Få info om egenskaberne, historien, produktionen af denne sprøde metal
Bismuth er et sølvfarvet og sprødt metal, der ofte findes i lavmeltige legeringer . Efterspørgslen efter vismutmetal er vokset de seneste 20 år i vid udstrækning på grund af dets effektive anvendelse som erstatning for bly .
Ejendomme:
- Atomisk symbol: Bi
- Atomisk nummer: 83
- Element Kategori: Post-overgangsmetal
- Tæthed: 9,78 g / cm3 (20 ° C)
- Smeltepunkt: 272 ° F (521 ° C)
- Kogepunkt: 1564 ° F (2847 ° C)
- Mohs hårdhed: 2,25
Egenskaber:
Bismuth er et skørt, sølvfarvet grønt metal, der har en lav smeltetemperatur og høj specifik gravitet.
Bismuth er både stabil og giftfri, og bruges ofte som erstatning for giftige metaller som antimon, cadmium, bly og kviksølv .
Som vand er bismuth mindre tæt som et faststof end som en væske (det udvider som det afkøles), en egenskab, der er unik for et metal. Af alle metalelementer har bismuth også den højeste elektriske modstand og den laveste termoledningsevne (undtagen kviksølv) samt den højeste Hall Effect (stigning i elektrisk modstand, når den placeres i et magnetfelt).
Historie:
Bismuth blev først anerkendt i middelalderen, men uden evne til at isolere metalet blev det ofte forvekslet med tin , bly, antimon og zink . I 1450 gjorde tysk munk Basil Valentine først henvisning til wismut eller "hvid bly", som senere skulle latiniseres som bisemutum .
Ekstraktion af vismut til brug i pigmenter begyndte allerede i det 15. århundrede fra sølvminer i Schönberg, Tyskland. I midten af 18 århundrede førte forskning af Johan Heinrich Pott og Claude Geoffroy til en bedre forståelse af vismut og dens unikke egenskaber.
Læger blev på nuværende tidspunkt også opmærksomme på vismutens gavnlige egenskaber ved behandling af gastriske tilstande.
De første metallurgiske anvendelser til vismut var i tinlegeringer, hvor den blev brugt med bly og tin for at sænke smeltetemperaturerne og i legeringer med antimon til trykpressetype metaller.
En stor stimulans til vismutindustrien kom i midten af 1990'erne med Safe Drinking Act Act (1995), som forbyde tilstedeværelse af bly i drikkevandsmiljøer i USA. I de sidste 20 år har den blyfri bevægelse ført til, at vismut er vedtaget i en bred vifte af applikationer.
Produktion:
Bismuth forekommer oftest naturligt i sulfidmalmen bismuthinit (Bi2S3) eller oxidmalm-bismitten (Bi2O3). Imidlertid er ekstraktion af sådanne malme udelukkende for dets vismuthindhold sjældent økonomisk, og bismuth fremstilles i stedet primært som et biprodukt af blysmeltning. I Kina ekstraheres store mængder vismut også fra wolfram , tin og zink malm.
Ekstraktion af vismutmetal fra bly forekommer almindeligvis via en af to processer; Betterton-Kroll-processen eller Betts-processen.
Betterton-Kroll-processen adskiller vismut fra bly gennem indførelsen af calcium eller magnesium i en smeltet opløsning af bly og vismut. Det resulterende calcium- eller magnesiumbismuthid, der er lettere end smeltet bly, stiger til overfladen som dross (faste urenheder) og kan derefter fjernes. Drossen behandles derefter med chlor ved temperaturer på ca. 572-932 ° F (380-500 ° C) for at fjerne magnesium eller calcium.
Bismuth med høj renhed fremstilles efter behandling under anvendelse af natriumhydroxid.
Bettsprocessen involverer elektrolytisk raffinering af blybullet. I en katalytisk opløsning sætter rene metalliske blyplader på anoden, mens urenheder, herunder vismut, sætter sig til bunden af beholderen. Den mudrede blanding af metaller kan smeltes for at fremstille en metallegering og en bismuthrik slagge, som derefter reduceres med carbon for at fremstille vismutmetal.
I Kina fremstilles blandede koncentrater af vismut ved udvaskning, magnetisk separation og / eller differentialflotationsteknikker. Concentrater smelter derefter til dannelse af rå vismut til raffinering.
De største vismut producerende lande er Kina, Peru, Mexico (rå og raffineret) og Belgien (raffineret). I 2013 estimerede den amerikanske geologiske undersøgelse den globale verdens raffinerede vismutproduktion til omkring 17.000 tons.
Hertil kommer, at den kinesiske produktion tegnede sig for ca. 90 procent. Med mere end 70 vismutminer tegner Kina også for det store flertal af globale vismutreserver.
Større vismutproducenter omfatter Hunan Nonferrous Group (Kina), Shizhuyuan Nonferrous (Kina), Penoles (Mexico), Sidech (Belgien) og MCP (UK).
Applikationer:
På grund af vismuts brummelhed anvendes ikke rene metalformer i metallurgiske applikationer. Det bruges dog som en additivlegering i kobber , aluminium , jern og stål som erstatning for bly og til at hærge og gøre legeringer, der er mere maskinberegne.
Kilder:
Elementmology & Elements Multidict. Bismuth.
http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Bi
US Geological Survey. Bismuth.
http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/bismuth/