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辉铋矿
bismuthine

   铋的硫化物（BiS3）矿物，含铋81.3％，是炼铋的最主要矿物原料。正交（斜方）晶系，晶体呈长柱状或针状，柱面具纵条纹。集合体为放射柱状或致密粒状。微带铅灰色的锡白色，金属光泽，莫氏硬度2～2.5，比重6.5～6.8。极少形成独立矿床，往往产于以其他金属矿物为主的矿床中。如中国赣南的钨锡矿床，玻利维亚波托西的锡银矿床、美国科罗拉多州莱得维尔和科尔曼铅锌矿床中均富产辉铋矿。辉铋矿在地表风化后形成铋的氧化物或碳酸盐，如铋华Bi2O3 、泡铋矿Bi₂〔CO₃〕O₂。

辉铋矿标本

::矿物概述

化学组成：Bi2S3，Bi铋81.3%，S18.7%;类质同象混入物有Pb、Cu、Sb、Fe、其中Pb2+置换Bi3+的同时，Cu+相应地进入晶格，使电价得到补偿；

鉴定特征：鉴定特征与辉锑矿相似，为锡白色，光泽较强，解理面上无横纹；鉴定与和它相似的辉锑矿的区别是辉铋矿具有更强的光泽，更大的比重，并且二者与KOH之反应不同(参看辉锑矿)；

成因产状：辉铋矿为分布最广的铋矿物;主要见于高温热液钨锡矿床，与黑钨矿、辉钼矿、黄玉和毒砂等共生;在中温热液和接触交代矿床中也有产出；

著名产地：世界著名产地有玻利维亚(六斯纳、乔罗尔克等地)、秘鲁(雪谘·德·巴斯科)、俄罗斯中亚细亚布利亦的摩拉矿床等地。

名称来源：根据成份而命名；

铋有哪些用途？

答：铋主要以金属形态配置易熔合金，以化合物形态用于医学。它常与铅、锡、镉、锑、铟等组成一系列低熔点合金，可做防火装置、自动喷水器的热敏元件、电器保险丝、锅炉和空压机气缸的安全塞等。利用铋合金在冷凝时膨胀的特性，可作印刷合金和高精度的铸型以及冲压模具等。铋加在铸铁、钢和铝合金中，可改善其切削性能。含锑11％的铋合金可制造红外线检测计。超纯铋（99.999％以上）用于核反应堆中作载热体或冷却剂。碲化铋是制造热电致冷元件和发电机的材料。铋的各种化合物已用作除尘粉、收敛剂、防腐剂、抗酸剂等。在医疗上应用的铋化合物有酒石酸铋钾、水杨酸盐和铋乳等。

金属铋为银白色金属，表面略带玫瑰红色。有强烈的金属光泽，性脆，属斜方晶系。

|规格符合GB/T915-1995标准，牌号Bi99.99;Bi99.995。||外形尺寸 375×140×30||包装每锭重约15.5kg，木箱包装，约1吨/木箱，包装箱尺寸。

| 全球铋的储量和资源分布|根据美国地质勘探局下属的官方网站“美国地质调查”（U.S. Geological Survey）公布的信息，截至到2003年全球铋金属储量为33万吨。铋资源主要分布在中国、澳大利亚、秘鲁、墨西哥、玻利维亚、美国、加拿大和日本。中国是世界上铋储量最大的国家，储量为24万吨，占世界总储量的73%；储量基础约为47万吨。|中国的铋储量居世界第一，储量大约为24万吨，占世界总储量的73%；储量基础约为47万吨，占世界的69%。|我国目前已有铋矿70多处，铋金属储量在1万吨以上的大中型矿区有6处，储量占全国总储量的78%。其中5万吨以上金属储量的大型矿区2处，储量占全国总储量的66%。|我国铋资源分布在13个省市自治区。其中储量最大的是湖南、广东和江西，这三个省的储量占全国总储量的85%左右；其次分布在云南、内蒙古、福建、广西和甘肃等省。|铋的主要产品形式|国外铋产品品种大约有100多种，但我国只有50种左右。目前主要的铋产品品种有精铋、高纯铋、铋合金、氧化铋、氯氧化铋、次硝酸铋、枸橼酸铋钾、次没食子酸铋、复方铝酸铋等。另外还有一些经常使用但用量不大的品种，如次碳酸铋、硫化铋、铋酸钠、硫酸铋、硝酸铋、硝酸铋、碘化铋钾、硝酸双氧铋、铝酸铋、酒石酸铋钾、乙基樟脑酸铋、碱式水杨酸铋、次柠檬酸铋、柠檬酸钾铋、钒酸铋、锗酸铋、硅酸铋、三氯化铋、三钾而枸橼酸铋、四苯基过氯酸铋等。

|铋的主要用途|铋的用途广且无毒，被人们称为绿色金属。主要应用于以下领域|易熔合金、医药、化工、其他高纯铋（99.999%Bi），人造纤维用铋盐做催化剂。

|发展动向

|1锗酸铋晶体（BGO）锗酸铋晶体是新型闪烁晶体，用于核辐射探测器、X射线层表面扫描仪（即CT）。

|2铋系超导材料在法、日、美、中等国相继发现铋锶钙铜氧化物在液氮冷却下的高温超导性之后，铋系超导材料近年来一直是国际上研究的热点，铋锶钙铜超导线目前已经成为四大超导材料系列之一。

|3核燃料冷却剂核反应堆离不开铋。铋吸收X射线的能力与铅大体相当，但是吸收热中子截面小而熔点较低，因此LMFR反应堆都选用液态高纯铋作为反应堆燃料U235和U233的载体和冷却剂。铋冷却剂还用于核潜艇，性能优于氯化钠。铋还可以作为防护装置用于核裂变装置。

|4替代铅铅的应用也比较广，像铅黄铜、颜料、铅弹等等，都含铅。但是由于铅的毒性，会严重桅人体中枢神经系统，国际上一直在寻求铅的替代品。铋由于和铅在许多性能方面都很接近，而且是对人体无害的“绿色金属”，因此铋就成了替代铅的首选材料。欧盟《关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质的指令》的实施将打开新的铋消费通道。

|5蓄电池|在铅酸蓄电池中加入0.015％～0.03％的铋，可以使蓄电池在充放电等性能上均有大的改善和提高。|国外蓄电池发展先进的国家已将其作为发展方向加以重点实施和推广。如美国RSR公司早在1983年以前，生产的铅及铅合金中就含铋0.02％左右；澳大利亚PASMINCO公司成功地将含铋为0.05％～0.06％的软铅推向阀控式密封铅酸蓄电池；欧美蓄电池厂家用含铋0.05％～0.06％软铅生产密封铅酸蓄电池和免维护蓄电池专用铅粉，用含铋为0.02％～0.03％的软铅制造少维护蓄电池铅粉。

|6高纯超细氧化铋|高纯超细氧化铋应用于制造新型高性能陶瓷和半导体，还可用于颜料、涂料的制备和铋基氧化物超导体的研制和开发。日本已经开发出用于半导体和热点装置的高纯氧化铋，该高纯氧化铋的质量要求纯度达到99.999%，粒度分布范围窄（约1µm），主要技术关键是高纯和超细。日本工艺是湿法提纯、磨碎或高温蒸发、氧化冷凝。国内技术难点在于净化、细化。

|7温差半导体材料|温差材料可以应用在太阳能温差发电元件和温差制冷元件。铋的某些金属化合物如(Bi，Sb)2(Te，Se)3等，特别是以Bi2Te3为基础的固溶体合金，是目前公认的最好的半导体制冷材料，元件需要用高纯铋、碲、硒、锑、铅等配制。生产该材料的技术关键是金属的纯度，一般要求在5个到6个9以上，以及元件的配方，而温差电热元件的研究重点在于配方和金属化合物的配制工艺和设备。|

铋的性质铋为灰白色并带有粉红色的脆性金属。密度为9.8克/厘米3，熔点为271.0℃。液艳情铋在凝固时体积增大，膨胀率为3.3%，充填性能好。铋是逆磁性最强的金属，在磁场作用下电阻增大而导热率下降。除汞外，铋是导热率最低的金属。铋及其合金有热电效应。铋和硒、碲的化合物具有半导体性质。室温下，铋在湿空气中有轻微氧化，加热到熔点时则燃烧生成三氧化二铋。含铋的主要矿物是辉铋矿。

硝酸铋：主要用途：用于药物和铋盐制造, 用作各种触媒原料。

氧化铋的用途：

主要用于化工行业（如化学试剂、铋盐制造等）、玻璃行业（主要用于着色）、电子行业（电子陶瓷等）以及其他行业（如防火纸的制造、核反应堆燃料等）。其中，电子行业是氧化铋应用最广的行业，主要用在压敏电阻、热敏电阻、氧化锌避雷器以及显象管等领域。如果从材料来分，氧化铋主要用于电子陶瓷粉体材料、电解质材料、光电材料、高温超导材料、催化剂等。电子陶瓷粉体材料电子陶瓷领域是氧化铋应用的一个成熟而又充满活力的领域。氧化铋作为电子陶瓷粉体材料中的重要添加剂，纯度一般要求在99.5%以上。主要应用对象有氧化锌压敏电阻、陶瓷电容、铁氧体磁性材料三类。在电子陶瓷的开发方面，美国走在世界前列。而日本则靠大规模生产和先进的技术占据了世界陶瓷市场60％的份额。随着纳米级氧化铋的研究开发和均匀化制造技术的创新提高，也将大大推动电子陶瓷相关元器件性能的改善和生产成本的降低。氧化铋在氧化锌压敏电阻中主要起效应形成剂的作用，是氧化锌压敏电阻具有高非线性伏安特性的主要贡献者。我国中南大学的研究人员制备出了平均粒径为10nm的纳米氧化铋，其在氧化锌压敏电阻中的应用机理、对均匀化制造技术的贡献和对压敏电阻性能的改善正在研究之中。电解质材料γ-Bi2O3是一种特殊的材料，具有立方萤石矿型结构，具有非常高的氧离子导电性能，是用于固体氧化物燃料电池或氧传感器的一种极具潜力的电解质材料，比现有的锆系电解质材料在相同温度下的导电性高1-2个数量级。光电材料氧化铋基玻璃由于具备非常优秀的光学性能，如高的折射率、红外传输和非线性光学性，因而在光电装置、光纤传输等的材料应用方面具有非常大的吸引力。氧化铋在铋系超导材料原料粉中的含量接近30％，纯度为4N。现在世界上主要有美国超导公司、日本住友电气公司、丹麦北欧超导技术公司等三家单位商业化供应BSCCO2223带材。美国超导公司持有BSCCO短导线实验室临界电流密度的世界纪录，提供的带材性能为工程电流密度大于13500A／cm2；日本住友电气公司是最早在世界上主导BSCCO导线发展的公司，提供的带材性能为工程电流密度大于10000A／cm2；丹麦北欧超导技术公司提供的带材性能为工程电流密度为6000A／cm2。我国自1988年以来，一直在开展铋系高温超导材料的研究，目前从事BSCCO系超导带材研究的主要有清华大学、北京有色金属研究院、西北有色金属研究院和北京英纳超导技术有限公司。北京英纳超导技术有限公司的设计生产能力为200km/a，工程电流密度超过6000A／cm2的铋系带材。氧化铋在催化剂方面的应用，主要有三类一类是钼铋催化剂，是用于氧化反应的一种效果好而又经济的催化材料，在工业应用中可作为丙烯氧化为丙烯醛、从丙烯制备丙烯腊、丁烯氧化脱氢制备丁二烯、丁二烯氧化为呋喃等过程的催化剂；二类是钇铋催化剂，掺杂了氧化钇的氧化铋材料，是一种非常有吸引力的催化剂。三类是燃速催化剂，氧化铋正在逐步取代氧化铅，成为固体推进剂中重要的催化剂。因为氧化铅有毒，对工作人员和环境有着直接或间接的桅。在其他方面的用途还包括作为核废物吸收材料、显像管荫罩涂层、无毒烟花等。

|氧化铋生产工艺现状

湿法的主要工艺流程|1精炼铋—→熔化—→水淬—→硝酸溶解硝酸铋溶液浓缩结晶—→硝酸铋结晶煅烧—→氧化铋湿法的主要工艺流程2精炼铋—→熔化—→水淬—→硝酸溶解硝酸铋溶液加碱中和—→氧化铋过滤洗涤—→干燥—→氧化铋成品

火法的主要工艺流程 精炼铋—→熔化—→雾化燃烧—→产品收集—→产品分级。

目前国内的氧化铋生产企业大都采用湿法硝酸体系生产氧化铋，由于生产过程中因硝酸介质的引入导致产生大量NXOY污染环境，产品中也不可避免残留NXOY；不管采用煅烧或干燥，均难避免氧化铋粉末的团聚，影响产品粒度，粒度均在5μm～7μm以上，且粒度分布不均匀，对产品的应用也有较大的影响。国内采用火法生产氧化比铋产品粒度在3μm～5μm。日本和德国则多以熔体雾化–燃烧法生产氧化铋，产品粒度在1μm～2μm。中国是世界上氧化铋产量最大的国家之一。主要用硝酸法生产工艺，产品难以完全满足该部分高端市场的需求．

本文引用地址：http://www.worldmetal.cn/ys/show-115774-1.html

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