El 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 55% de cerio , 25% de lantano y 15~18% de neodimio , con trazas de otros metales de tierras raras; contiene 95% de lantánidos y 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 abrevia comúnmente como Mm, p. ej. 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 (utilizando torio ) y de la industria de las tierras raras . Después de extraer el torio de la arena de monacita , quedaron muchos lantánidos , para los que no hubo 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 agrietaba mediante una reacción a alta temperatura con ácido sulfúrico concentrado o hidróxido de sodio . El torio se eliminaba aprovechando su basicidad más débil en relación con los lantánidos trivalentes, su hijo, el radio, se precipitaba mediante arrastre en sulfato de bario y los lantánidos restantes se convertían 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 , el hexahidrato podía deshidratarse para proporcionar el cloruro anhidro . La electrólisis del cloruro anhidro fundido (mezclado con otro haluro anhidro para mejorar el comportamiento de la fusión) conducía a la formación de mischmetal fundido, que luego se vertería en lingotes . El contenido de samario del mineral no solía reducirse al metal, sino acumularse en el haluro fundido, del que más tarde se podía aislar de forma rentable. El mischmetal derivado de la monacita normalmente estaba compuesto por un 48 % de cerio, un 25 % de lantano, un 17 % de neodimio y un 5 % de praseodimio, y el resto eran los otros lantánidos. Cuando la bastnäsita empezó a procesarse para obtener su contenido de tierras raras en 1965, también se convirtió en una versión de cloruro de tierras raras y luego en mischmetal. Esta versión tenía un mayor contenido de lantano y un menor contenido de neodimio.
A partir de 2007 [actualizar], la alta demanda de neodimio ha hecho que sea rentable extraer 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 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 sería igualmente bien atendida por estas mezclas truncadas. El tradicional "cloruro de tierras raras", como producto químico básico, también se utilizó para extraer las tierras raras individuales por parte de empresas que no deseaban procesar los minerales directamente. A partir de 2007 [actualizar], el mischmetal suele tener un precio inferior a 10 USD por kilogramo, y las mezclas subyacentes de cloruro de tierras raras suelen costar menos de 5 USD/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 las diferencias sutiles en la solubilidad para separar el mischmetal en sus elementos constituyentes, y cada paso produce solo un cambio incremental en la composición. Dichos procesos inspiraron posteriormente a Marie Curie en su búsqueda de nuevos elementos.
En ocasiones, al proceso de galvanización Galfan para alambre de acero se le añaden trazas de un mischmetal de cerio y lantano. Se trata de un recubrimiento de zinc y aluminio entre un 5 y un 10 %, con trazas de mischmetal. [2]