获取关于这种脆性金属的性质,历史和生产的信息
铋是低熔点合金中常见的银色和脆性金属。 过去20年来,铋金属的需求增长很大程度上是由于其有效用作铅的替代品。
属性:
- 原子符号:Bi
- 原子序数:83
- 元素类别:后过渡金属
- 密度:9.78 g / cm 3 (20℃)
- 熔点:272°F(521°C)
- 沸点:1564°F(2847°C)
- 莫氏硬度:2.25
特点:
铋是脆性的银绿色金属,具有低熔点和高比重。
铋既稳定又无毒,通常用作锑,镉,铅和汞等有毒金属的替代品。
像水一样,铋作为固体的密度比液体低(它在冷却时膨胀),这是金属独有的特性。 在所有的金属元素中,铋也具有最高的电阻和最低的热导率(汞除外),以及最高的霍尔效应(当放置在磁场中时电阻增加)。
历史:
铋在中世纪首次得到认可,但由于没有分离金属的能力,它常常与锡 ,铅, 锑和锌混淆。 1450年,德国僧侣罗勒瓦伦丁首先提到了wismut ,或'白色铅',后来被拉丁化为bisemutum 。
早在15世纪德国Schönberg的银矿就开始提取用于色素的铋。 在18世纪中叶,Johan Heinrich Pott和Claude Geoffroy的研究导致了对铋及其独特性质的更好理解。
此时,医务人员也开始意识到铋在治疗胃病方面的有益特性。
铋的第一种冶金用途是锡合金,它与铅和锡一起用来降低熔融温度,以及用于印刷压型金属的含锑合金。
二十世纪九十年代中期,对铋行业的一个主要刺激是“安全饮用水法案修正案”(1995),该法案禁止在美国饮用水装置中使用铅。 在过去的20年中,无铅运动已经使铋在广泛的应用中得到采用。
生产:
铋常常在硫化物矿石铋(Bi2S3)或氧化铁矿铋(Bi2O3)中天然存在。 然而,仅仅为了其铋含量而提取这些矿石几乎不经济,而铋主要作为铅熔炼的副产物生产。 在中国,大量的铋也从钨 ,锡和锌矿石中提取。
从铅中提取铋金属通常通过以下两种方法之一进行: Betterton-Kroll流程或Betts流程。
Betterton-Kroll工艺通过将钙或镁引入铅和铋的熔融溶液中,从铅中分离出铋。 所得到的比熔融铅轻的铋或钙镁铋会作为渣滓(固体杂质)上浮到表面,然后被除去。 然后在约572-932°F(380-500°C)的温度下用氯处理浮渣以除去镁或钙。
使用氢氧化钠处理后产生高纯度铋。
Betts工艺涉及电解提炼铅锭。 在催化溶液中,纯金属铅板沉积在阳极上,而包括铋在内的杂质沉淀到容器底部。 金属的混合混合物可以被熔化以产生金属合金和富含铋的炉渣,然后用碳还原以产生铋金属。
在中国,铋的混合精矿是通过浸出,磁选和/或差异浮选技术生产的。 然后将精矿熔炼生产粗铋用于精炼。
最大的铋生产国是中国,秘鲁,墨西哥(原油和精炼)和比利时(精炼)。 2013年,美国地质调查局估计全球世界精炼铋产量约为17,000公吨。
其中,中国产量约占90%。 中国拥有超过70个铋矿,占全球绝大多数铋储量。
主要铋生产商包括湖南有色集团(中国),石柱园有色(中国),Penoles(墨西哥),Sidech(比利时)和MCP(英国)。
应用:
由于铋的脆性,在冶金应用中不使用纯金属形式的金属。 然而,它被用作铜 , 铝 , 铁和钢中的添加剂合金作为铅的替代品,并且增韧和制造更易加工的合金。
资料来源:
Elementymology&Elements Multidict。 铋。
http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Bi
美国地质调查局。 铋。
http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/bismuth/