Leer over Bismuth

Bismut is een zilver en bros metaal dat vaak voorkomt in smeltlegeringen. De vraag naar bismutmetaal is in de afgelopen 20 jaar sterk gegroeid door het effectieve gebruik ervan als vervanging voor lood.

Eigenschappen:

• Atoombeeld: Bi
• Atoomgetal: 83
• Element Categorie: Na-overgangsmetaal
• Dichtheid: 9. 78 g / cm ³ C)
• Smeltpunt: 272 ° F (521 ° C)
• Kookpunt: 1564 ° F (2847 ° C)
• Moh's hardheid: 2. 25

Kenmerken:

Bismut is een bros, zilvergroen metaal met een lage smeltemperatuur en hoge specifieke zwaartekracht.

Bismut wordt zowel stabiel als niet-toxisch, vaak gebruikt als vervanging voor giftige metalen, zoals antimoon, cadmium, lood en kwik.

Zoals water is bismuth minder dicht als een vaste stof dan vloeibaar (het expandeert als het afkoelt), een eigenschap uniek voor een metaal. Van alle metaalelementen heeft bismut ook de hoogste elektrische weerstand en de laagste thermische geleidbaarheid (behalve kwik), evenals de hoogste Hall Effect (toename van de elektrische weerstand wanneer deze in een magnetisch veld worden geplaatst).

Geschiedenis:

Bismut werd voor het eerst herkend tijdens de middeleeuwen, maar zonder het vermogen om het metaal te isoleren werd het vaak verward met tin, lood, antimoon en zink. In 1450 maakte de Duitse monnik Basil Valentine eerst een verwijzing naar wismut , of 'witte lood', die later als bisemutum zou worden gepatenteerd.

Extractie van bismut voor gebruik in pigmenten begon al in de 15e eeuw uit zilveren mijnen in Schönberg, Duitsland. In het midden van de 18e eeuw leidde onderzoek van Johan Heinrich Pott en Claude Geoffroy tot een beter begrip van bismuth en zijn unieke eigenschappen.

Medische praktijken werden op dit moment ook bewust van de gunstige eigenschappen van bismut bij de behandeling van maagcondities.

De eerste metallurgische toepassingen voor bismut waren in tin legeringen, waar het werd gebruikt met lood en tin om de smeltemperaturen te verlagen, en in legeringen met antimoon voor drukpersmetalen.

Een belangrijke stimulans voor de bismutindustrie kwam in het midden van de jaren negentig met de richtlijn inzake veilige drinkwaterwetgeving (1995), die de aanwezigheid van lood in drinkwaterinrichtingen in de VS verbiedde. De voorlopige beweging heeft de afgelopen 20 jaar geleid tot de aanneming van bismut in een breed scala aan toepassingen.

Productie:

Bismut komt het meest voorkomend voor in het sulfideertsbismutiniet (Bi2S3) of de bismiet van het oxydeerts (Bi2O3). Echter, extractie van dergelijke ertsen uitsluitend voor zijn bismutgehalte is zelden economisch en bismut wordt in plaats daarvan hoofdzakelijk geproduceerd als een bijproduct van loodsmelting. In China worden ook grote hoeveelheden bismut geëxtraheerd uit wolfraam, tin en zinkerts.

Extractie van bismutmetaal uit lood komt gewoonlijk voor via één van de twee processen; het Betterton-Kroll-proces of het Betts-proces.

Het Betterton-Kroll-proces scheidt bismut uit lood door de introductie van calcium of magnesium in een gesmolten oplossing van de lood en bismut. Het resulterende calcium- of magnesiumbismuthide, dat lichter is dan gesmolten lood, stijgt naar het oppervlak als dross (vaste onzuiverheden) en kan vervolgens verwijderd worden. De dross wordt dan behandeld met chloor bij temperaturen van ongeveer 572-932 ° F (380-500 ° C) om magnesium of calcium te verwijderen.

Bismuth met hoge zuiverheid wordt na de behandeling geproduceerd met natriumhydroxide.

Het Bettsproces houdt in elektrolytische raffinage van lead bullion. In een katalytische oplossing worden zuivere metallische loodplaten op de anode, terwijl onzuiverheden, inclusief bismut, zich vestigen op de bodem van het vat. De modderige mengeling van metalen kan worden gesmolten om een ​​metaallegering en een bismutrijke slakken te produceren, die vervolgens met koolstof wordt verminderd om bismutmetaal te produceren.

In China worden gemengde concentraten van bismut geproduceerd door uitloging, magnetische scheiding en / of differentiële flotatie technieken. Concentraten worden vervolgens gesmolten om ruwe bismut te produceren voor raffinage.

De grootste bismut producerende landen zijn China, Peru, Mexico (ruw en geraffineerd) en België (geraffineerd). In 2013 schat het geologische onderzoek van de VS de wereldwijde wereldwijde productie van bismut op ongeveer 17.000 ton.

Hiervan bedroeg de Chinese productie ongeveer 90 procent. Met meer dan 70 bismutmijnen staat China ook voor de overgrote meerderheid van de wereldwijde bismutreserves.

Belangrijke bismutproducenten zijn Hunan Nonferrous Group (China), Shizhuyuan Nonferrous (China), Penoles (Mexico), Sidech (België) en MCP (UK).

Toepassingen:

Door de bretelheid van bismut worden zuivere vormen van het metaal niet gebruikt in metallurgische toepassingen. Het wordt echter gebruikt als toevoegingslegering in koper, aluminium, ijzer en staal als vervanging voor lood en toughen en maken legeringen die meer machineerbaar zijn.

Volg de link hier om meer te lezen over bismutmetaal toepassingen.

_Bronnen:

_{Elementymologie & Elementen Multidict. Bismut.}

_{// elementen. vanderkrogt. net / element. php? sym = Bi}

_{Geologisch onderzoek van de VS. Bismut.}

_{// mineralen. USGS. gov / mineralen / pubs / commodity / bismuth /}

Volg Terence op Google+