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輝鉍礦化學成分為Bi2S3、晶體屬正交(斜方)晶系的硫化物礦物。鉍含量佔81.3%,是提煉鉍的最主要礦物原料。輝鉍礦呈微帶鉛灰色的錫白色,金屬光澤。摩斯硬度2~2.5,比重6.8。晶體呈長柱狀或針狀,集合體呈放射柱狀或緻密粒狀。雖然輝鉍礦是分佈最廣的鉍礦物,但極少形成以輝鉍礦為主的獨立礦床,它往往產在以其他金屬礦物為主的礦床中。如中國贛南一帶的鎢錫礦床、玻利維亞波托西錫銀礦床、美國科羅拉多州萊德維爾和科爾曼鉛鋅礦床中均富產輝鉍礦。在地表輝鉍礦易風化成鉍的氧化物或碳酸鹽,如鉍華Bi2O3、泡鉍礦Bi2CO3O2。

輝鉍礦輝鉍礦
輝鉍礦化學成分為Bi2S3、晶體屬正交(斜方)晶系的硫化物礦物。鉍含量佔81.3%,是提煉鉍的最主要礦物原料。輝鉍礦呈微帶鉛灰色的錫白色,金屬光澤。摩斯硬度2~2.5,比重6.8。晶體呈長柱狀或針狀,集合體呈放射柱狀或緻密粒狀。雖然輝鉍礦是分佈最廣的鉍礦物,但極少形成以輝鉍礦為主的獨立礦床,它往往產在以其他金屬礦物為主的礦床中。如中國贛南一帶的鎢錫礦床、玻利維亞波托西錫銀礦床、美國科羅拉多州萊德維爾和科爾曼鉛鋅礦床中均富產輝鉍礦。在地表輝鉍礦易風化成鉍的氧化物或碳酸鹽,如鉍華Bi2O3、泡鉍礦Bi2CO3O2。

1 輝鉍礦 -基本概述

輝鉍礦輝鉍礦
輝鉍礦是硫化物礦物,其中鉍含量為81.3%,是提煉鉍的最主要礦物原料。輝鉍礦具有金屬光澤,灰白錫色,晶體為長柱或針狀,許多這樣的晶體聚集在一起呈放射的柱狀或粒狀。輝鉍礦分佈非常廣,但有開採價值的大礦床卻非常少,一般都混在其他金屬礦床中。輝鉍礦容易被風化。

化學組成:Bi2S3,Bi鉍81.3%,S18.7%;類質同象混入物有Pb、Cu、Sb、Fe、其中Pb2+置換Bi3+的同時,Cu+相應地進入晶格,使電價得到補償;
鑒定特徵:鑒定特徵與輝銻礦相似,為錫白色,光澤較強,解理面上無橫紋;鑒定與和它相似的輝銻礦的區別是輝鉍礦具有更強的光澤,更大的比重,並且二者與KOH之反應不同(參看輝銻礦);

成因產狀:輝鉍礦為分佈最廣的鉍礦物;主要見於高溫熱液鎢錫礦床,與黑鎢礦、輝鉬礦、黃玉和毒砂等共生;在中溫熱液和接觸交代礦床中也有產出;

著名產地:世界著名產地有玻利維亞(六斯納、喬羅爾克等地)、秘魯(雪諮·德·巴斯科)、俄羅斯中亞細亞布利亦的摩拉礦床等地。

2 輝鉍礦 -元素描述

輝鉍礦輝鉍礦
鉍在自然界中以遊離金屬和礦物的形式存在。礦物有輝鉍礦、鉍華等。由礦物經煅燒后成三氧化二鉍,再與碳共熱還原而獲得。

元素用途:主要用於製造低熔點合金(熔點在45℃以上,100℃以下),在消防和電氣工業上,用作自動滅火系統和電器保險絲、焊錫。

元素輔助資料:鉍在地殼中含量是不大的,但是它在自然界中有單質狀態存在。鉍在自然界中有硫化物的輝鉍礦(Bi2S3)和氧化物氧化鉍(Bi2O3),或稱鉍黃土,是由輝鉍礦和其他含鉍的硫化物氧化后形成的。由於鉍的熔點低,因此用炭等可以將它從它的天然礦石中還原出來。所以鉍早被古代人們取得,但由於鉍性脆而硬,缺乏延展性,因而古代人們得到它后,沒有找到它的應用,只是把它留在合金中。

鉍是由阿格里科拉首先明確它是一種金屬的。鉍的拉丁名稱bismuthum和元素符號來自德文weissemasse(白色物質),但是金屬鉍並非銀白色,而是粉紅色。

由於鉍的熔點低(271℃),很早就被用來製作易熔合金。含鉍的易熔合金被廣泛應用於防火、防電設備以及一些蒸汽鍋爐的安全塞上,一旦發生火災時,一些水管的活塞會「自動」熔化,噴出水來。

3 輝鉍礦 -結構性質

輝鉍礦輝鉍礦
晶體形態
斜方雙錐晶類;晶體常呈柱狀,有時為板狀和針狀或毛髮狀;主要單形有:平行雙面c(010)、a(100);斜方柱m(110)、h(310)、n(021)、l(101)、z(301)、p(501);斜方雙錐s(111)、w(121);

晶體結構
晶系和空間群:斜方晶系,Pbnm;晶胞參數:a0=11.13埃,b0=11.27埃,c0=3.97埃;粉晶數據:3.569(1)3.118(0.8)3.53(0.6)

物理性質
硬度:2-2.5;比重:6.8g/cm3;解理:解理平行(010)完全;顏色:微帶鉛灰的錫白色,表面常現黃色或斑狀錆色;條痕:鉛灰色或灰黑色;透明度:不透明;光澤:金屬光澤;發光性:無;其他:微具撓性。

光學性質
反射色白。與輝銻礦、方鉛礦相比,帶奶油色。反射率:Rp為41.46(綠光),40.86(橙光),39.60(紅光);Rm分別為48.5、48.17、40.86;Rg分別為54.51、53.00、49.18。雙反射於界面清楚,c軸方向亮黃至白,a軸方向亮灰。明顯非均質性。

4 輝鉍礦 -外貌特徵

輝鉍礦輝鉍礦
輝鉍礦(Bismuthinite)Bi2S3;理論組成(wB%):Bi81.3,S18.7。最主要的類質同像替代有Pb、Cu、Fe;在Pb2代替Bi3的同時,Cu相應地進入晶格,使電價得以補償。其次較常見的類質同像替代有Sb、Se、Te,Sb不完全代替Bi可達8.12%,其變種稱銻輝鉍礦。Se不完全代替S可達9.0%,稱硒輝鉍礦;Se含量最高達26%,稱硒鉍礦Bi2(Se,S)3。Te則可能形成Bi的碲化物和碲硫化物,以機械混入物形式存在。有時也含As、Au、Ag等混入物。

斜方晶系,a0=1.113nm,b0=1.127nm,c0=0.397nm;Z=4。與輝銻礦等結構。斜方雙錐晶類,D2h-mmm(3L23PC)。晶體沿c軸呈柱狀,有時為板狀、針狀。晶面多具縱紋。主要單形:平行雙面b{010}、a{100},斜方柱m{110}、n{021}、h{310}、l{101}、z{301}、p{501},斜方雙錐σ{211}、λ{311}、s{111}和{121}。依(110)成雙晶。常呈柱狀、針狀或放射狀、粒狀、緻密塊狀集合體。錫白色(帶鉛灰色),表面常有黃色錆色。條痕灰黑或鉛灰色。金屬光澤較輝銻礦更強。不透明。解理{010}完全。硬度2~2.5。相對密度6.4~6.8。主要產於高溫熱液型W、Sn、Bi礦床中。常呈充填脈狀,與黑鎢礦、錫石、輝鉬礦、黃玉、綠柱石、毒砂、黃鐵礦等共生。在中溫熱液型與輝銻礦相似,但可以錫白色,較強的金屬光澤,解理面上無橫紋應等與之區分。與輝銻礦不共生。

5 輝鉍礦 -產礦組合

輝鉍礦輝鉍礦
輝鉍礦是鉍的硫化物(BiS3)礦物,含鉍81.3%,是煉鉍的最主要礦物原料。正交(斜方)晶系,晶體呈長柱狀或針狀,柱面具縱條紋。集合體為放射柱狀或緻密粒狀。微帶鉛灰色的錫白色,金屬光澤,莫氏硬度2~2.5,比重6.5~6.8。

輝鉍礦是硫化物礦物,其中鉍含量為81.3%,是提煉鉍的最主要礦物原料。輝鉍礦具有金屬光澤,灰白錫色,晶體為長柱或針狀,許多這樣的晶體聚集在一起呈放射的柱狀或粒狀。輝鉍礦分佈非常廣,但有開採價值的大礦床卻非常少,一般都混在其他金屬礦床中。輝鉍礦容易被風化。

鉍性脆,富有光澤。鉍在凝固時體積增大,膨脹率為3.3%。鉍是逆磁性最強的金屬,在磁場作用下電阻率增大而熱導率降低。除汞外,鉍是熱導充最低的金屬。鉍及其合金具有熱電效應。鉍的硒、碲化合物具有半導體性質。室溫下鉍在濕空氣中輕微氧化,加熱到熔點時則燃燒生成三氧化二鉍。鉍同鹽酸作用緩慢,同硫酸反應放出二氧化硫,同硝酸反應生成硝酸鹽。

自然界存在少量的鉍,其主要礦物有:輝鉍礦、泡鉍礦、鉍華、自然鉍、方鉛鉍礦、菱鉍礦、銅鉍礦。鉍單獨礦床少,常與鉛、鋅、銅、鎢、鉬、錫等礦伴生,其單獨開採工業品位為0.5%。世界鉍年產量約4400噸。中國鉍金屬量50萬噸,1993年產鉍約1052噸。

6 輝鉍礦 -冶鍊過程

輝鉍礦輝鉍礦
輝鉍礦的冶鍊分粗煉和精鍊兩步。粗煉的方法因原料而異。以硫化鉍精礦、氧化鉍和鉍的混合礦、氧化鉍渣以及氯氧化鉍等作為煉鉍原料時,採用混合熔煉法,配入適量的鐵屑、純鹼、螢石粉、煤粉等,在反射爐中進行混合熔煉,得到粗鉍,送去精鍊。以鉛的火法冶金精鍊過程中產生的鈣鎂鉍浮渣為原料的煉製方法是:先將浮渣加熱,使其中所含的鉛下沉取出。繼續加熱熔渣,熔化后,加入氯化鉛或通入氯氣,以除去鈣和鎂,得到富含鉍的鉛鉍合金,再送精鍊。精鍊一般分為四個步驟:氧化除砷、銻、碲等;加鋅除銀;氯化除鉛鋅;高溫除氯。

7 輝鉍礦 -工業應用

輝鉍礦輝鉍礦
輝鉍礦是提煉鉍的重要礦石礦物。主要用於製造低熔點合金(熔點在45℃以上,100℃以下),在消防和電氣工業上,用作自動滅火系統和電器保險絲、焊錫。鉍主要用途是以金屬形態用於配製易熔合金,以化合物形態用於醫藥。前者熔點範圍為47-262℃,最常用的是鉍同鉛、錫、銻、銦等金屬組成的二元、三元、四元、五元合金。改變這些金屬在合金中所佔的百分比,就可獲得一系列不同熔點和不同物理性質的合金;這些合金用於消防裝置,做自動噴水器的熱敏元件,鍋爐和壓縮空氣缸的安全塞,焊料,金屬熱處理的熔浴介質等。

鉍合金具有在冷凝時不收縮的特性,用於鑄造印刷鉛字和高精度的鑄型。鉍及其合金常作為鑄鐵、鋼和鋁合金的添加劑,以改善合金的切削性能。含銻11%的鉍合金用於製造紅外線檢測計。鉍錫和鉍鎘合金作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減小的特性作製作磁力測定儀。鉍錳合金可制永磁合金。鉍的熱中子吸收截面很小並且熔點低、沸點高,可用作核反應堆的傳熱介質。碲化鉍廣泛用於製造溫差電制器元件用於太陽能電池。鉍銀銫合金用於製造光電放大器。硫化銀鉍用於製造半導體儀器。鉍鎘溫差元件用於報警裝置。

8 輝鉍礦 -相關詞條

黃銅礦黃銅礦輝銀礦雄黃輝鉬礦銅藍
石英剛玉鈦鐵礦輝銅礦白鐵礦錳礦
赤鐵礦軟錳礦磁鐵礦水錳礦尖晶石鎳礦

 

 

9 輝鉍礦 -參考資料

【1】http://www.bjkp.gov.cn/bjkpzc/tszr/dl/dzkc/116336.shtml
【2】http://mm.uua.cn/mineral/show-67-1.html
【3】http://www.chinabaike.com/article/316/327/2007/2007022260369.html
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