Mischmetal (del alemán : Mischmetall – "metal mixto") es una aleación de elementos de tierras raras . También se le llama cerio mischmetal o mischmetal de tierras raras . Una composición típica incluye aproximadamente un 55% de cerio , un 25% de lantano y un 15~18% de neodimio , con trazas de otros metales de tierras raras; Contiene un 95% de lantánidos 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 elementos de tierras raras sería demasiado blanda para producir buenas chispas. Para ello, 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]
Carl Auer von Welsbach fue el descubridor del neodimio y el praseodimio , y codescubridor del lutecio . También fue el inventor del manto gaseoso (que utiliza torio ) y de la industria de las tierras raras . Después de extraer el torio de la arena de monacita , quedaron muchos lantánidos , para los cuales no había ningún uso comercial. Buscó aplicaciones para las tierras raras. Entre sus primeros descubrimientos/invenciones estuvo el mischmetal.
Históricamente, el mischmetal se preparaba a partir de monacita , un fosfato anhidro de los lantánidos ligeros y el torio. El mineral se craqueó mediante 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 mediante arrastre en sulfato de bario y los lantánidos restantes se convirtieron en sus cloruros . El "cloruro de tierras raras" resultante ( hexahidrato ), a veces conocido como "cloruro de lantánido", era el principal producto químico de la industria de las tierras raras. Mediante un calentamiento cuidadoso, preferiblemente con cloruro de amonio o en una atmósfera de cloruro de hidrógeno , se podría deshidratar el hexahidrato para proporcionar el cloruro anhidro . La electrólisis del cloruro anhidro fundido (mezclado con otros haluro anhidro para mejorar el comportamiento en estado fundido) condujo a la formación de mischmetal fundido, que luego se convertiría en lingotes . Cualquier contenido de samario en el mineral tendía a no reducirse al metal, sino acumularse en el haluro fundido, del que luego podría aislarse de manera rentable. El mischmetal derivado de la monacita normalmente tenía alrededor de 48% de cerio, 25% de lantano, 17% de neodimio y 5% de praseodimio, siendo el resto los otros lantánidos. Cuando la bastnäsita comenzó a procesarse para obtener contenido de tierras raras alrededor de 1965, también se convirtió en una versión de cloruro de tierras raras y luego en mischmetal. Esta versión tenía mayor contenido de lantano y menor contenido de neodimio.
A partir de 2007 [actualizar], la gran demanda de neodimio ha hecho que sea rentable eliminar todos los lantánidos más pesados y el neodimio (y a veces también todo el praseodimio) de la mezcla de lantánidos de abundancia natural para su venta por separado e incluir sólo 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 la composición original hubiera sido adecuada sería igualmente adecuada para estas mezclas truncadas. El tradicional "cloruro de tierras raras", como producto químico comercial, también lo utilizaban empresas que no querían procesar los minerales directamente para extraer las tierras raras individuales. A partir de 2007 [actualizar], el precio del mischmetal suele ser inferior a 10 dólares EE.UU. por kilogramo, y las mezclas de cloruros de tierras raras subyacentes suelen costar menos de 5 dólares EE.UU./kg.
El 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 , aprovechan 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 inspiraron más tarde a Marie Curie en su búsqueda de nuevos elementos.
A veces se añaden trazas de un mischmetal de cerio y lantano al proceso de galvanización Galfan para alambre de acero. Se trata de un revestimiento de zinc y entre un 5 y un 10 % de aluminio, con restos de mischmetal. [2]