Бісмут (Bi) — це хімі­чний еле­мент, який нале­жить до V гру­пи пері­о­ди­чної систе­ми Мен­де­лє­є­ва. Його уні­каль­ні фізи­ко-хімі­чні вла­сти­во­сті, такі як низь­ка тепло­про­від­ність, висо­ка діа­ма­гні­тність, зда­тність до утво­ре­н­ня лег­ко­плав­ких спла­вів та еко­ло­гі­чна без­пе­ка, роблять цей метал над­зви­чай­но цін­ним для про­ми­сло­во­сті. У при­ро­ді бісмут зустрі­ча­є­ться як у вигля­ді само­ро­дно­го мета­лу, так і у скла­ді міне­ра­лів, бага­тих на сір­ку, селен, телур та інші еле­мен­ти.

Бісму­то­ві руди вхо­дять до пере­лі­ку кори­сних копа­лин загаль­но­дер­жав­но­го зна­че­н­ня затвер­дже­но­го поста­но­вою Кабі­не­ту Міні­стрів Укра­ї­ни від 12 гру­дня 1994 р. № 827,

Мінерали бісмуту та його руди

Серед міне­ра­лів бісму­ту най­ва­жли­ві­ше зна­че­н­ня мають само­ро­дний бісмут і такі спо­лу­ки, як бісму­тин (Bi₂S), коза­літ (Pb₂Bi₂S₅), айкі­ніт (CuPbBiS₃), тетра­ди­міт (Bi₂Te₂S), телу­ро­бі­сму­тит (Bi₂Te₃) і бісміт (Bi₂O₃). У зоні гіпер­ге­не­зу ці міне­ра­ли часто пере­хо­дять у гідро­кси­ди та кар­бо­на­ти, які утво­рю­ють поверх­не­ві оки­сні покла­ди.

Кларк бісму­ту в зем­ній корі ста­но­вить лише 1,7×10⁻⁵%, що робить його від­но­сно рід­кі­сним еле­мен­том. Най­біль­ше бісму­ту зосе­ре­дже­но в кислих магма­ти­чних поро­дах, а також у зонах актив­но­го зру­де­ні­н­ня.

Типи родовищ бісмуту

Родо­ви­ща бісму­ту поді­ля­ю­ться на дві вели­кі гру­пи: ендо­ген­ні та екзо­ген­ні. Ендо­ген­ні родо­ви­ща, пов’язані з магма­ти­чни­ми і після­ма­гма­ти­чни­ми про­це­са­ми, є най­по­ши­ре­ні­ши­ми і містять бісмут у скла­ді ком­пле­ксних руд.

Ендо­ген­ні родо­ви­ща
Ці родо­ви­ща фор­му­ю­ться у висо­ко­тем­пе­ра­тур­них умо­вах і зазви­чай пов’язані з гра­ні­то­ї­дни­ми ком­пле­кса­ми. Вони містять бісмут у вигля­ді вла­сних міне­ра­лів або ізо­мор­фних домі­шок у рудах інших мета­лів. До голов­них типів ендо­ген­них родо­вищ нале­жать:

• Грей­зе­но­во-воль­фра­мі­то­ві родо­ви­ща (Казах­стан, Китай).
• Скар­но­ві родо­ви­ща (Дале­кий Схід Росії, Корея, США).
• Оло­во-суль­фі­дні родо­ви­ща (Болі­вія).
• Мідно-золо­то­ру­дні родо­ви­ща (Австра­лія).

Родовища бісмуту

Біль­шість сві­то­вих запа­сів бісму­ту зосе­ре­дже­на у ком­пле­ксних родо­ви­щах інших мета­лів, таких як сви­нець, цинк, мідь, молі­бден, золо­то. У таких рудах бісмут є супу­тнім ком­по­нен­том і може зна­хо­ди­ти­ся у вигля­ді мікров­клю­чень вла­сних міне­ра­лів або ізо­мор­фних домі­шок.

Напри­клад, у полі­ме­та­лі­чних рудах Перу (родо­ви­ще Сер­ро-де-Паско) бісмут ста­но­вить зна­чну части­ну побі­чно­го видо­бу­тку. Поді­бна ситу­а­ція спо­сте­рі­га­є­ться у молі­бден-воль­фра­мо­вих родо­ви­щах Казах­ста­ну, оло­в’я­них рудах Болі­вії та мідно-золо­то­ру­дних родо­ви­щах Австра­лії.

В Укра­ї­ні вла­сних про­ми­сло­вих родо­вищ бісму­ту немає. Однак бісму­то­ва міне­ра­лі­за­ція тут вста­нов­ле­на у вигля­ді міне­ра­лів (само­ро­дний бісмут, бісму­тин, телу­ри­ди бісму­ту, маль­до­ніт) в золо­то­ру­дних про­я­вах Укра­їн­сько­го щита (УЩ), де в пер­спе­кти­ві бісмут може видо­бу­ва­ти­ся як супу­тній ком­по­нент; в рід­кі­сно­ме­таль­них про­я­вах Сере­дньо­го Побуж­жя (Сав­ран­ське і Стан­ку­ват­ське) і Воли­ні (Пру­тів­ське), де від­зна­ча­ю­ться озна­ки миш’яково-бісмутового і нікель-кобальт-бісму­то­во­го зру­де­ні­н­ня; молі­бде­но­вих про­я­вах Суща­но-Пер­жан­ської зони (Вер­бин­ське, Усти­нів­ське), а також в рудо­про­я­вах Схі­дно­го Приазов’я (Кичи­ксу). Ці про­я­ви роз­гля­да­ю­ться як пер­спе­ктив­ні для видо­бу­тку бісму­ту як супу­тньо­го ком­по­нен­та.

Під­ви­ще­ний вміст бісму­ту (до 0.001%) вста­нов­ле­ний в квар­цо­вих про­жил­ках пів­ден­но­го бор­ту Алфе­рів­ської син­клі­на­лі (Вер­хів­цев­ська ЗКС), а також у вто­рин­них квар­ци­тах за уль­тра­о­снов­ни­ми поро­да­ми з суль­фі­дною кобальт-ніке­ле­вою міне­ра­лі­за­ці­єю цен­траль­ної части­ни син­клі­на­лі (до 0,02%), де, крім того, вияв­ле­ний бісму­тин.

Застосування бісмуту

Бісмут — уні­каль­ний метал, який зав­дя­ки сво­їм фізи­ко-хімі­чним вла­сти­во­стям зна­хо­дить широ­ке засто­су­ва­н­ня в різних сфе­рах про­ми­сло­во­сті. Його еко­ло­гі­чна без­пе­ка, низь­ка токси­чність та зда­тність утво­рю­ва­ти лег­ко­плав­кі спла­ви роблять його важли­вим еле­мен­том у суча­сно­му виро­бни­цтві.

Мета­лур­гія
Одні­єю з голов­них сфер засто­су­ва­н­ня бісму­ту є мета­лур­гія. Він вико­ри­сто­ву­є­ться для виго­тов­ле­н­ня лег­ко­плав­ких спла­вів із таки­ми мета­ла­ми, як сви­нець, оло­во та кадмій. Ці спла­ви зна­хо­дять засто­су­ва­н­ня у виро­бни­цтві тем­пе­ра­тур­них запо­бі­жни­ків, еле­ктри­чних запо­бі­жни­ків, тер­мо­ме­трів та інших виро­бів, які вима­га­ють чутли­во­сті до змін тем­пе­ра­ту­ри. Також бісмут засто­со­ву­ють у виго­тов­лен­ні форм для лит­тя і штам­пів, що дозво­ляє ство­рю­ва­ти скла­дні за фор­мою виро­би.

Фар­ма­цев­ти­ка
Бісмут є важли­вим ком­по­нен­том у фар­ма­цев­ти­ці зав­дя­ки сво­їм зне­за­ра­жу­валь­ним, про­ти­за­паль­ним і під­су­шу­валь­ним вла­сти­во­стям. Спо­лу­ки бісму­ту вхо­дять до скла­ду лікар­ських засо­бів, які вико­ри­сто­ву­ю­ться для ліку­ва­н­ня вираз­ко­вих хво­роб, гастри­тів, а також шлун­ко­вих і кишко­вих інфе­кцій. Най­ві­до­мі­шим пре­па­ра­том є суб­ци­трат бісму­ту, який ефе­ктив­ний у бороть­бі з бакте­рі­єю Helicobacter pylori.

Хімі­чна про­ми­сло­вість
У хімі­чній про­ми­сло­во­сті бісмут засто­со­ву­є­ться як ката­лі­за­тор у різних про­це­сах. Зокре­ма, він вико­ри­сто­ву­є­ться у виро­бни­цтві син­те­ти­чних воло­кон, пла­стмас та інших полі­мер­них мате­рі­а­лів. Його ката­лі­за­тор­ні вла­сти­во­сті дозво­ля­ють під­ви­щи­ти ефе­ктив­ність і швид­кість хімі­чних реа­кцій.

Еле­ктро­ні­ка
У сфе­рі еле­ктро­ні­ки бісмут вико­ри­сто­ву­є­ться для виго­тов­ле­н­ня напів­про­від­ни­ко­вих мате­рі­а­лів. Його спо­лу­ки вхо­дять до скла­ду тер­мо­еле­ктри­чних гене­ра­то­рів, які пере­тво­рю­ють тепло на еле­ктри­чну енер­гію. Це осо­бли­во важли­во в умо­вах, де необ­хі­дно забез­пе­чи­ти авто­ном­не жив­ле­н­ня, напри­клад, у космі­чних апа­ра­тах.

Атом­на енер­ге­ти­ка
Бісмут вико­ри­сто­ву­є­ться як рід­кий тепло­но­сій і охо­ло­джу­ю­чий еле­мент у ядер­них реакто­рах. Зав­дя­ки сво­їм висо­ким тем­пе­ра­тур­ним хара­кте­ри­сти­кам і хімі­чній інер­тно­сті, він іде­аль­но під­хо­дить для цієї мети.

Скля­на та кера­мі­чна про­ми­сло­вість
Метал вико­ри­сто­ву­є­ться для під­ви­ще­н­ня кое­фі­ці­єн­та залом­ле­н­ня скла. Це дозво­ляє ство­рю­ва­ти висо­ко­які­сну опти­ку та ема­лі, які мають висо­ку стій­кість до впли­ву тем­пе­ра­ту­ри. Бісмут також дода­ють у лег­ко­плав­кі ема­лі, які засто­со­ву­ю­ться у виро­бни­цтві деко­ра­тив­ної і техні­чної кера­мі­ки.

Інші галу­зі
Бісмут зна­йшов засто­су­ва­н­ня у виго­тов­лен­ні тер­мо­чу­тли­вих датчи­ків, а також у виро­бни­цтві куле­ме­тних і мислив­ських боє­при­па­сів як еко­ло­гі­чна аль­тер­на­ти­ва свин­цю. Метал також вико­ри­сто­ву­є­ться як скла­до­ва части­на косме­ти­ки, напри­клад, для ство­ре­н­ня пер­ла­му­тро­вих ефе­ктів.

Отже, зав­дя­ки сво­їм вла­сти­во­стям бісмут є над­зви­чай­но цін­ним мета­лом для суча­сної про­ми­сло­во­сті. Його вико­ри­ста­н­ня охо­плює широ­кий спектр галу­зей, від меди­ци­ни до висо­ко­те­хно­ло­гі­чно­го виро­бни­цтва. Попит на бісмут про­дов­жує зро­ста­ти, що поясню­є­ться його уні­каль­ни­ми хара­кте­ри­сти­ка­ми та еко­ло­гі­чни­ми пере­ва­га­ми. Хоча в Укра­ї­ні вла­сних родо­вищ немає, пер­спе­кти­ви видо­бу­тку бісму­ту як супу­тньо­го ком­по­нен­та можуть ста­ти важли­вим напря­мом для роз­ви­тку вітчи­зня­ної ресур­сної бази.