Мишметалл - Mischmetal

Горстка деталей из мишметалла

Мишметалл (из Немецкий: Мишметалл - «смешанный металл») сплав из редкоземельные элементы. Его еще называют церий мишметалл, или же редкоземельный мишметалл. Типичный состав включает примерно 55% церий, 25% лантан, и 15-18% неодим с другими редкоземельными металлами. Он содержит 95% лантаноидов и 5% железа. Чаще всего его используют в пирофорный ферроцерий "кремневые" зажигательные устройства многих зажигалки и факелы, хотя сплав только редкоземельных элементов был бы слишком мягким, чтобы давать хорошие искры. Для этого его смешивают с оксид железа и оксид магния чтобы сформировать более твердый материал, известный как ферроцерий. В химических формулах это обычно сокращается как Mm, например MmNi5.[1]

История

Карл Ауэр фон Вельсбах

Карл Ауэр фон Вельсбах был не только первооткрывателем неодима и празеодим, и соавтор лютеций, но был также изобретателем газовая мантия (с помощью торий ) и редкоземельный промышленность. После извлечения необходимого содержания тория из монацит песок, много лантаноиды были оставлены, для которых не было коммерческого использования. Он начал поиск приложений, в которых можно было бы использовать редкие земли. Среди его первых открытий / изобретений, принесших практические плоды, был мишметалл.

Подготовка

Исторически сложилось так, что мишметалл изготавливали из монацит, безводный фосфат легких лантаноидов и тория. Руда была треснутый путем реакции при высокой температуре либо с концентрированным серная кислота или гидроксид натрия. Торий был удален за счет более слабого основность по отношению к трехвалентным лантаноидам, его дочерней радий был осажден с использованием уноса в сульфат бария, а остальные лантаноиды были превращены в их хлориды. Образовавшийся «хлорид редкоземельного элемента» (гексагидрат ), иногда известный как «хлорид лантаноида», был основным химическим продуктом в индустрии редкоземельных металлов. Путем осторожного нагрева, желательно с хлорид аммония или в атмосфере хлористый водород, гексагидрат может быть дегидратирован, чтобы получить безводный хлористый. Электролиз расплавленного безводного хлорида (смешанного с другими безводными галогенид для улучшения поведения расплава) привело к образованию расплавленного мишметалла, который затем будет отливаться в слитки. Любой самарий Содержание руды, как правило, не сводилось к металлу, а накапливалось в расплавленном галогениде, от которого позже его можно было выгодно выделить. Мишметалл, полученный из монацита, обычно содержал около 48% церия, 25% лантана, 17% неодима и 5% празеодима, а остальную часть составляли другие лантаноиды. Когда бастнезит начал обрабатываться для содержания редкоземельных элементов примерно в 1965 году, он также был преобразован в разновидность хлорида редкоземельных элементов, а затем в мишметалл. Эта версия содержала больше лантана и меньше неодима.

По состоянию на 2007 год, высокий спрос на неодим сделал выгодным удалить все более тяжелые лантаноиды и неодим (а иногда и весь празеодим) из смеси лантаноидов природного происхождения для отдельной продажи и включить только La-Ce-Pr или La -Ce в самых экономичных формах мишметалла. Легкие лантаноиды настолько схожи по своим металлургическим свойствам, что эти усеченные смеси одинаково хорошо подходят для любого применения, для которого подходил бы исходный состав. Традиционный «хлорид редкоземельных элементов» в качестве товарного химического вещества также использовался для извлечения отдельных редкоземельных элементов компаниями, которые не хотели перерабатывать руды напрямую. По состоянию на 2007 год мишметалл обычно стоит менее 10 доллар США на килограмм, а лежащие в основе смеси хлоридов редкоземельных элементов обычно менее 5 долларов США / кг.

Использовать

Мишметалл используется для получения 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. Узкоспециализированные процессы, например, разработанные Карл Ауэр фон Вельсбах, использовать тонкие различия в растворимость чтобы разделить мишметалл на составляющие элементы, при этом каждый шаг вызывает только постепенное изменение состава. О таких процессах позже сообщили Мари Кюри в ее поисках новых элементов.

Цинк-алюминиевое цинкование

Иногда к смеси добавляют следы мишметалла церия и лантана. Галфан цинкование процесс для стальной проволоки. Это покрытие цинка и алюминия 5-10% со следами мишметалла.[2]

Рекомендации

  1. ^ Юрчик, М .; Раевски, В .; Majchrzycki, W .; Вуйчик, Г. (30 августа 1999 г.). "Механически легированный MmNi5материалы для металлогидридных электродов ». Журнал сплавов и соединений. 290 (1–2): 262–266. Дои:10.1016 / S0925-8388 (99) 00202-9.
  2. ^ «Мишметалл». МБР Металлы.
  • Р. Дж. Кэллоу, "Промышленная химия лантанонов, иттрия, тория и урана", Pergamon Press, 1967.
  • Gupta, C.K .; Кришнамурти, Н. (2005). Добывающая металлургия редкоземельных элементов. Бока-Ратон: CRC Press. ISBN  978-0-415-33340-5.
  • Ф. Х. Спеддинг и А. Х. Даан, редакторы, "Редкие земли", John Wiley & Sons, 1961.

внешняя ссылка