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O bismuto é um metal prateado e quebradiço que é freqüentemente encontrado em ligas de baixo teor de fusão. A demanda por bismuto metálico cresceu nos últimos 20 anos em grande parte devido ao seu uso efetivo como substituto do chumbo.
Propriedades:
- Símbolo Atômico: Bi
- Número Atômico: 83
- Elemento Categoria: Pós-transição de metal
- Densidade: 9. 78 g / cm 3 (20 ° C)
- Ponto de fusão: 52 ° C (52 ° C)
- Ponto de ebulição: 2864 ° C
- Dureza de Moh: 2. 25
Características:
O bismuto é um metal frágil e prateado-verde que tem baixa temperatura de fusão e alta gravidade específica.
Sendo tanto estável como não tóxico, o bismuto é freqüentemente usado como substituto de metais tóxicos, como o antimônio, o cádmio, o chumbo e o mercúrio.
Como a água, o bismuto é menos denso como um sólido 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 termo-condutividade (exceto o mercúrio), bem como o efeito Hall mais elevado (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, muitas vezes foi confundido com lata, chumbo, antimônio e zinco. Em 1450, o monge alemão Basil Valentine primeiro fez referência a wismut , ou "chumbo branco", que mais tarde seria latinizado como bisemutum .
A extração de bismuto para uso em pigmentos começou já no século 15 a partir de minas de prata em Schönberg, na Alemanha. Em meados do século 18, as pesquisas de Johan Heinrich Pott e Claude Geoffroy levaram a uma melhor compreensão do bismuto e suas propriedades únicas.
Médicos foram, neste momento, também conscientes das propriedades benéficas do bismuto no tratamento de condições gástricas.
Os primeiros usos metalúrgicos para o bismuto foram em ligas de estanho, onde foi utilizado com chumbo e lata para baixar as temperaturas de fusão e em ligas com antimônio para metais de tipo impressão.
Um estímulo importante para a indústria do bismuto ocorreu em meados da década de 1990 com a alteração da Lei da Água Potável (1995), que proibiu a presença de chumbo em equipamentos 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 no bismutínio de minério de sulfeto (Bi2S3) ou na bismite de minério de óxido (Bi2O3). No entanto, a extração de tais minérios exclusivamente pelo seu teor de bismuto é raramente econômica e o bismuto é, em vez disso, produzido principalmente como um subproduto da fundição de chumbo. Na China, grandes quantidades de bismuto também são extraídas de minérios de tungstênio, estanho e zinco.
A extração de metal de bismuto a partir do chumbo geralmente ocorre por meio de um dos dois processos; o Processo Betterton-Kroll ou o Processo Betts.
O processo Betterton-Kroll separa o bismuto do chumbo através da introdução de cálcio ou magnésio em uma solução fundida de chumbo e bismuto. O bismutídeo de cálcio ou magnésio resultante, sendo mais leve que o chumbo derretido, aumenta para a 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 refinação eletrolítica de lingotes de chumbo. Em uma solução catalítica, placas de chumbo metálicas puras no ânodo, enquanto as impurezas, incluindo o bismuto, se depositam no fundo do navio. A mistura enlameada de metais pode ser fundida para produzir uma liga metálica e uma escória rica em bismuto, que é então reduzida com carbono para produzir metal bismuto.
Na China, os concentrados mistos de bismuto são produzidos por técnicas de lixiviação, separação magnética e / ou flutuação diferencial. Os concentrados são então fundidos para produzir bismuto bruto para refinação.
Os maiores países produtores de bismuto são a China, Peru, México (bruto e refinado) e a Bélgica (refinada). Em 2013, o US Geological Survey estimou que a produção de bismuto mundialmente refinada mundial seria de cerca de 17 000 toneladas métricas.
Desta forma, a produção chinesa representava aproximadamente 90%. Com mais de 70 minas de bismuto, a China também responde pela grande maioria das reservas globais de bismuto.
Os principais produtores de bismuto incluem Hunan Nonferrous Group (China), Shizhuyuan Nonferrous (China), Penoles (México), Sidech (Bélgica) e 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 de aditivo em cobre, alumínio, ferro e aço como substituto do chumbo e para endurecer e fazer ligas que são mais máquinas.
Siga o link aqui para ler mais sobre aplicações de bismuto metálico.
Fontes:
Elementimologia e elementos Multidict. Bismuto.
// elements. vanderkrogt. rede / elemento. php? sym = Bi
US Geological Survey. Bismuto.
// minerais. Usgs. gov / minerais / pubs / commodity / bismuth /
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