Få info om egenskapene, historien, produksjonen av dette sprø metall
Vismut er et silvery og sprøtt metall som ofte finnes i lavmeltige legeringer . Etterspørselen etter vismutmetall har vokst de siste 20 årene i stor grad på grunn av effektiv bruk som erstatning for bly .
Egenskaper:
- Atomisk symbol: Bi
- Atomisk nummer: 83
- Element Kategori: Post-overgangsmetall
- Tetthet: 9,78 g / cm3 (20 ° C)
- Smeltepunkt: 272 ° F (521 ° C)
- Kokepunkt: 1564 ° F (2847 ° C)
- Mohs hardhet: 2,25
Kjennetegn:
Vismut er et sprøtt, sølvgrønn metall som har en lav smeltetemperatur og høy spesifikk tyngdekraft.
Å være både stabil og giftfri, brukes ofte vismut som erstatning for giftige metaller som antimon, kadmium, bly og kvikksølv .
Som vann er vismut mindre tykt som et fast stoff enn en væske (det ekspanderer som det kjøler), en egenskap som er unik for et metall. Av alle metallelementene har vismut også den høyeste elektriske motstanden og den laveste termoledningsevnen (unntatt kvikksølv), samt den høyeste Hall Effect (økning i elektrisk motstand når den er plassert i et magnetfelt).
Historie:
Vismut ble først anerkjent i middelalderen, men uten evne til å isolere metallet ble det ofte forvekslet med tinn , bly, antimon og sink . I 1450 refererte tysk munk Basil Valentine først til wismut , eller "hvite bly", som senere skulle latiniseres som bisemutum .
Ekstraksjon av vismut til bruk i pigmenter begynte så tidlig som det 15. århundre fra sølvgruver i Schönberg, Tyskland. I midten av 18-tallet førte forskningen av Johan Heinrich Pott og Claude Geoffroy til en bedre forståelse av vismut og dets unike egenskaper.
Leger var på dette tidspunktet også blitt oppmerksomme på vismutens fordelaktige egenskaper ved behandling av mageforhold.
De første metallurgiske bruksområdene for vismut var i tinnlegeringer, der den ble brukt med bly og tinn for å senke smeltetemperaturene, og i legeringer med antimon for trykkpresset metall.
En stor stimulans for vismutindustrien kom i midten av 1990-tallet med Safe Drinking Water Act Amendment (1995), som forbød tilstedeværelsen av bly i drikkevannsarmaturer i USA. I de siste 20 årene har ledelsesfri bevegelse resultert i vismuts adopsjon i et bredt spekter av applikasjoner.
Produksjon:
Vismut forekommer oftest naturlig i sulfidmalmsbismutinitt (Bi2S3) eller oksidmalmbitittet (Bi2O3). Imidlertid er utvinning av slike malm utelukkende for sitt vismutinnhold sjelden økonomisk, og vismut er i stedet hovedsakelig produsert som et biprodukt av blysmelting. I Kina blir store mengder vismut også ekstrahert av wolfram , tinn og sinkmalm.
Ekstraksjon av vismutmetall fra bly forekommer vanligvis via en av to prosesser; Betterton-Kroll-prosessen eller Betts-prosessen.
Betterton-Kroll-prosessen separerer vismut fra bly gjennom innføring av kalsium eller magnesium til en smeltet løsning av bly og vismut. Det resulterende kalsium- eller magnesiumbismutidet, som er lettere enn smeltet bly, stiger til overflaten som dross (faste urenheter) og kan deretter fjernes. Drossen behandles deretter med klor ved temperaturer på rundt 572-932 ° C (380-500 ° C) for å fjerne magnesium eller kalsium.
Bismuth med høy renhet blir produsert etter behandling ved bruk av natriumhydroksyd.
Bettsprosessen innebærer elektrolytisk raffinering av blybullet. I en katalytisk løsning settes rene metalliske blyplater på anoden, mens forurensninger, inkludert vismut, settes til bunnen av karet. Den gjørmete blandingen av metaller kan smeltes for å fremstille en metalllegering og en vismutrik slagger, som deretter reduseres med karbon for å produsere vismutmetall.
I Kina produseres blandede konsentrater av vismut ved utvasking, magnetisk separasjon og / eller differensial flotasjonsteknikker. Konsentrater smeltes deretter for å produsere rå vismut for raffinering.
De største vismut produserende landene er Kina, Peru, Mexico (rå og raffinert) og Belgia (raffinert). I 2013 estimerte den amerikanske geologiske undersøkelsen at verdens globale raffinerte vismutproduksjon var rundt 17.000 tonn.
Av dette utgjorde kinesisk produksjon ca 90 prosent. Med mer enn 70 vismut miner står Kina også for det store flertallet av globale vismutreserver.
Store vismutprodusenter inkluderer Hunan Nonferrous Group (Kina), Shizhuyuan Nonferrous (Kina), Penoles (Mexico), Sidech (Belgia) og MCP (Storbritannia).
Applikasjoner:
På grunn av vismuts brittlenhet, brukes ikke rene former av metallet i metallurgiske applikasjoner. Det brukes imidlertid som en additivlegering i kobber , aluminium , jern og stål som en erstatning for bly og tøft og gjør legeringer som er mer maskinberegne.
kilder:
Elementymology & Elements Multidict. Bismuth.
http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Bi
US Geological Survey. Bismuth.
http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/bismuth/