Мишметалл (от немецкого : Mischmetall – «смешанный металл») – это сплав редкоземельных элементов . Его также называют цериевым мишметаллом или редкоземельным мишметаллом . Типичный состав включает приблизительно 55% церия , 25% лантана и 15–18% неодима со следами других редкоземельных металлов; он содержит 95% лантаноидов и 5% железа. Его наиболее распространенное применение – в пирофорном ферроцериевом «кремневом» зажигательном устройстве многих зажигалок и факелов, хотя сплав только из редкоземельных элементов был бы слишком мягким, чтобы давать хорошие искры. Для этой цели его смешивают с оксидом железа и оксидом магния , чтобы сформировать более твердый материал, известный как ферроцерий. В химических формулах его обычно сокращают до Mm, например, MmNi 5 . [1]
Карл Ауэр фон Вельсбах был первооткрывателем неодима и празеодима , а также сооткрывателем лютеция . Он также был изобретателем газовой мантии (с использованием тория ) и редкоземельной промышленности . После извлечения тория из монацитового песка осталось много лантаноидов , для которых не было коммерческого использования. Он искал применение редкоземельным элементам. Среди его первых открытий/изобретений был мишметалл.
Исторически мишметалл готовили из монацита , безводного фосфата легких лантаноидов и тория. Руда расщеплялась реакцией при высокой температуре либо с концентрированной серной кислотой , либо с гидроксидом натрия . Торий удалялся, используя его более слабую основность по сравнению с трехвалентными лантаноидами, его дочерний радий осаждался с помощью уноса в сульфате бария , а оставшиеся лантаноиды превращались в их хлориды . Полученный «хлорид редкоземельного металла» ( гексагидрат ), иногда известный как «хлорид лантаноидов», был основным товарным химикатом в промышленности редкоземельных металлов. При осторожном нагревании, предпочтительно с хлоридом аммония или в атмосфере хлористого водорода , гексагидрат можно было дегидратировать, чтобы получить безводный хлорид . Электролиз расплавленного безводного хлорида (смешанного с другим безводным галогенидом для улучшения поведения расплава) приводил к образованию расплавленного мишметалла, который затем отливался в слитки . Любое содержание самария в руде, как правило, не восстанавливалось до металла, а накапливалось в расплавленном галогениде, из которого его впоследствии можно было выгодно выделить. Мишметалл, полученный из монацита, обычно состоял примерно из 48% церия, 25% лантана, 17% неодима и 5% празеодима, а остальное составляли другие лантаноиды. Когда бастнезит начали перерабатывать для получения редкоземельных элементов примерно в 1965 году, его также преобразовали в версию хлорида редкоземельных элементов и далее в мишметалл. Эта версия содержала больше лантана и меньше неодима.
По состоянию на 2007 год [обновлять]высокий спрос на неодим сделал выгодным удаление всех более тяжелых лантаноидов и неодима (а иногда и всего празеодима) из смеси лантаноидов естественного содержания для отдельной продажи и включение только La-Ce-Pr или La-Ce в наиболее экономичные формы мишметалла. Легкие лантаноиды настолько похожи по своим металлургическим свойствам, что любое применение, для которого был бы пригоден исходный состав, было бы одинаково хорошо выполнено этими усеченными смесями. Традиционный «хлорид редкоземельных элементов», как товарный химикат, также использовался для извлечения отдельных редкоземельных элементов компаниями, которые не хотели перерабатывать руды напрямую. По состоянию на 2007 год [обновлять]мишметалл обычно стоит менее 10 долларов США за килограмм, а базовые смеси хлоридов редкоземельных элементов обычно стоят менее 5 долларов США/кг.
Мишметалл используется при получении практически всех редкоземельных элементов. Это связано с тем, что такие элементы почти идентичны в большинстве химических процессов, а это означает, что обычные процессы экстракции не различают их. Высокоспециализированные процессы, такие как разработанные Карлом Ауэром фон Вельсбахом , используют тонкие различия в растворимости для разделения мишметалла на составляющие его элементы, причем каждый шаг производит лишь постепенное изменение состава. Такие процессы позже помогли Марии Кюри в ее поисках новых элементов.
В процесс гальванизации стальной проволоки Galfan иногда добавляют следы церия и лантана . Это цинковое и 5-10% алюминиевое покрытие со следами мишметалла. [2]