自然铋 :产于高温热液钨锡矿床中的矿物

更新时间:2024-09-20 18:23

自然铋在自然界属于相当罕见的自然元素类矿物,通常产在硫浓度不大的高温热液矿床中,与含有银、钴、、铅和锑之矿物相伴共生,少数在伟晶花岗石内产出。它是铋矿的主要来源。自然铋的新鲜断面呈微带浅黄的银白色,在空气中暴露过久则出现浅红的色。

简介

自然铋的英文名称Bismuth系源于希腊语,是指「铅白(Lead white)」的意思,主要 是它的颜色和条痕均呈银白色的缘故。又一说名称从阿拉伯语 bismid而来,意思是像锑一样。在自然界中,晶体相当罕见,通常以树枝状、片状、粒状或块状集合体出现。一般新鲜的自然铋呈银白色,若曝露空气中,则逐渐转为浅红色调的晕彩状(Irisdescent)锖色。闪亮银白色条痕、低硬度(2~2.5)、高比重(9.7~9.8)、具有一组完全解理为其重要特征。

物理化学特性

晶系六方晶系每一个Bi原子周围有六个其他的Bi原子相邻, 其中的三个原子靠的比较近, 而另外其余三个Bi原子则较远

自然铋晶系结构  晶胞参数: arh=0.657nm,α=87°34′,Z=8;a'rh=0.4745nm,α'=57°14′,Z=2. 晶体:极罕见,复三方偏三角面体晶类结构

集合体型态:树枝状、片状、粒状、块状、致密状或羽毛状

硬度:2~2.5

解理/断口:{0001}解理:完全,{10ī1}解理:良好,{10ī4}解理:不良

颜色:新鲜断口呈微带浅带的银白色,在空气中很快变成特有的浅红锖色

其他:(1)具脆性(2)延性及展性均不良(3)具导电性(4)具逆磁性

化学成分:Bi,主要成份是铋,也常混有微量﹑锑和硫;

化学分类:自然元素

化学性质:通常成分相当纯,偶而会含有少量的砷(As)、锑(Sb)、(Te)、硫(S)、铁(Fe)等元素。

光学性质:反射色为玫瑰奶油色。反射率:67.5(绿光),62(橙光),65(红光)。双反射很弱。强非均质性。

鉴定特征

(1)硬度低(2~2.5)  (2)比重大(9.7~9.8)

(3)新鲜断口呈银白色,曝露空气中则变为浅红锖色

(4)银白色条痕

(5)具有一组完全解理

(6)吹管分析具Bi的被膜反应

产状与产地

主要产在高温热液钨锡矿床中,部分也产在伟晶花岗石内,常与锡石(Cassiterite)、辉钼矿(Molybdenite)、辉铋矿(Bismuthinite)、黑钨矿(Wolframite)等矿物共生。

重要产地有:  (1)中国江西

(2)德国Saxony的Schneeberg、Annaberg、Altenberg

(3)日本Hyogo Pref.的Ikuno

(4)澳洲New South Wales的Kingsgate、Queensland的Wolfram Camp

(5)玻利维亚的Podosi、Colquechaca、Tazna等地

(6)巴西Rio Grande Norte的Bogueiraa

(7)美国的Connecticut、South Carolina、Colorado、加利福尼亚州等州

(8)加拿大Ontario的Cobalt、Northwest Territories的Great Bear Lake

(9)英国的Cornwall

(10)法国Correze的Meymac

(11)捷克的Jachymov

主要用途

自然铋为铋的主要来源。铋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、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,金属热处理的熔浴介质等。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。铋锡和铋镉合金作用作整流器的辅助电极。利用铋在磁场作用下电阻率急剧减小的特性作制作磁力测定仪。铋锰合金可制永磁合金。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电制器元件用于太阳能电池。铋银合金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。铋含量低的样品可用于人造再生长,以形成有趣晶形标本作为收藏;由于逆磁性,可用于电子场;隔火设备和耐热合金的主要原材料;配药。还用于提炼铋和制造氯化铋、硝酸铋、碱式硝酸铋等。铋还作为可安全使用的“绿色金属”,除用于医药行业外,也广泛应用于半导体、超导体、阻燃剂、颜料、化妆品、化学试剂、电子陶瓷等领域,大有取代铅、锑、镉、汞等有毒元素的趋势。

找矿意义

Au和Bi有一定的亲和性,在金矿床中富含秘矿物的地方往往也富含金。在原生晕地球化学找矿中,As、Sb、Bi由于其较强的迁移能力,都是有效的指示元素了。丁汝福等对萨 热阔布金矿的研究表明,矿石中微量元素W、Bi、Mo富集,其中W为克拉克值的80一100倍,Mo为5倍,Bi为20倍。含Bi矿物的出现说明在金成矿过程中有一定程度的参与,为较好的化探指示元素。有关研究人员对萨热阔布金矿的23个样品的161个Au、Bi、Ag等微量元素数据进行了R型聚类分析,做出元素的相关矩阵,对数据均作对数变换和标准化。可知,与Au相关较密切的元素有Ag、Au、Bi。显著性检验表明临界值r0.05=0.4227(n=22),这些相关系数甚至都是很高的。因此,自然铋的产出可以作为是萨热阔布型金矿的特征之一,自然铋的出现可以作为含钾脉石英富矿地段的重要标志。

铋中毒

误服大量、医疗用量过大或长期应用铋剂均可引起中毒。小儿铋中毒(bismuthpoisoning)大多由于医治腹泻时应用多量次硝酸铋所引起。由于肠道细菌作用,次硝酸铋可以氧化为亚硝酸盐,故可出现铋和亚硝酸盐双重中毒症状。小儿口服次硝酸铋的致死量约为3~5g。静脉或肌注可溶性铋盐过量可以导致急性中毒。不溶性铋盐(如次碳酸铋等)常为治疗胃肠道疾病的内服药物或外用制剂,虽然被吸收量很少,但若大量或长期应用亦可导致铋中毒。哺乳期妇女由于乳头破裂而多次涂拭鱼肝油铋剂,婴儿可因吮入多量引起中毒。

参考资料

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