Obter informações sobre as propriedades, história, produção deste metal frágil
O bismuto é um metal prateado e quebradiço que é freqüentemente encontrado em ligas de baixo ponto de fusão. A demanda por metal bismuto cresceu nos últimos 20 anos em grande parte devido ao seu uso efetivo como substituto do chumbo .
Propriedades:
- Símbolo Atômico: Bi
- Número Atômico: 83
- Categoria do Elemento: Metal pós-transição
- Densidade: 9,78 g / cm3 (20 ° C)
- Ponto de Fusão: 272 ° F (521 ° C)
- Ponto de Ebulição: 1564 ° F (2847 ° C)
- Dureza de Moh: 2,25
Características:
O bismuto é um metal frágil, prateado e verde, com baixa temperatura de fusão e alta gravidade específica.
Sendo estável e não-tóxico, o bismuto é frequentemente usado como um substituto para metais tóxicos, como antimônio, cádmio, chumbo e mercúrio .
Como a água, o bismuto é menos denso como um sólido do que como um líquido (ele se expande à medida que esfria), uma propriedade única para um metal. De todos os elementos metálicos, o bismuto também possui a maior resistência elétrica e a menor condutividade térmica (exceto mercúrio), bem como o maior efeito Hall (aumento da resistência elétrica quando colocado em um campo magnético).
História:
O bismuto foi reconhecido pela primeira vez durante a Idade Média, mas, sem a capacidade de isolar o metal, era frequentemente confundido com estanho , chumbo, antimônio e zinco . Em 1450, o monge alemão Basil Valentine primeiro fez referência ao wismut , ou "chumbo branco", que mais tarde seria latinizado como bisemutum .
A extração de bismuto para uso em pigmentos começou no século 15 a partir de minas de prata em Schönberg, na Alemanha. Em meados do século XVIII, as pesquisas de Johan Heinrich Pott e Claude Geoffroy levaram a uma melhor compreensão do bismuto e de suas propriedades únicas.
Os médicos estavam, neste momento, também se conscientizando das propriedades benéficas do bismuto no tratamento das condições gástricas.
Os primeiros usos metalúrgicos do bismuto foram em ligas de estanho, onde foi usado com chumbo e estanho para baixar as temperaturas de fusão, e em ligas com antimônio para metais do tipo prensa de impressão.
Um grande estímulo à indústria do bismuto ocorreu em meados da década de 1990, com a Emenda da Lei da Água Potável Segura (1995), que proibia a presença de chumbo em instalações de água potável nos EUA. Nos últimos 20 anos, o movimento sem chumbo resultou na adoção do bismuto em uma ampla gama de aplicações.
Produção:
O bismuto ocorre com mais frequência naturalmente na bismutinita de minério de sulfeto (Bi2S3) ou na bismita de minério de óxido (Bi2O3). No entanto, a extração de tais minérios apenas por seu teor de bismuto raramente é econômica e, em vez disso, o bismuto é produzido principalmente como subproduto da fundição de chumbo. Na China, grandes quantidades de bismuto também são extraídas dos minérios de tungstênio , estanho e zinco.
A extração do metal de bismuto do chumbo geralmente ocorre através de um dos dois processos; o processo Betterton-Kroll ou o processo Betts.
O Betterton-Kroll Process separa o bismuto do chumbo através da introdução de cálcio ou magnésio em uma solução fundida do chumbo e bismuto. O bismuto de cálcio ou magnésio resultante, sendo mais leve do que o chumbo derretido, sobe à superfície como escória (impurezas sólidas) e pode então ser removido. A escória é então tratada com cloro a temperaturas de cerca de 572-932 ° F (380-500 ° C) para remover o magnésio ou cálcio.
O bismuto de alta pureza é produzido após o tratamento com hidróxido de sódio.
O Processo Betts envolve o refino eletrolítico de barras de chumbo. Em uma solução catalítica, placas de chumbo metálico puro sobre o ânodo, enquanto as impurezas, incluindo o bismuto, assentam no fundo do vaso. A mistura lamacenta de metais pode ser derretida para produzir uma liga metálica e uma escória rica em bismuto, que é então reduzida com carbono para produzir o metal bismuto.
Na China, os concentrados mistos de bismuto são produzidos por técnicas de lixiviação, separação magnética e / ou diferencial de flotação. Concentrados são então fundidos para produzir bismuto bruto para refinação.
Os maiores países produtores de bismuto são a China, o Peru, o México (bruto e refinado) e a Bélgica (refinado). Em 2013, o Serviço Geológico dos EUA estimou que a produção mundial de bismuto refinado seria de cerca de 17.000 toneladas métricas.
Deste, a produção chinesa representou aproximadamente 90 por cento. Com mais de 70 minas de bismuto, a China também é responsável pela grande maioria das reservas globais de bismuto.
Os principais produtores de bismuto incluem o Hunan Nonferrous Group (China), o Shizhuyuan Nonferrous (China), o Penoles (México), o Sidech (Bélgica) e o MCP (Reino Unido).
Aplicações:
Devido à fragilidade do bismuto, as formas puras do metal não são usadas em aplicações metalúrgicas. É, no entanto, usado como uma liga aditiva em cobre , alumínio , ferro e aço como um substituto para o chumbo e para endurecer e fazer ligas que são mais usináveis.
Fontes:
Elementimologia e Elementos Multid. Bismuto.
http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Bi
US Geological Survey. Bismuto.
http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/bismuth/