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据美国地质调查局资料显示,全球铋金属储量33万吨,略低于白银的40万吨。中国铋资源储量居世界首位,中国已有铋矿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%。中国铋资源分布在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。其中,湖南省郴州市金船塘矿区勘探储量累计估算锡铋资源量82万吨(包括铋10万吨)、潜在经济价值70亿人民币,使中国成为世界铋的绝对优势国家,勘查成果使金船塘矿一跃成为世界最大铋矿床。
世界主要产铋国分别为中国、墨西哥、秘鲁、日本、澳大利亚、哈萨克斯坦、加拿大以及玻利维亚等。全球铋年产量预计在15000吨左右,其中中国的产量超过10000吨,占70%以上,墨西哥大约8%,比利时5%左右。由于受资源和环保因素的影响,铋产量在不断下降,日本和美国等国家由于成本和环保的要求,铋产量也在逐年减少。2010年全球金属铋产量预计接近16,000吨,其中中国的产量超过12000吨,墨西哥大约1200吨,比利时800吨,秘鲁650吨,日本400吨。
原料应用1.冶金添加剂
钢中加入微量铋,可改善钢的加工性能,可锻铸铁加入微量铋,能使可锻铸铁具备类似不锈钢的性能。
Cu-Bi多元合金可以取代饮水管件上用的含铅铜合金,成本相差不大,可解决自来水铅污染问题。
CuSn3Zn8Bi2-7,合金以铋代替铅可获得相同类似的复合材料,达到类似的铸造、机械和加工性能。
在铝、镁和青铜中加入铋,可改善机械加工性能和耐磨性能。
2.铋基低熔点易熔合金
易熔合金的熔点一般在38~230℃,在熔点下不易受温度和压力的影响而发生变化。英国研究出一种无铅锡合金焊料,其成分Sn>82、Zn6.0~4.5、In约3.5、Bi约1.0。合金无毒性,适合作易于过热受损晶体管组装电路板焊接用。
铋铝配制的合金作弯曲薄壁管的填充料,能保持管内壁平滑光洁,且填料可多次反复使用。
铋锡合金配制的合金制作模具,用作金属薄板材的冷冲压成型,不低于钢模的温度,而且成型快,更新快,合金可多次返回使用。
铋与铝、锡、镉、铟组成的一系列低熔点合金,制作电器、保险器,自动装置讯号器等。用铋锡合金子弹代替铅弹。
3.医药治疗
铋化合物具有收敛、止泻、治疗胃肠消化不良症,次碳酸铋和次硝酸铋,次橡胶酸铋钾用于制造胃药,外科利用铋药的收敛作用来处理创伤和止血,在放射治疗中,用铋基合金代替铝为患者防止身体其他部位受到辐射制造护板,随着铋类药物的发展,现已发现某些铋类药物具有抗癌作用。
4.铋在阻燃剂方面的应用
在阻燃剂的添加剂中,Bi2O3的效果比Sb2O3更好,而且安全无毒,燃烧时发生的烟气致死性极小,同时不影响阻燃制品的稳定性。
5.铋在化工中的应用
铋黄颜料是钒酸铋和钼酸铋的混合体。用于取代铅、镉等颜料具有双晶面的黄色颜料,具有更好的表面抗化学腐蚀性,而且黏合力较强,色泽光亮,又不易脱落褪色,用于黄色汽车外壳最后一道工序的喷漆,黄色工业涂料,电气线圈用材的涂料,及橡胶、塑料制品印刷油墨的着色。
铋盐在生产人造纤维制品的一种原料丙烯腈时,需要大量铋盐作催化剂。
氧化铋,2005年日本计划用铋代替铅,用于生产汽车玻璃,这种玻璃含铅10%,生产商将用铋取代这部分铅,生产环保无铅玻璃。化学试剂、铋盐、高折光率玻璃,核工业玻璃和核反应堆燃料。
氢氧化铋用在塑料中作添加剂,使产品焕发美丽的珍珠光泽,还可用于制造无铅颜料和化妆品。
氯化铋用于还原燃料性的柏油、杂酚油和非干性油。
6.电子陶瓷
含铋的电子陶瓷如锗酸铋晶体,是一种新型闪烁晶体,用于核辐射探测器,x射线层面扫描仪、电光、压电激光等器件制造;铋钙钒(石榴型铁氧体是重要的微波旋磁材料和磁包材料)、掺氧化铋的氧化锌压敏电阻,含铋的边界层高频陶瓷电容器,锡铋永磁体,钛酸铋陶瓷和粉末、硅酸铋晶体,含铋易熔玻璃等10多种材料也均开始在工业上应用。
7.半导体
用高纯铋与碲、硒、锑等组合、拉晶的半导体元件,用于温差电偶,低温温差发电和温差制冷。用于装配空调器和电冰箱。用人工硫化铋可制造光电动设备中的光电阻,增大可见光谱区域的灵敏度。
8.核工业
高纯铋(99.999%Bi)用于核工业堆中作载热体或冷却剂,用于防护原子裂变装置材料。