Mischmetal (del alemán : Mischmetall - "metal mixto") es una aleación de elementos de tierras raras . También se le llama mischmetal de cerio , o mischmetal de tierras raras . Una composición típica incluye aproximadamente 55% de cerio , 25% de lantano y 15-18% de neodimio, seguido de otros metales de tierras raras. Contiene un 95% de lantanoides y un 5% de hierro. Su uso más común es en el dispositivo de encendido de "pedernal" de ferrocerio pirofórico de muchos encendedores.y antorchas, aunque una aleación de solo elementos de tierras raras sería demasiado blanda para dar buenas chispas. Para este propósito, se mezcla con óxido de hierro y óxido de magnesio para formar un material más duro conocido como ferrocerio . En las fórmulas químicas se suele abreviar como Mm, por ejemplo, MmNi 5 . [1]
Historia
Carl Auer von Welsbach no solo fue el descubridor del neodimio y el praseodimio , y co-descubridor del lutecio , sino que también fue el inventor del manto de gas (usando torio ) y de la industria de las tierras raras . Después de extraer el contenido de torio necesario de la arena de monacita , quedaron muchos lantánidos , para los cuales no había ningún uso comercial. Comenzó a explorar las aplicaciones a las que podrían destinarse las tierras raras. Entre sus primeros descubrimientos / inventos que dieron frutos prácticos se encuentra el mischmetal.
Preparación
Históricamente, el mischmetal se preparaba a partir de monacita , un fosfato anhidro de los lantánidos ligeros y torio. El mineral se craqueó por reacción a alta temperatura con ácido sulfúrico concentrado o hidróxido de sodio . El torio se eliminó aprovechando su basicidad más débil en relación con los lantánidos trivalentes, su radio hijo se precipitó usando arrastre en sulfato de bario y los lantánidos restantes se convirtieron en sus cloruros . El "cloruro de tierras raras" ( hexahidrato ) resultante , a veces conocido como "cloruro de lantánidos", era el principal producto químico de la industria de las tierras raras. Calentando cuidadosamente, preferiblemente con cloruro de amonio o en una atmósfera de cloruro de hidrógeno , el hexahidrato podría deshidratarse para proporcionar el cloruro anhidro . La electrólisis del cloruro anhidro fundido (mezclado con otro haluro anhidro para mejorar el comportamiento de fusión) condujo a la formación de mischmetal fundido, que luego se fundiría en lingotes . Cualquier contenido de samario del mineral tendía a no reducirse al metal, sino a acumularse en el haluro fundido, del que más tarde podría aislarse de forma rentable. El mischmetal derivado de la monacita contenía típicamente aproximadamente un 48% de cerio, un 25% de lantano, un 17% de neodimio y un 5% de praseodimio, siendo el resto los otros lantánidos. Cuando el bastnäsite comenzó a procesarse para el contenido de tierras raras alrededor de 1965, también se convirtió en una versión de cloruro de tierras raras y luego en mischmetal. Esta versión era más alta en lantano y más baja en neodimio.
A partir de 2007[actualizar], la alta demanda de neodimio ha hecho que sea rentable eliminar todos los lantánidos y neodimio más pesados (y a veces también todo el praseodimio) de la mezcla de lantánidos de abundancia natural para la venta por separado e incluir solo La-Ce-Pr o La -Ce en las formas más económicas de mischmetal. Los lantánidos ligeros son tan similares en sus propiedades metalúrgicas, que cualquier aplicación para la que hubiera sido adecuada la composición original, estaría igualmente bien servida por estas mezclas truncadas. El tradicional "cloruro de tierras raras", como producto químico básico, también fue utilizado para extraer las tierras raras individuales por empresas que no deseaban procesar los minerales directamente. A partir de 2007[actualizar]el mischmetal suele tener un precio inferior a 10 dólares estadounidenses por kilogramo, y las mezclas de cloruro de tierras raras subyacentes suelen ser inferiores a 5 dólares estadounidenses / kg.
Usar
Mischmetal se utiliza en la preparación de prácticamente todos los elementos de tierras raras. Esto se debe a que dichos elementos son casi idénticos en la mayoría de los procesos químicos, lo que significa que los procesos de extracción ordinarios no los distinguen. Los procesos altamente especializados, como los desarrollados por Carl Auer von Welsbach , explotan diferencias sutiles en la solubilidad para separar el mischmetal en sus elementos constituyentes, y cada paso produce solo un cambio incremental en la composición. Estos procesos informaron más tarde a Marie Curie en su búsqueda de nuevos elementos.
Galvanizado de zinc-aluminio
A veces se agregan trazas de un mischmetal de cerio y lantano al proceso de galvanizado Galfan para alambre de acero. Se trata de un revestimiento de zinc y aluminio al 5-10%, con trazas de mischmetal. [2]
Referencias
- ↑ Jurczyk, M .; Rajewski, W .; Majchrzycki, W .; Wójcik, G. (30 de agosto de 1999). "Materiales tipo MmNi 5 aleados mecánicamente para electrodos de hidruro metálico". Revista de aleaciones y compuestos . 290 (1–2): 262–266. doi : 10.1016 / S0925-8388 (99) 00202-9 .
- ^ "Mischmetal" . Metales MBR .
- RJ Callow, "La química industrial de los lantanos, itrio, torio y uranio", Pergamon Press, 1967.
- Gupta, CK; Krishnamurthy, N. (2005). Metalurgia extractiva de tierras raras . Boca Ratón: CRC Press. ISBN 978-0-415-33340-5.
- FH Spedding y AH Daane, editores, "The Rare Earths", John Wiley & Sons, 1961.
enlaces externos
- La tabla periódica de madera - Mischmetal
- Misch metal // Encyclopædia Britannica
- Ryan Wojes, ¿Qué es Mischmetal? El nacimiento de la industria de los metales de tierras raras // About.com
- Мишметалл // Переведённая статья