式建造的湿空气氧化工艺系统的三维图象 |
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威斯康星州美国过滤器公司的子公司Zimpro Products正在装配湿空气氧化工艺系统 |
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湿空气氧化工艺流程图。在所有高压热水与工艺设备相接触的部位都采用N02200。 |
镍使美国能够处理制造神经毒气所用的化学品
By Dean Jobb
镍杂志，2005年7月 -- 一家美国公司已开发出一种废液处理工艺，处理美国军方销毁制造神经毒气的化学品而产生的废液。此工艺依靠的是一种商品化的纯镍薄板和管道。
宾夕法尼亚州的美国过滤器（U.S. Filter）公司测试了7种合金，了解它们在潮湿空气氧化工艺过程中的性能。此工艺已被证实可以替代焚化法分解和破坏有毒化合物。
当材料暴露在被中和的化学品中时，只有 N02200和 N02201能经受住这种强腐蚀性的环境。这两种合金都含有99%的镍，痕量的铜、锰、硅、碳和铁。
位于美国威斯康星州Rothschild的Zimpro Products 公司是美国过滤器公司的子公司，该公司的水热研究专家Clay Maugans说："我们测试了一系列的材料，除了纯镍，几乎所有的材料都在这种或那种情形下失败了。"
首先，用于制造化学武器的原始化学物质DF和QL在水中被中和，使它们失效，可以安全地运输。此中和反应工艺是美国军方按照化学武器公约这一国际条约的要求，为履行承诺，销毁制造化学武器的材料而进行的一个项目的一部分。Zimpro公司的工艺是采用溶解的氧气分解残余的有机污染物，使水达到排放标准。
氧化反应在温度为150°C-320°C，压力为10-220巴的条件下进行。Zimpro公司面临的挑战是找到一种金属，它能够经受这些条件至少长达一年，这是处理废水所需要的时间。
Maugans说："水热工艺具有令人难以置信的腐蚀性。温度越高，腐蚀性越强。此工艺中，水会破坏化学物质，也有可能破坏金属。"
为了这个实验性项目，7种金属的试样被插入试验反应器中并被浸泡在被中和的物料溶液中长达300小时，最高温度为300°C，压力为160巴。Zimpro公司的测试结果表明：3种镍合金产生了裂纹，一个钛合金样品发生了氢脆。对于纯镍试样，虽然也发现了轻微的点蚀，但这是由于实验中初始水溶液的pH值不合适造成的。Maugans 说："一旦pH值得到调整，纯镍试样就会获得圆满成功。"
Zimpro公司选择了N02200合金，其最大碳含量为0.15%，稍大于N02201的0.02%。
美国德克萨斯州 Molecular LLC正在设计建造安装一套工业化的处理装置。它位于德克萨斯州的鹿园（Deer Park），是一个商业化的处理、存储设施。镍用于所有接触高压热水的部位。管道和热交换器采用整体镍板制造。两个圆柱形的反应器，每个直径大约为1.2米，高15米，是由3.2毫米厚的镍板与碳钢爆炸复合而成。Maugans估计整个装置需用18吨N02200。
装置计划于2007年底正式投入运行。Maugans认为这个项目已经证明纯镍在高pH值的工业废液处理中是可以选择的材料，并说："过去我们不常使用纯镍，但是现在我们开始越来越多地使用纯镍。"
Dean Jobb是新斯科舍省Halifax市的一名自由撰稿人
照片：美国过滤器/ Zimpro 系统
 Jessica Mattmiller |
