Висмут

  • 19 дек. 2012 г.
  • 2883 Слова
РЕФЕРАТ НА ТЕМУ :

ВИСМУТ



Висмут

Ви́смут — химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы пятой группы) шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева; имеет атомный номер 83. Обозначается символом Bi (лат. Bismuthum). Простое вещество представляет собой при нормальных условиях блестящий серебристый металл.
* |История и происхождение названия
Предположительно латинское Bismuthum или bisemutum происходит от немецкого weiße Maße, «белая масса»[3]. Впервые о висмуте упоминается в трудах минеролога и металлурга Георгия Агриколы в начале XVI века. Однако висмут не был отнесен к самостоятельному элементу и полагали, что он является разновидностью свинца, сурьмы или олова. В 1739 г. немецким химиком Поттом И. Г. былоустановлено, что висмут является всё-таки отдельным химическим элементом. Через 80 лет шведский химик Берцелиус впервые ввел символ элемента Bi в химическую номенклатуру[4].
Нахождение в природе
Содержание висмута в земной коре 2·10−5 % по массе, в морской воде — 2·10−5 мг/л[1].
В рудах находится как в форме собственных минералов, так и в виде примеси в некоторых сульфидах и сульфосолях другихметаллов. В мировой практике около 90 % всего добываемого висмута извлекается попутно при металлургической переработке свинцово-цинковых, медных, оловянных руд и концентратов, содержащих сотые и иногда десятые доли процента висмута.
Висмутовые руды, содержащие 1 % и выше висмута, встречаются редко. Минералами висмута, входящими в состав таких руд, а также руд других металлов, являются висмут самородный(содержит 98,5—99 % Bi), висмутин Bi2S3 (81,30 % Bi), тетрадимит Bi2Te2S (56,3—59,3 % Bi), козалит Pb2Bi2S5 (42 % Bi), бисмит Bi2O3 (89,7 % Bi), бисмутит Bi2CO3(OH)4 (88,5—91,5 % Bi), виттихенит Cu3BiS3, галеновисмутит PbBi2S4, айкинит CuPbBiS3.
Генетические группы и промышленные типы месторождений
Висмут в повышенных концентрациях накапливается в месторождениях различных генетических типов: впегматитах, в контактово-метасоматических, а также в высоко- и среднетемпературных гидротермальных месторождениях. Собственно висмутовые месторождения имеют ограниченное распространение и обычно этот металл образует комплексные руды с другими металлами в ряде рудных формаций гидротермальных месторождений[5]. Среди них выделяются следующие:
1. Вольфрам-медно-висмутовые
2. Месторождения пятиэлементной формации(Co-Ni-Bi-Ag-U)
3. Золото-висмутовые
4. Мышьяк-висмутовые
5. Медно-висмутовые
6. Кварц-висмутовые
Мировая добыча и потребление висмута
Висмут — достаточно редкий металл, и его мировая добыча/потребление едва превышает 6000 тонн в год (от 5800 до 6400 тонн в год).

Месторождения
Известны месторождения висмута в Германии, Монголии, Боливии, Австралии, Перу и других странах[6].Получение

Синтезированный кристалл висмута. Радужную окраску придаёт оксидная плёнка.
Получение висмута основано на переработке полиметаллических медных и свинцовых концентратов и висмутовых руд методами пирометаллургии и гидрометаллургии. Для получения висмута из сульфидных соединений висмута, получаемых при попутной переработке медных концентратов, используют осадительную плавку с железнымскрапом и флюсом.
Процесс идет по реакции:
Bi2S3 + 3Fe = 2Bi + 3FeS
В случае использования окисленных руд, висмут восстанавливают углеродом под слоем лекгоплавкого флюса при температурах 900—1000 °C:
Bi2O3 + 3C = 2Bi + 3CO↑
Сульфидные руды могут быть переведены в оксидные по реакции:
2Bi2S3 + 9O2 = 2Bi2O3 + 6SO2↑
В замен углероду может быть использован сульфит натрия, который восстанавливаетоксид висмута при температуре 800 °C по реакции:
Bi2O3 + 4Na2SO3 = 2Bi + 4Na2O + SO2 + 3SO3
Сульфид висмута может быть восстановлен до висмута с помощью соды при температуре около 950 °C или с помощью гидроксида натрия при температуре 500—600 °C. Реакции этих процессов имеют следующий вид:
4Bi2S3 + 12Na2CO3 = 8Bi + 9Na2S + 3Na2SO4 + 12CO2
4Bi2S3 + 24NaOH = 8Bi...
tracking img