了解鉍

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鉍金屬錠。 圖片提供:Strategic Metal Investments Ltd.

鉍是低熔點合金中常見的銀色和脆性金屬。 過去20年來,鉍金屬的需求增長很大程度上是由於其有效用作的替代品。

屬性:

特點:

鉍是脆性的銀綠色金屬,具有低熔點和高比重。

鉍既穩定又無毒,通常用作銻,鎘,鉛和等有毒金屬的替代品。

像水一樣,鉍作為固體的密度比液體低(它在冷卻時膨脹),這是金屬獨有的特性。 在所有的金屬元素中,鉍也具有最高的電阻和最低的熱導率(汞除外),以及最高的霍爾效應(當放置在磁場中時電阻增加)。

歷史:

鉍在中世紀首次得到認可,但由於沒有分離金屬的能力,它常常與 ,鉛, 混淆。 1450年,德國僧侶羅勒瓦倫丁首先提到了wismut ,或'白色鉛',後來被拉丁化為bisemutum

早在15世紀德國Schönberg的銀礦就開始提取用於色素的鉍。 在18世紀中葉,Johan Heinrich Pott和Claude Geoffroy的研究導致了對鉍及其獨特性質的更好理解。

此時,醫務人員也開始意識到鉍在治療胃病方面的有益特性。

鉍的第一種冶金用途是錫合金,它與鉛和錫一起用來降低熔融溫度,以及用於印刷壓型金屬的含銻合金。

二十世紀九十年代中期,對鉍行業的一個主要刺激是“安全飲用水法案修正案”(1995),該法案禁止在美國飲用水裝置中使用鉛。 在過去的20年中,無鉛運動已經使鉍在廣泛的應用中得到採用。

生產:

鉍常常在硫化物礦石鉍(Bi2S3)或氧化鐵礦鉍(Bi2O3)中天然存在。 然而,僅僅為了其鉍含量而提取這些礦石幾乎不經濟,而鉍主要作為鉛熔煉的副產物生產。 在中國,大量的鉍也從 ,錫和鋅礦石中提取。

從鉛中提取鉍金屬通常通過以下兩種方法之一進行: Betterton-Kroll流程或Betts流程。

Betterton-Kroll工藝通過將鈣或引入鉛和鉍的熔融溶液中,從鉛中分離出鉍。 所得到的比熔融鉛輕的鉍或鈣鎂鉍會作為渣滓(固體雜質)上浮到表面,然後被除去。 然後在約572-932°F(380-500°C)的溫度下用氯處理浮渣以除去鎂或鈣。

使用氫氧化鈉處理後產生高純度鉍。

Betts工藝涉及電解提煉鉛錠。 在催化溶液中,純金屬鉛板沉積在陽極上,而包括鉍在內的雜質沉澱到容器底部。 金屬的混合混合物可以被熔化以產生金屬合金和富含鉍的爐渣,然後用碳還原以產生鉍金屬。

在中國,鉍的混合精礦是通過浸出,磁选和/或差異浮選技術生產的。 然後將精礦熔煉生產粗鉍用於精煉。

最大的鉍生產國是中國,秘魯,墨西哥(原油和精煉)和比利時(精煉)。 2013年,美國地質調查局估計全球世界精煉鉍產量約為17,000公噸。

其中,中國產量約佔90%。 中國擁有超過70個鉍礦,佔全球絕大多數鉍儲量。

主要鉍生產商包括湖南有色集團(中國),石柱園有色(中國),Penoles(墨西哥),Sidech(比利時)和MCP(英國)。

應用:

由於鉍的脆性,在冶金應用中不使用純金屬形式的金屬。 然而,它被用作鋼中的添加劑合金作為鉛的替代品,並且增韌和製造更易加工的合金。

資料來源:

Elementymology&Elements Multidict。 鉍。

http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Bi

美國地質調查局。 鉍。

http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/bismuth/