Висмут

Висмут

ВИСМУТ, Bi, элемент V группы периодической системы, атомный номер 83, атомный вес 209,0; в соединениях висмут преимущественно трехвалентен, редко пятивалентен; дает окисел Bi2О5, который легко отдает 2 атома кислорода и переходит в низший окисел Bi2О3. Висмут обладает ясно выраженными металлическими свойствами; металл серовато-белого цвета с красным оттенком, удельный вес 9,82, температура плавления 270°, температура кипения выше 1500°, твердость 2,5; электропроводность 1,3, теплопроводность 1,8 (по сравнению с серебром, у которого эти величины приняты за 100). Висмут диамагнитен, в магнитном поле электрическое сопротивление его увеличивается. На воздухе висмут медленно окисляется в Bi2O3; в кислотах растворяется: в азотной кислоте, образуя Bi(NО3)3, и в горячей серной кислоте, образуя Bi2(SO4)3; при избытке воды выпадают его основные соли. В сплавах висмут понижает температуру плавления и электропроводность и делает сплавы хрупкими. Максимально допустимое содержание висмута: в электротехнической меди 0,005%, в латуни 0,01%.

Рудами висмута являются: самородный висмут, висмутовый блеск, или висмутин Bi2S3, медно-висмутовый блеск CuBiS2, клапротит Cu6Bi4S9, висмутовая охра Bi2O3, висмутовый шпат 3 Bi2О32∙Bi2(OH)6∙Н2О, висмутит Bi2О32∙nH2О, висмутосферит Bi2О32, базовисмутит 2 Bi2О3∙СО2∙ Н2О. Из этих руд главнейшей является висмутин. Руды висмута встречаются гл. обр. в первичных месторождениях, связанных с интрузиями кислых пород, реже - во вторичных в виде окислов и карбонатов. Главнейшими поставщиками руды висмута являются: Боливия (департамент Потоси, Ла Пас) и Перу (округ Колькихирса, в департаменте Хунин). Меньшее значение имеют месторождения в Австралии, Европе (Саксония) и Китае. Добыча руд висмута производится подземными и открытыми разработками совместно с рудами олова, вольфрама, серебра, кобальта и др. Обогатительные процессы значительно увеличивают содержание висмута в руде от нескольких % до 30% и выше; обогащение выполняется как вручную, так и механическими способами. Извлечение висмута из руд производится сухим и мокрым способами. При сухом способе богатые руды и концентраты подвергаются предварительному обжигу для удаления S, As, Sb и других летучих примесей и затем поступают в восстановительную плавку в отражательных печах или тиглях с добавлением железа (для разложения висмутина), угля и флюса (известняка, плавикового шпата). Металлический висмут собирается внизу под шлаком и штейном и легко отделяется в жидком виде. При мокром способе бедные руды, а также побочные металлургические продукты (шлам, полученный при электролизе Pb, Sn, Сu), обрабатываются соляной кислотой и фильтруются; осажденная прибавлением воды хлорокись висмута BiOCl восстанавливается до металла плавлением в железных тиглях с флюсом (сода, известь), а также древесным углем. Для получения технически чистого висмута содержащиеся в сыром висмуте примеси As, S, Fe, Ni, Со, Au, Ag, Pb, Сu, Те обычно удаляются плавкой висмута с очищающими веществами в зависимости от состава. Совершенно чистый висмут, необходимый для фармацевтических препаратов, получается растворением металлического висмута в азотной кислоте, осаждением водой нитрата висмута, фильтрованием и кипячением со щелочью для удаления следов свинца и мышьяка. Абсолютно чистый висмут получается электролизом азотнокислого висмута.

Мировое потребление висмута (считая на металл) доходит до 500 т в год. Главный потребитель -  США (1/3 мирового потребления). Первое по потреблению висмута место занимает химико-фармацевтическая промышленность, затем производство легкоплавких сплавов и остальные производства. Рынок находится в руках Висмутового синдиката во главе с фирмой Johnson Mathey and С°, Ltd. London, который устанавливает цены на металлический висмут, а также регулирует добычу всех месторождений. Одни месторождения Боливии легко могут удовлетворить весь мировой спрос на руду висмута. Цена висмута за английский фунт с 1910 г. и до войны была 7 шиллингов 6 пенсов, во время войны поднялась до 12 шиллингов, к концу 1924 г. упала до 5 шиллингов и затем вскоре снова поднялась до 10 шиллингов. СССР добычи висмута не ведет и покрывает всю потребность импортом. В 1913 г. в Россию было ввезено висмутовых (гл. обр. азотнокислых) солей около 48 т на сумму 114 тыс. р. В настоящее время потребность Наркомздрава в азотнокислом висмуте определяется в 55 т. Возможность нахождения висмутовых руд и их использования в пределах СССР была установлена во время войны К. А. Ненадкевичем, который с 1918 по 1920 год выплавил 500 кг металлического висмута. Для получения висмута возможно использовать его месторождения: в золотоносных песках Карийского района, по рекам Ивановке и Таратушихе, по притокам р. Кары, впадающей в Шилку, на Шерловой горе; кроме того висмут встречается в месторождениях цветных камней и вольфрамита и в Букукинском вольфрамитовом месторождении в Забайкальи. Получение висмута возможно также в качестве побочного заводского продукта при обработке свинцово-серебряно-цинковых руд из месторождений по реке Тетюхе, по побережью Японского моря.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 3 - 1928 г.

Висмут