Lærðu um Bismuth

Fáðu upplýsingar um eignir, sögu, framleiðslu á þessu brothættu málmi

Bismút málmblettur. Image courtesy: Strategic Metal Investments Ltd.

Bismút er silfurgrætt og brothætt málmur sem oft er að finna í lágmarksmiðjuðum málmblöndur . Eftirspurn eftir bismútmálmum hefur vaxið á undanförnum 20 árum að miklu leyti vegna þess að hún er notuð sem staðgengill fyrir blý .

Eiginleikar:

Einkenni:

Bismút er brothætt, silfurblátt grænt málmur sem hefur lágt bráðnarhitastig og mikla þyngdarafl.

Bismút er bæði stöðugt og eitrað, oft notað sem skipti fyrir eitruð málma eins og antímón, kadmíum, blý og kvikasilfur .

Eins og vatn, bismút er minna þétt eins og solid en sem vökvi (það stækkar eins og það kólnar), eign sem er einstakt fyrir málm. Af öllum málmþáttum hefur bismút einnig hæsta rafnæmi og lægsta hitaleiðni (nema kvikasilfur), auk hæstu Hall Effect (aukning á rafviðnám þegar hún er sett á segulsvið).

Saga:

Bismút var fyrst viðurkennt á miðöldum, en án þess að geta einangrað málminn var það oft ruglað saman við tini , blý, antímón og sink . Árið 1450 gerði þýska munkurinn Basil Valentine vísbending um wismut , eða "hvíta blý", sem síðar yrði latína sem bisemutum .

Útdráttur bismúts til notkunar í litarefni hófst eins fljótt og á 15. öld frá silfri jarðsprengjum í Schönberg, Þýskalandi. Um miðjan 18. öld leiddi rannsóknir eftir Johan Heinrich Pott og Claude Geoffroy til betri skilnings á bismút og einstaka eiginleika þess.

Læknar voru, á þessum tíma, einnig að verða meðvitaðir um góðan eiginleika bismúts við meðhöndlun á magatruflunum.

Fyrstu málmvinnsluaðferðirnar fyrir bismút voru í tinnblendi, þar sem það var notað með blýi og tini til að lækka bráðnarhitastigið og í málmblöndur með antímon til prentunarþrýsta gerð málma.

Mikil hvati til bismút iðnaðarins kom um miðjan 1990 með Safe Drinking Water Act Amendment (1995), sem bannað að til staðar sé blý í búnaði til að drekka vatn í Bandaríkjunum. Undanfarin 20 ár hefur forystuhreyfingin leitt til þess að bismút samþykktist í fjölmörgum forritum.

Framleiðsla:

Bismút kemur oftast náttúrulega í súlfíðmalmbismútitíninu (Bi2S3) eða oxíðmalmbismítinu (Bi2O3). Hins vegar er útdráttur slíkra málmgrýti eingöngu fyrir bismút innihald hennar sjaldan hagkvæm og bismút er fyrst og fremst framleiddur sem aukaafurð af blýbræðslu. Í Kína er einnig mikið magn af bismúti dregið út úr wolfram , tini og sinkmalm.

Útdráttur bismútsmetals úr blýi kemur venjulega í gegnum einn af tveimur aðferðum; Betterton-Kroll aðferðin eða Betts ferlið.

Betterton-Kroll aðferð skilur bismút úr blýi með tilkomu kalsíums eða magnesíums í bráðnar lausn af blýi og bismút. Kalsíum- eða magnesíumbismútíðið, sem er til staðar, er léttari en bráðið leiða, sem rís upp á yfirborðið sem dross (solid óhreinindi) og er síðan hægt að fjarlægja. Drossið er síðan meðhöndlað með klór við hitastig um það bil 572-932 ° F (380-500 ° C) til að fjarlægja magnesíum eða kalsíum.

Bismút með mikla hreinleika er framleitt eftir meðhöndlun með natríumhýdroxíði.

Bettsferlið felur í sér rafgreiningarhreinsun á blýi. Í hvatlausninni eru hreinar málmblöndur á anodíninu, en óhreinindi, þ.mt bismút, setjast að botni skipsins. Muddy blanda af málmum er hægt að bræða til að framleiða málmblöndu og bismút-ríkur gjall, sem síðan er minnkað með kolefni til að framleiða bismútmálm.

Í Kína eru blönduð þykkni bismúts framleidd með útblástur, segulmagnaðir aðskilnað og / eða mismununarflotatækni. Styrkur er síðan bræðst til að framleiða hrár bismút til hreinsunar.

Stærstu bismút framleiðslulöndin eru Kína, Perú, Mexíkó (hráefni og hreinsaður) og Belgía (hreinsaður). Árið 2013 var áætlað að jarðskjálftarannsóknir Bandaríkjanna á heimsvísu hreinsuðu bismút framleiðslu til að vera um 17.000 tonn.

Af þessu taldi kínverska framleiðslan um 90 prósent. Með meira en 70 bismút jarðsprengjum, Kína, einnig reikningur fyrir mikla meirihluta heimsheimsins bismút áskilur.

Helstu framleiðendur bismútanna eru Hunan Nonferrous Group (Kína), Shizhuyuan Nonferrous (Kína), Penoles (Mexíkó), Sidech (Belgía) og MCP (Bretlandi).

Forrit:

Vegna brittleness bismúts er hreint form málmsins ekki notað í málmvinnslu. Það er hins vegar notað sem aukefni í kopar , áli , járni og stáli sem staðgengill fyrir blý og að toughen og gera málmblöndur sem eru meira machineable.

Heimildir:

Elementymology & Elements Multidict. Bismút.

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

US Geological Survey. Bismút.

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