■鉍的特性
鉍易碎且有光澤。鉍在凝固過程中體積增大,膨脹率為3.3%。鉍是抗磁性最強的金屬。在磁場的作用下,電阻率增大,熱導率減小。鉍是除汞之外導熱性最低的金屬。鉍及其合金具有熱電效應。鉍的硒和碲化合物具有半導體特性。常溫下,鉍在潮濕空氣中輕微氧化,加熱到熔點時燃燒生成三氧化二鉍。鉍與鹽酸反應緩慢,與硫酸反應放出二氧化硫,與硝酸反應生成硝酸鹽。
■鉍資源
自然界中有少量鉍,主要礦物有:鉍礦、輝鉍礦、輝鉍礦、天然鉍、方鉛礦輝鉍礦、輝鉍礦、銅輝鉍礦。個別鉍礦床較少,常與鉛、鋅、銅、鎢、鉬、錫等礦物伴生,其獨立開采的工業品位為0.5%。世界鉍年產量約為4400噸。我國金屬鉍量為50萬噸,1993年鉍產量約為1052噸。
■鉍的制備
鉍冶煉分粗煉和精煉兩步。粗煉的方法因原料而異。用硫化鉍精礦、氧化鉍和鉍混合礦、氧化鉍渣和氯氧化鉍作原料冶煉鉍時,加入適量的鐵屑、純堿、螢石粉、煤粉等。在反射爐中混合熔煉得到粗鉍,送去精煉。鉛的火法精煉過程中產生的鈣、鎂、鉍浮渣的精煉方法是:先將浮渣加熱,使其中所含的鉛下沈並取出。繼續加熱爐渣,熔化後加入氯化鉛或通入氯氣除去鈣和鎂,得到富含鉍的鉛鉍合金,再送精煉。精煉壹般分為四步:氧化除去砷、銻、碲等;加入鋅以除去銀;氯化去除鉛和鋅;高溫脫氯。
■鉍的用途
鉍主要用於制備金屬形式的易熔合金和化合物形式的藥物。前者熔點為47-262℃,最常用的合金是鉍與鉛、錫、銻、銦等金屬的二元、三元、四元和五元合金。通過改變這些金屬在合金中的百分比,可以獲得壹系列具有不同熔點和不同物理性能的合金。這些合金用於消防設備、自動噴水器的熱敏部件、鍋爐和壓縮空氣瓶的安全塞、焊料、金屬熱處理的熔池介質等。鉍合金凝結時不收縮,用於鑄造印刷型和高精度模具。鉍及其合金通常用作鑄鐵、鋼和鋁合金的添加劑,以改善合金的可加工性。含銻11%的鉍合金用於制造紅外探測器。鉍錫和鉍鎘合金用作硒整流器的輔助電極。利用鉍在磁場作用下電阻率急劇下降的特性,制作了壹種磁性測量儀。鉍錳合金可用於制造永磁合金。鉍熱中子吸收截面小,熔點低,沸點高,可用作核反應堆的傳熱介質。碲化鉍廣泛用於制造太陽能電池的熱電發電機組件。鉍銀銫合金用於制造光電放大器。銀鉍硫化物用於制造半導體儀器。鉍鎘溫差元件用於報警裝置。