Ulteriori informazioni su Bismuth

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Il bismuto è un metallo argenteo e fragile che si trova spesso nelle leghe a basso tenore di fusione. La domanda di metallo di bismuto è cresciuta negli ultimi 20 anni in gran parte grazie al suo uso efficace come sostituto del piombo .

Proprietà:

• Simbolo atomico: Bi
• Numero atomico: 83
• Elemento Categoria: metallo post-transizione
• Densità: 9,78 g / cm ³ (20 ° C)
• Punto di fusione: 272 ° F (521 ° C)
• Punto di ebollizione: 1564 ° F (2847 ° C)
• Durezza di Moh: 2,25

caratteristiche:

Il bismuto è un metallo fragile, argenteo-verde che ha una bassa temperatura di fusione e un alto peso specifico.

Essendo sia stabile che non tossico, il bismuto viene spesso usato come sostituto di metalli tossici come antimonio, cadmio, piombo e mercurio .

Come l'acqua, il bismuto è meno denso di un solido che di un liquido (si espande mentre si raffredda), una proprietà unica per un metallo. Tra tutti gli elementi metallici, il bismuto ha anche la resistenza elettrica più elevata e la termo conduttività più bassa (ad eccezione del mercurio), oltre al più alto effetto Hall (aumento della resistenza elettrica quando posizionato in un campo magnetico).

Storia:

Il bismuto fu riconosciuto per la prima volta durante il Medioevo, ma senza la capacità di isolare il metallo fu spesso confuso con stagno , piombo, antimonio e zinco . Nel 1450, il monaco tedesco Basilio Valentino fece per prima cosa riferimento a Wismut , o "piombo bianco", che in seguito sarebbe stato latinizzato come bisemutum .

L'estrazione di bismuto per l'uso nei pigmenti iniziò già nel XV secolo dalle miniere d' argento di Schönberg, in Germania. A metà del XVIII secolo, le ricerche di Johan Heinrich Pott e Claude Geoffroy portarono a una migliore comprensione del bismuto e delle sue proprietà uniche.

In questo momento i medici erano anche a conoscenza delle proprietà benefiche del bismuto nel trattamento delle condizioni gastriche.

I primi impieghi metallurgici per il bismuto erano in leghe di peltro, dove era usato con piombo e stagno per abbassare le temperature del fuso e in leghe con antimonio per metalli di tipo tipografico.

Uno stimolo importante all'industria del bismuto arrivò a metà degli anni '90 con l'emendamento Safe Drinking Act (1995), che vietava la presenza di piombo negli impianti di acqua potabile negli Stati Uniti. Negli ultimi 20 anni, il movimento senza piombo ha portato all'adozione del bismuto in una vasta gamma di applicazioni.

Produzione:

Il bismuto si presenta più spesso naturalmente nel bismuthinite di minerale di solfuro (Bi2S3) o nel bismite di minerale di ossido (Bi2O3). Tuttavia, l'estrazione di tali minerali unicamente per il suo contenuto di bismuto è raramente economica e il bismuto è, invece, prodotto principalmente come sottoprodotto della fusione del piombo. In Cina, grandi quantità di bismuto vengono anche estratte da minerali di tungsteno , stagno e zinco.

L'estrazione del metallo di bismuto dal piombo avviene comunemente attraverso uno dei due processi; il processo di Betterton-Kroll o il processo di Betts.

Il processo Betterton-Kroll separa il bismuto dal piombo attraverso l'introduzione di calcio o magnesio in una soluzione fusa di piombo e bismuto. Il risultante bismuto di calcio o di magnesio, essendo più leggero del piombo fuso, sale alla superficie come scorie (impurità solide) e può quindi essere rimosso. Le scorie vengono quindi trattate con cloro a temperature di circa 572-932 ° F (380-500 ° C) per rimuovere il magnesio o il calcio.

Il bismuto ad elevata purezza viene prodotto dopo il trattamento con idrossido di sodio.

Il processo Betts prevede la raffinazione elettrolitica dei lingotti di piombo. In una soluzione catalitica, piastre di piombo metallico puro sull'anodo, mentre le impurità, incluso il bismuto, si depositano sul fondo della nave. La miscela fangosa di metalli può essere fusa per produrre una lega metallica e una scoria ricca di bismuto, che viene quindi ridotta con carbonio per produrre metallo di bismuto.

In Cina, i concentrati misti di bismuto sono prodotti mediante lisciviazione, separazione magnetica e / o tecniche di flottazione differenziale. I concentrati vengono poi fusi per produrre bismuto grezzo per la raffinazione.

I maggiori paesi produttori di bismuto sono Cina, Perù, Messico (greggio e raffinato) e Belgio (raffinato). Nel 2013, la US Geological Survey ha stimato che la produzione mondiale di bismuto raffinato mondiale fosse di circa 17.000 tonnellate.

Di questo, la produzione cinese ha rappresentato circa il 90%. Con oltre 70 miniere di bismuto, la Cina rappresenta anche la stragrande maggioranza delle riserve globali di bismuto.

I principali produttori di bismuto includono Hunan Nonferrous Group (Cina), Shizhuyuan Nonferrous (Cina), Penoles (Messico), Sidech (Belgio) e MCP (Regno Unito).

applicazioni:

A causa della fragilità del bismuto, le forme pure del metallo non vengono utilizzate nelle applicazioni metallurgiche. È, tuttavia, utilizzato come lega additiva in rame , alluminio , ferro e acciaio come sostituto del piombo e per indurire e rendere le leghe più lavorabili.

_fonti:

_{Elementymology & Elements Multidict. Bismuto.}

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

_{US Geological Survey. Bismuto.}

_{http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/bismuth/}