Obțineți informații despre proprietățile, istoria, producția acestui metal fragil
Bismutul este un metal argintiu și fragil care se găsește frecvent în aliajele cu topire scăzută. Cererea de metal bismut a crescut în ultimii 20 de ani, în mare parte datorită utilizării sale eficiente ca înlocuitor al plumbului .
Proprietăți:
- Simbol Atomic: Bi
- Număr atomic: 83
- Element Categorie: Metal post-tranziție
- Densitate: 9,78 g / cm3 (20 ° C)
- Punctul de topire: 522 ° C (521 ° C)
- Punct de fierbere: 1564 ° F (2847 ° C)
- Duritatea lui Moh: 2,25
caracteristici:
Bismutul este un metal fragil, verde-argintiu, care are o temperatură scăzută de topire și o greutate specifică mare.
Fiind stabil și netoxic, bismutul este adesea folosit ca înlocuitor al metalelor toxice, cum ar fi antimoniul, cadmiul, plumbul și mercurul .
Ca și apa, bismutul este mai puțin dens ca un solid decât ca un lichid (se extinde pe măsură ce se răcește), o proprietate unică pentru un metal. Dintre toate elementele metalice, bismutul are de asemenea rezistenta electrica cea mai mare si cea mai mica termoconductivitate (cu exceptia mercurului), precum si cel mai mare Hall Effect (cresterea rezistentei electrice atunci cand este plasat intr-un camp magnetic).
Istorie:
Bismutul a fost recunoscut pentru prima oară în timpul Evului Mediu, dar, fără capacitatea de a izola metalul, acesta a fost deseori confundat cu staniu , plumb, antimoniu și zinc . În 1450, călugărul german Basil Valentine a făcut prima referire la wismut , sau "plumb alb", care mai târziu ar fi latinizat ca bisemutum .
Extracția de bismut pentru utilizarea în pigmenți a început încă din secolul al XV-lea de la minele de argint din Schönberg, Germania. La mijlocul secolului al XVIII-lea, cercetările lui Johan Heinrich Pott și Claude Geoffroy au condus la o mai bună înțelegere a bismutului și a proprietăților sale unice.
Practicanții medicali erau, în acest moment, și conștienți de proprietățile benefice ale bismutului în tratarea stărilor gastrice.
Primele utilizări metalurgice pentru bismut au fost în aliaje de coamă, unde s-au folosit cu plumb și cu staniu pentru a reduce temperaturile de topire și în aliajele cu antimoniu pentru metale tipografice.
Un stimul major pentru industria de bismut a venit la mijlocul anilor '90 cu amendamentul privind apa potabila (1995), care interzice prezenta plumbului in instalatiile de apa potabila din SUA. În ultimii 20 de ani, mișcarea fără plumb a dus la adoptarea bismutului într-o gamă largă de aplicații.
Producție:
Bismutul apare cel mai des în mod natural în bismutinitul de minereu sulfurat (Bi2S3) sau în bismitul de minereu de oxid (Bi2O3). Cu toate acestea, extracția unor astfel de minereuri numai pentru conținutul lor de bismut este rareori economică, iar bismutul este, în schimb, produs în primul rând ca un produs secundar al topirii de plumb. În China, cantități mari de bismut sunt extrase și din minereuri de tungsten , staniu și zinc.
Extracția metalului de bismut din plumb apare frecvent printr-unul din cele două procese; Procesul Betterton-Kroll sau Procesul Betts.
Procesul Betterton-Kroll separă bismutul de plumb prin introducerea de calciu sau magneziu într-o soluție topită de plumb și bismut. Bismutura de calciu sau magneziu care rezultă, fiind mai ușoară decât plumbul topit, se ridică la suprafață sub formă de zgură (impurități solide) și poate fi apoi îndepărtată. Zgura este apoi tratată cu clor la temperaturi de aproximativ 380-500 ° C pentru a îndepărta magneziul sau calciul.
Bismutul de înaltă puritate este produs după tratare cu hidroxid de sodiu.
Procesul Betts implică rafinarea electrolitică a lingului de plumb. Într-o soluție catalitică, plăcile metalice pure pe anod, în timp ce impuritățile, inclusiv bismutul, se așează pe fundul vasului. Amestecul murdar de metale poate fi topit pentru a produce un aliaj metalic și o zgură bogată în bismut, care este apoi redusă cu carbon pentru a produce metal de bismut.
În China, concentratele mixte de bismut sunt produse prin leșiere, separare magnetică și / sau tehnici de flotare diferențială. Concentratele sunt apoi topite pentru a produce bismut brut pentru rafinare.
Cele mai mari țări producătoare de bismut sunt China, Peru, Mexic (brut și rafinat) și Belgia (rafinate). În 2013, studiul geologic american a estimat că producția globală a bismutului rafinat va fi de aproximativ 17.000 de tone metrice.
Din aceasta, producția chineză a reprezentat aproximativ 90%. Cu mai mult de 70 de mine de bismut, China reprezintă și marea majoritate a rezervelor globale de bismut.
Producătorii bismutului principal includ Hunan Nonferrous Group (China), Shizhuyuan Nonferrous (China), Penoles (Mexic), Sidech (Belgia) și MCP (Marea Britanie).
Aplicații:
Datorită fragilității bismutului, formele pure de metal nu sunt folosite în aplicațiile metalurgice. Cu toate acestea, se utilizează ca aliaj aditiv în cupru , aluminiu , fier și oțel, ca înlocuitor al plumbului și pentru întărirea și producerea aliajelor care sunt mult mai ușor de manevrat.
surse:
Elementimologie și Elemente Multidict. Bismut.
http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Bi
US Geological Survey. Bismut.
http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/bismuth/