铋是一种银白色金属,具有很高的电阻,其霍尔效应是金属里高的。铋作为绿色金属,毒性非常小,铋不容易被身体吸收,不致癌,也不损害DNA构造,可透过排尿带出体外。基于这些原因,铋经常被用于取代铅的应用上,例如用于无铅焊锡,甚至药物和化妆品上。铋的化学性质与砷及锑类似,亦是除汞以外有低热导率的金属,可用于制备易熔合金及与锡融合防止锡疫。
含量分布
铋在自然界中以游离金属和矿物的形式存在。矿物有辉铋矿、铋华等。金属铋由矿物经煅烧后成三氧化二铋,再与碳共热还原而获得,可用火法精炼和电解精炼制得高纯铋。
铋在地壳中的含量不大,为2×10-5%,自然界中铋以单质和化合物两种状态存在,主要矿物有辉铋矿(Bi2S3)、泡铋矿(Bi2O3)、菱铋矿(nBi2O3·mCO2·H2O)、铜铋矿(3Cu2S·4Bi2S3)、方铅铋矿(2PbS·Bi2S)。
主要试剂和仪器
盐酸(工业纯),FeCl3(化学纯)。电动搅拌器,721可见分光光度计,pH计。浸出剂由工业盐酸、FeCl3、蒸馏水按一定比例配制而成;铋矿在研钵中研磨30min,浸出在500mL烧杯中进行;搅拌器为常规的电动搅拌。
浸出工艺原理
在盐酸溶液中,三氯化铁可将铋矿中辉铋矿的硫元素氧化,使Bi3+转入溶液,硫元素转变为单质硫。加入盐酸,既可提高铋的浸出率,又可防止溶液中三氯化铋的水解。浸出液中加入铋矿还原,使溶液中残留的三氯化铁还原为二价,浸出液中加入铁粉置换生成海绵铋。置换后的溶液通入氯氧化再生。