铋的氧化机理?

三氧化二铋（氧化铋）是一种无机化合物，分子式为Bi2O3。纯品有α型、β型和δ型。α型为黄色单斜晶系结晶，相对密度8.9，熔点825 ℃，溶于酸，不溶于水和碱；β型为亮黄色至橙色，正方晶系，相对密度8.55，熔点860 ℃，溶于酸，不溶于水。容易被氢气、烃类等还原为金属铋；δ-Bi2O3 是一种特殊的材料,具有立方萤石矿型结构，其晶格中有1/4 的氧离子位置是空缺的,因而具有非常高的氧离子导电性能。氧化铋主要应用对象有电子陶瓷粉体材料、电解质材料、光电材料、高温超导材料、催化剂。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99.15%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。

氧化铋 - 基本信息

CAS No.:  1304-76-3    

EINECS No.:    212-134-7

外观: 淡黄色/橙黄色重制粉末

化学式: Bi2O3

摩尔质量:465.96 g/mol

氧化铋 – 化学性质

密度 (振实)    2.0 ~ 3.5 g/cm3

熔点 817 °C, 1090 K, 1503 °F

沸点 1,890 °C (3,430 °F; 2,160 K)

比表面积 0.9831 m2/g

热膨胀系数     5.89 (10-6/°C) at 101°C

晶型 Α & β

纯度 99.9%，99.99%

粒度 D50 1-5微米，D50 5-15微米，D50 15-25微米

氧化铋的理化性质

1.氧化铋为淡黄色粉末，加热时呈橙色，继续加热呈红棕色，冷后仍变为淡黄色。

2.不溶于水和碱，溶于酸形成铋盐，可以被C和CH4还原。

3.其熔点为824℃，沸点为1890℃。

氧化铋通常以α、β、γ和2种非化学计量相晶型存在。

4种主要晶相为：单斜相α-Bi2O3，四方相β-Bi2O3，体立方相γ-Bi2O3，面立方相δ-Bi2O3，非化学计量相为Bi2O2.33和Bi2O2.75。α和δ相分别为低温和高温稳定相，其他相为高温亚稳相。

四种晶型的相互转化关系 如下图所示：

三氧化二铋α-型为黄色单斜晶系结晶，三氧化二铋相对密度为8.9，熔点825℃，三氧化二铋溶于酸，三氧化二铋不溶于水和碱。

三氧化二铋β-型为亮黄色至橙色，正方晶系。容易被氢气，烃类等还原为金属铋。

氧化铋的制备方法

1.火法制备氧化铋

金属铋（加硝酸）→溶解→过滤→浓缩→结晶→煅烧→粉碎即得氧化铋

直接火法制备氧化铋 将浓缩结晶出来的硝酸铋装罐后放入煅烧炉中在500-600度的温度下，煅烧脱硝 粉碎记得到氧化铋

火法的缺点：

火法生产能源消耗大 煅烧有大量有毒气体溢出 如不给与吸收处理会对空气造成污染。

工业上 火法生产氧化铋居多

2.湿法制备氧化铋

2Bi（NO3)3＋6NaOH＝Bi2O3＋6NaNO3＋3H2O

金属铋+硝酸→溶解→滤液+NaOH→中和→过滤

1.采用湿法生产避免了煅烧过程中对大气的污染

2.采用湿法生产省去球磨工艺 节省能源与设备投资

3.产品质量稳定并同时副产硝酸钠产品

氧化铋的应用

1.化工行业 （如化学试剂、铋盐制造等）

2.光电材料 （铋基玻璃）

3.电子行业 （电子陶瓷, 铁氧体磁芯,氧化锌电阻等）

4.涂料（汽车涂料，船底防腐涂料,电性漆和聚氨酯地板材料）

5.铋钼催化剂，钇铋催化剂，燃速催化剂

其中，电子行业是氧化铋应用最广的行业，主要用在氧化锌压敏电阻、陶瓷电容、铁氧体磁性材料

电子级氧化铋，适用于：磁性材料，压敏电阻，电子浆料，油墨，焊材，电子元件，陶瓷电容等。

工业级氧化铋，适用于：陶瓷胚体，陶瓷颜料，烟花等。