تعرف على البزموت

الحصول على معلومات عن خصائص وتاريخ وإنتاج هذا المعدن الهش

البزموت هو معدن فضي وهش يتواجد بشكل متكرر في سبائك منخفضة الذوبان. وقد نمت الطلب على معدن البزموت على مدى السنوات ال 20 الماضية في جزء كبير بسبب استخدامه الفعال كبديل للرصاص .

الخصائص:

• الرمز الذري: Bi
• العدد الذري: 83
• فئة العنصر: المعادن مرحلة ما بعد النقل
• الكثافة: 9.78 غ / سم ³ (20 درجة مئوية)
• نقطة الانصهار: 272 درجة فهرنهايت (521 درجة مئوية)
• نقطة الغليان: 1564 فهرنهايت (2847 درجة مئوية)
• صلابة محمد: 2.25

مميزات:

البزموت هو معدن هش ، فضي أخضر له درجة حرارة منخفضة وذو جاذبية محددة.

كونه مستقرًا وغير سام ، يستخدم البزموت عادة كبديل للمعادن السامة مثل الأنتيمون والكادميوم والرصاص والزئبق .

مثل الماء ، يكون البزموت أقل كثافة كصلب من سائل (يتوسع كما يبرد) ، خاصية فريدة للمعدن. من بين جميع العناصر المعدنية ، تحتوي البزموت أيضًا على أعلى مقاومة كهربائية وأقل اتصال حراري (باستثناء الزئبق) ، بالإضافة إلى أعلى تأثير هول (زيادة في المقاومة الكهربائية عند وضعها في مجال مغناطيسي).

التاريخ:

تم التعرف على البزموت لأول مرة خلال العصور الوسطى ، ولكن مع عدم القدرة على عزل المعدن كان غالبا ما يتم الخلط بينه وبين القصدير والرصاص والأنتيمون والزنك . في عام 1450 ، أشار الراهب الألماني باسل فالنتين لأول مرة إلى wismut ، أو "الرصاص الأبيض" ، الذي سيصبح لاحقًا متناهيًا على أنه bisemutum .

بدأ استخراج البزموت لاستخدامه في الصبغات في وقت مبكر من القرن الخامس عشر من مناجم الفضة في شونبرغ ، ألمانيا. في منتصف القرن الثامن عشر ، أدى البحث الذي قام به يوهان هاينريش بوت وكلود جيفروي إلى فهم أفضل للبزموت وخصائصه الفريدة.

كان الممارسون الطبيون ، في هذا الوقت ، يدركون أيضا خصائص مفيدة البزموت في علاج أمراض المعدة.

كانت أول استخدامات معدنية للبزموت في سبائك بيوتر ، حيث تم استخدامها مع الرصاص والقصدير لخفض درجات حرارة الذوبان ، وفي السبائك مع الأنتيمون من أجل معادن نوع المطابع.

لقد جاء حافز كبير لصناعة البزموت في منتصف التسعينيات مع تعديل قانون مياه الشرب الآمنة (1995) ، والذي يحظر وجود الرصاص في تركيبات مياه الشرب في الولايات المتحدة. خلال العشرين سنة الماضية ، أدت الحركة الخالية من الرصاص إلى تبني البزموت في نطاق واسع من التطبيقات.

إنتاج:

يحدث البزموت في أغلب الأحيان بشكل طبيعي في البزموتينية لخاميد كبريتيد (Bi2S3) أو البسيديت أكسيد الأكسيد (Bi2O3). ومع ذلك ، فإن استخلاص هذه الخامات فقط لمحتوى البزموت نادرًا ما يكون اقتصاديًا ، بل يتم إنتاج البزموت بشكل أساسي كناتج ثانوي من صهر الرصاص. في الصين ، يتم استخراج كميات كبيرة من البزموت من خامات التنغستن والقصدير والزنك.

عادة ما يحدث استخراج معدن البزموت من الرصاص عبر واحدة من عمليتين ؛ عملية Betterton-Kroll أو عملية Betts.

تفصل عملية Betterton-Kroll البزموت عن الرصاص من خلال إدخال الكالسيوم أو المغنيسيوم في محلول مصهور للرصاص والبزموت. ناتج الكالسيوم أو المغنيسيوم الناتج عن ذلك ، كونه أخف من الرصاص المصهور ، يرتفع إلى السطح على أنه خشن (شوائب صلبة) ويمكن بعد ذلك إزالته. بعد ذلك يتم معالجة الكلور بالكلور عند درجة حرارة حوالي 572-932 درجة فهرنهايت (380-500 درجة مئوية) لإزالة المغنيسيوم أو الكالسيوم.

يتم إنتاج البزموت عالي النقاء بعد المعالجة باستخدام هيدروكسيد الصوديوم.

تتضمن عملية Betts عملية تكرير كهربائى لسبائك الرصاص. في محلول محفز ، توضع صفائح معدنية نقية على الأنود ، في حين أن الشوائب ، بما في ذلك البزموت ، تستقر في قاع الوعاء. يمكن ذاب الخليط الموحل للمعادن لإنتاج سبيكة معدنية وخبث غني بالبوزوت ، والذي يتم بعد ذلك تقليله باستخدام الكربون لإنتاج معادن البزموت.

في الصين ، يتم إنتاج مركزات البزموت المختلطة عن طريق الترشيح ، الفصل المغناطيسي و / أو تقنيات التعويم التفاضلي. ثم يتم صهر المركزات لإنتاج البزموت الخام للتكرير.

أكبر الدول المنتجة للبزموت هي الصين وبيرو والمكسيك (الخام والمكرر) وبلجيكا (المكرر). في عام 2013 ، قدرت هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية أن إنتاج البزموت المكرر في العالم يبلغ نحو 17000 طن متري.

من هذا ، شكلت الإنتاج الصيني ما يقرب من 90 في المئة. مع أكثر من 70 من ألغام البزموت ، تمثل الصين أيضًا الغالبية العظمى من احتياطي البزموت العالمي.

ومن بين منتجي البزموت الرئيسيين مجموعة Hunan Nonferrous (الصين) ، و Shizhuyuan Nonferrous (الصين) ، و Penoles (المكسيك) ، و Sidech (بلجيكا) ، و MCP (المملكة المتحدة).

التطبيقات:

بسبب قشور البزموت ، لا تستخدم الأشكال الصرفة من المعدن في التطبيقات المعدنية. ومع ذلك ، فإنه يستخدم كسبيكة مضافة في النحاس والألمنيوم والحديد والصلب كبديل للرصاص وللتشديد وصنع السبائك التي هي أكثر عملية.

_مصادر:

_{Elementymology & Elements Multidict. البزموت.}

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

_{هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. البزموت.}

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