Få info om egenskaperna, historien, produktionen av denna spröda metall
Vismut är en silver och spröd metall som ofta finns i lågmältningslegeringar . Efterfrågan på vismutmetall har ökat under de senaste 20 åren till stor del på grund av sin effektiva användning som ersättning för bly .
Egenskaper:
- Atomiskt symbol: Bi
- Atomnummer: 83
- Element Kategori: Efter övergångsmetall
- Densitet: 9,78 g / cm3 (20 ° C)
- Smältpunkt: 272 ° F (521 ° C)
- Kokpunkt: 1564 ° F (2847 ° C)
- Mohs hårdhet: 2,25
kännetecken:
Vismut är en spröd, silvergrå metall som har låg smältemperatur och hög specifik gravitet.
Bismuth är både stabil och giftfri, ofta används som ersättning för giftiga metaller som antimon, kadmium, bly och kvicksilver .
Som vatten är vismut mindre tät som en fast än en vätska (den expanderar när den svalnar), en egenskap som är unik för en metall. Av alla metallelement har vismut också det högsta elektriska motståndet och den lägsta termoledningsförmågan (förutom kvicksilver), liksom den högsta Hall Effect (ökning av elektrisk resistans när den placeras i ett magnetfält).
Historia:
Vismut erkändes först under medeltiden men med ingen förmåga att isolera metallen förvirrad den ofta med tenn , bly, antimon och zink . I 1450 hänvisade tysk munk Basil Valentine först till wismut , eller "vit bly", som senare skulle latiniseras som bisemutum .
Utvinning av vismut för användning i pigment började redan i 15-talet från silvergruvor i Schönberg, Tyskland. I mitten av 18-talet ledde forskning av Johan Heinrich Pott och Claude Geoffroy till en bättre förståelse av vismut och dess unika egenskaper.
Läkare blev vid denna tidpunkt också medveten om vismuts förmånliga egenskaper vid behandling av gastriska tillstånd.
De första metallurgiska användningarna för vismut var i tennlegeringar, där den användes med bly och tenn för att sänka smältemperaturerna och i legeringar med antimon för tryckpressmetaller.
En stor stimulans till vismutindustrin kom i mitten av 1990-talet med Safe Drinking Water Act (1995), som förbjöd förekomsten av bly i dricksvattenfästanordningar i USA. Under de senaste 20 åren har den blyfria rörelsen resulterat i vismuts adoption i ett brett spektrum av applikationer.
Produktion:
Vismut förekommer oftast naturligt i sulfidmalmen bismutitit (Bi2S3) eller oxidmalmsbismiten (Bi2O3). Utvinning av sådana malmer uteslutande för dess vismutinnehåll är emellertid sällan ekonomiskt och vismut produceras i stället främst som en biprodukt av blysmältning. I Kina extraheras stora mängder vismut också från volfram- , tenn- och zinkmalmer.
Extraktion av vismutmetall från bly sker vanligtvis via en av två processer; Betterton-Kroll-processen eller Bettsprocessen.
Betterton-Kroll-processen separerar vismut från bly genom införandet av kalcium eller magnesium i en smält lösning av bly och vismut. Den resulterande kalcium- eller magnesiumbismuthiden, som är lättare än smält bly, stiger till ytan som dross (fasta föroreningar) och kan därefter avlägsnas. Drossen behandlas sedan med klor vid temperaturer av ca 572-932 ° F (380-500 ° C) för att avlägsna magnesium eller kalcium.
Bismuth med hög renhet produceras efter behandling med natriumhydroxid.
Bettsprocessen innefattar elektrolytisk raffinering av blybullar. I en katalytisk lösning sätter rena metalliska blyplattor på anoden, medan orenheter, inklusive vismut, sätter sig i botten av kärlet. Den leriga blandningen av metaller kan smälta för att producera en metalllegering och en vismutrik slagg, vilken sedan reduceras med kol för framställning av vismutmetall.
I Kina produceras blandade koncentrat av vismut genom utlakning, magnetisk separation och / eller differentialfloteringsteknik. Koncentrat smälts sedan för att producera rå vismut för raffinering.
De största vismutproducerande länderna är Kina, Peru, Mexiko (rå och raffinerad) och Belgien (raffinerad). År 2013 uppskattade den amerikanska geologiska undersökningen den globala raffinerade vismutproduktionen till cirka 17 000 ton.
Av detta svarade den kinesiska produktionen för cirka 90 procent. Med mer än 70 vismut minor står Kina också för den stora majoriteten av globala vismutreserver.
De stora vismutproducenterna inkluderar Hunan Nonferrous Group (Kina), Shizhuyuan Nonferrous (Kina), Penoles (Mexiko), Sidech (Belgien) och MCP (Storbritannien).
Användningsområden:
På grund av vismuts brittleness används inte rena former av metallen i metallurgiska tillämpningar. Det används dock som en tillsatslegering i koppar , aluminium , järn och stål som ett ersättare för bly och töjning och gör legeringar som är mer maskinbara.
källor:
Elementymology & Elements Multidict. Vismut.
http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Bi
US Geological Survey. Vismut.
http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/bismuth/