Pridobite informacije o lastnostih, zgodovini, proizvodnji te kremaste kovine
Bizmut je srebrna in krhka kovina, ki jo pogosto najdemo v zlitinah z nizkim tališčem. Povpraševanje po bizmut kovini se je v zadnjih 20 letih v veliki meri povečalo zaradi učinkovite uporabe kot nadomestka za svinec .
Lastnosti:
- Atomski simbol: Bi
- Atomska številka: 83
- Element Kategorija: Post-prehodna kovina
- Gostota: 9,78 g / cm3 (20 ° C)
- Tališče: 272 ° F (521 ° C)
- Vrelišče: 1564 ° F (2847 ° C)
- Trdota Moha: 2,25
Karakteristike:
Bizmut je krhka, srebrno-zelena kovina, ki ima nizko temperaturo taljenja in visoko specifično težo.
Bismut se pogosto uporablja kot nadomestek za strupene kovine, kot so antimon, kadmij, svinec in živo srebro .
Kot voda je bismut manj gosta kot trdna kot kot tekočina (se razteza, ko se ohladi), lastnost, ki je edinstvena za kovino. Od vseh kovinskih elementov ima tudi bismuth najvišjo električno upornost in najnižjo toplotno prevodnost (razen živega srebra) ter najvišji učinek Hall (povečanje električnega upora pri magnetnem polju).
Zgodovina:
Bizmut je bil prvič priznan v srednjem veku, vendar brez zmožnosti izolacije kovine je bil pogosto zmeden s kositrom , svinecem, antimonom in cinkom . Leta 1450 se je nemški monk Basil Valentine najprej skliceval na wismut ali "belo svinec", ki je kasneje latiniziran kot bisemutum .
Ekstrakcija bizmuta za uporabo v pigmentih se je začela že v 15. stoletju srebrovih rudnikov v Schönbergu v Nemčiji. V sredo 18. stoletja so raziskave Johan Heinrich Pott in Claude Geoffroy vodile k boljšemu razumevanju bizmuta in njegovih edinstvenih lastnosti.
Zdravniki so se v tem času tudi zavedali koristnih lastnosti bizmuta pri zdravljenju želodčnih stanj.
Prve metalurške uporabe za bizmut so bile v kositrnih zlitinah, kjer so ga uporabljali s svincem in kositrom, da bi znižali temperaturo taline in v zlitinah s antimonom za tiskarske kovine.
Glavna spodbuda za industrijo bizmuta je prišla sredi devetdesetih let prejšnjega stoletja s spremembo Zakona o varni pitni vodi (1995), ki je prepovedovala prisotnost svinca v napeljavah za pitno vodo v ZDA. V zadnjih 20 letih je gibanje brez svinca povzročilo sprejetje bizmuta v široko paleto aplikacij.
Produkcija:
Bizmut se najpogosteje pojavlja naravno v bizutinitu sulfidne rude (Bi2S3) ali v bizitu oksidne rude (Bi2O3). Vendar pa je ekstrakcija takšnih rud samo za vsebnost bizmuta le redko ekonomična in se bizmut namesto tega najprej proizvaja kot stranski produkt taljenja svinca. Na Kitajskem so velike količine bizmuta pridobljene tudi iz volframov , kositra in cinka.
Ekstrakcija bizmutske kovine iz svinca se običajno zgodi preko enega od dveh procesov; proces Betterton-Kroll ali Bet Betts Process.
Postopek Betterton-Kroll ločuje bizmut iz svinca z uvedbo kalcija ali magnezija v staljeno raztopino svinca in bizmuta. Nastali kalcij ali magnezijev bizmutid, ki se lažje od staljenega svinca dvigne na površino kot žlindro (trdne nečistoče), nato pa se lahko odstrani. Žlindre nato obdelamo s klorom pri temperaturah okoli 572-932 ° F (380-500 ° C), da odstranimo magnezij ali kalcij.
Vismusni bizmut se proizvaja po tretiranju z natrijevim hidroksidom.
Postopek Betts vključuje elektrolitsko rafiniranje orožnega plemenitega orožja. V katalitični raztopini se na anodo čisti kovinski svinčeni plošči, medtem ko se nečistoče, vključno z bizmutom, usedejo na dno posode. Blatnato mešanico kovin se lahko stopi, da se proizvede kovinska zlitina in bogata z bizmutom žlindra, ki se nato reducira z ogljikom za proizvodnjo bizmutne kovine.
Na Kitajskem se mešani koncentrati bizmuta proizvajajo z izpiranjem, magnetno ločitvijo in / ali diferencialnimi flotacijskimi tehnikami. Koncentrati nato plavajo, da proizvedejo surovi bizmut za rafiniranje.
Največje države, ki proizvajajo bizmut, so Kitajska, Peru, Mehika (surove in rafinirane) in Belgija (rafinirano). V letu 2013 je Geološka raziskava ZDA ocenila, da bo svetovna proizvodnja bizmuta v svetovnem merilu približno 17.000 ton.
Od tega je kitajska proizvodnja predstavljala približno 90 odstotkov. Z več kot 70 rudniki bizmuta Kitajska prav tako predstavlja veliko večino svetovnih rezerv bizmuta.
Med pomembnejšimi proizvajalci bizmuta so Hunan Nonferrous Group (Kitajska), Shizhuyuan Nonferrous (Kitajska), Penoles (Mehika), Sidech (Belgija) in MCP (Velika Britanija).
Aplikacije:
Zaradi bizmutove krhkosti se v metalurških aplikacijah ne uporabljajo čistaste oblike kovine. Vendar pa se uporablja kot dodatna zlitina v bakru , aluminiju , železu in jeklu kot nadomestek za svinec in za povečanje tlaka in izdelavo zlitin, ki so bolj strojni.
Viri:
Elementologija in elementi Multidikt. Bizmut.
http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Bi
Geološka raziskava ZDA. Bizmut.
http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/bismuth/