氧化钕是一种固体粉末,呈淡蓝色,受潮后会变为深蓝。它容易吸湿,也容易吸收空气中的二氧化碳。
氧化钕可以用于制作涂料玻璃,例如太阳眼镜、固态激光器,以及为玻璃和搪瓷着色。一些含钕的涂料玻璃可以吸收黄光和绿光,因此呈紫色,也可以用于焊接护目镜。还有一些含钕的涂料玻璃是双色性的,即会随着光照而改变颜色。例如,一种名为alexandrite的玻璃在阳光下呈蓝色,在人造光源下呈红色。全球每年生产约7000吨的氧化钕,可用于染色玻璃和陶瓷材料,制造光学玻璃和激光元件。此外,氧化钕还可以用作聚合反应的催化剂。
制备纯氧化钕的方法包括以下步骤:
(1) 使用稀土矿浸矿液(稀土离子浓度为2-3克/升)或稀土盐酸溶液(稀土离子浓度高达250克/毫升)作为原料,采用1M HDEHP-煤油作为萃取剂进行直接萃取,将稀土离子转移到萃取剂中;
(2) 将含稀土的萃取剂在盐酸体系中进行多级混合澄清萃取,以实现稀土的轻、中、重三分组;
(3) 在分离出的轻稀土中加入1M HDEHP-煤油和0.3M NdOH,然后加入与HDEHP-煤油等量的轻稀土盐,制备轻稀土皂;
(4) 在轻稀土皂中加入1.5M HDEHP-煤油萃取剂,经过多级混合澄清槽的逆变流萃取,实现轻稀土的分离,得到富钕的有机相;
(5) 对富钕的有机相进行盐酸反萃、草酸沉淀、过滤、灼烧等常规方法,制得纯度为99.5~99.9%的氧化钕。