理化性质
物理性质
纯铋是柔软的金属,不纯时性脆。常温下稳定。主要矿石为辉铋矿(Bi2S5)和赭铋石(Bi2o5)。液态铋凝固时有膨胀现象。
性脆,导电和导热性都较差。铋的硒化物和碲化物具有半导体性质。
金属铋为有银白色(粉红色)到淡黄色光泽的金属,质脆易粉碎;室温下,铋不与氧气或水反应,在空气中稳定。.导电导热性差;以前铋被认为是相对原子质量大的稳定元素,但在2003年,发现了铋微弱的放射性,可经α衰变变为铊-205。其半衰期为1.9X10^19年左右,达到宇宙年龄的10亿倍。
3. 含铋55%以上的合金凝固时体积有冷胀性,可用于矫正变形工件、印刷铸字。含铋48~55%的合金尺寸稳定,可用于制造低熔点台金模具,如著名的Bi~Sn模具合金用作金属薄板材(铝板、钢板)的冷冲压成型,合金模具硬度不低于钢模,可用于汽车车身外壳、油箱、水箱冷冲压工艺,具有成型快、更新快、合金可多次反复使用等优点。
4. 铋具有无毒和不致癌性,可在医疗领域中代替铅材舫放射线,如X光透视照相用的铅围裙、癌症放射疗法中使用的铅护板等。
5. 铋还有一些特殊性能,如在锡中加入0.2%的铋可防'锡疫',能使汽车、拖拉机的镀锡联轴和水箱在寒冷气候中不开裂,罐头内镀锡层不变质。
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。