铋是银白色金属,密度9.8,熔点271.3℃,沸点 1560℃,性脆,导电和导热性都比较差。铋是逆磁性最强的金属,在磁场作用下电阻率增大而热导率降低。铋及其合金具有热电效应。铋在凝固时体积增大,膨胀率为3.3%。在室温下,铋不与氧气或水反应,加热到熔点以上时能燃烧生成三氧化二铋,铋在红热时也可与硫、卤素化合。铋不溶于非氧化性的酸(如盐酸),但能溶于硫酸和硝酸。铋的氧化态为-3、+3、+5,其中+5价化合物NaBiO5(铋酸钠)是强氧化剂,在分析化学中用于检测Mn。铋的硒化物和碲化物具有半导体性质。
自然界中铋以单质和化合物两种状态存在,铋单独矿床少,常与铅、锌、铜、钨、钼、锡等伴生。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)等。
铋的冶炼分粗炼和精炼两个步骤。粗炼的方法因原料而异,以硫化铋精矿、氧化铋和铋的混合矿、氧化铋渣以及氯氧化铋等作为炼铋原料时,采用混合熔炼法,配入适量的铁屑、纯碱、萤石粉、煤粉等,在反射炉中进行混合熔炼,得到粗铋,送去精炼。以铅的火法精炼过程中产生的钙镁铋浮渣为原料的炼制方法是:先将浮渣加热,使其中所含的铅下沉取出。继续加热熔渣,熔化后,加入氯化铅或通入氯气,以除去钙和镁,得到富含铋的铅铋合金,再送精炼。精炼一般包括氧化除砷锑碲、加锌除银、氯化除铅锌、高温除氯四个步骤。
铋的主要用途是以金属形态用于配制易熔合金,以化合物形态用于医药。前者熔点范围为47-262℃,最常用的是铋同铅、锡、锑、铟等金属组成的二元、三元、四元、五元合金。改变这些金属在合金中所占的百分比,就可获得一系列不同熔点和不同物理性质的合金,这些合金用于消防装置,做自动喷水器的热敏元件,锅炉和压缩空气缸的安全塞,焊料等。
铋合金具有在冷凝时不收缩的特性,用于铸造印刷铅字和高精度的铸型。铋及其合金常作为铸铁、钢和铝合金的添加剂,以改善合金的切削性能。含锑11%的铋合金用于制造红外线检测计。铋锡和铋镉合金用于制造硒整流器的辅助电极。利用铋在磁场作用下电阻率急剧减小的特性制作磁力测定仪。铋锰合金可用作永磁材料。铋的热中子吸收截面很小并且熔点低、沸点高,可用作核反应堆的传热介质。碲化铋广泛用于制造温差元件用于太阳能电池,铋银铯合金可用于制造光电放大器,硫化银铋用于制造半导体仪器,铋镉温差元件用于报警装置。