Os elementos de terras raras, aclamados como as “vitaminas” da indústria moderna, são recursos minerais estratégicos. Possuem propriedades físicas e químicas excepcionais, como magnetismo, luminescência e condutividade, tornando-os materiais essenciais indispensáveis para a modernização das indústrias tradicionais e para o desenvolvimento de indústrias emergentes estratégicas e de tecnologia de defesa nacional. A China possui a cadeia industrial de terras raras mais completa do mundo, mantendo forte influência industrial, particularmente no setor de fundição e separação. Entre os muitos elos cruciais na cadeia industrial de terras raras, o porta-luvas, aproveitando a sua capacidade precisa de controlo da atmosfera, tornou-se um facilitador essencial para a implementação do processo. A seguir, o foco será a introdução de soluções de aplicação para porta-luvas no campo de terras raras.
Um porta-luvas é um dispositivo de nível laboratorial e industrial que preenche a câmara com gases inertes de alta pureza (como argônio ou nitrogênio) e utiliza um sistema de purificação de circulação de gás para filtrar substâncias ativas como umidade e oxigênio, proporcionando assim um ambiente de atmosfera inerte estável, livre de água e oxigênio. Como plataforma de processo crítico, garante as condições ambientais necessárias para processos-chave na produção, preparação e armazenamento de materiais de terras raras.
1. Campo Eletroquímico de Sal Fundido
No campo da eletroquímica de sais fundidos, a preparação eletrolítica de metais de terras raras é um processo primário. Os elementos de terras raras são quimicamente reativos e reagem prontamente com o oxigênio e a umidade do ar, formando impurezas de óxido ou hidróxido. Isto leva à diminuição da pureza do produto e pode até afetar o desempenho dos materiais subsequentes. Os porta-luvas resolvem isso introduzindo continuamente gás inerte de alta pureza e empregando tecnologia de purificação cíclica para manter os níveis de oxigênio e umidade dentro da câmara abaixo do nível de ppm (partes por milhão), evitando fundamentalmente o contato entre materiais de terras raras e substâncias ativas.
Dentro da atmosfera inerte livre de água e oxigênio criada pelo porta-luvas, os operadores podem realizar tarefas como instalação de eletrodos, preparação de eletrólitos e monitoramento do processo de eletrólise usando as luvas do porta-luvas. Isso garante que a reação eletrolítica prossiga em um ambiente inerte estável, produzindo, em última análise, substâncias únicas ou materiais de liga de metais de terras raras de alta pureza. Isto estabelece as bases para a produção de produtos de alta qualidade, como ímãs permanentes de terras raras e materiais supercondutores.
2. Campo de purificação de sal fundido
Na purificação de sal fundido, a remoção de impurezas de matérias-primas de terras raras é um passo fundamental para melhorar a qualidade do produto. Os processos de purificação tradicionais são suscetíveis à interferência de impurezas ambientais, levando a uma baixa eficiência de purificação e a um excesso de impurezas residuais. Os porta-luvas fornecem um espaço de operação em atmosfera inerte selado, livre de água e oxigênio para purificação de sal fundido. Isto não só evita a intrusão de impurezas externas, mas também permite a remoção oportuna de vestígios de gases nocivos potencialmente gerados durante a purificação através dos sistemas de purga ou circulação de gás. Por exemplo, na purificação por redução de sal fundido de óxidos de terras raras, o ambiente inerte dentro do porta-luvas salvaguarda a reatividade dos agentes redutores, evitando a sua oxidação e desativação prematura. Simultaneamente, garante que os compostos de terras raras purificados permaneçam em um estado de alta pureza, atendendo aos rigorosos requisitos para materiais de terras raras em campos de ponta, como aeroespacial e informação eletrônica.
Além dos campos mencionados acima, os porta-luvas também desempenham um papel vital no manuseio e armazenamento subsequente de materiais de terras raras. Pós de terras raras de alta pureza, filmes finos e outros materiais são propensos à oxidação e aglomeração quando expostos ao ar, levando à degradação do desempenho. Os porta-luvas podem servir como plataformas dedicadas de armazenamento e embalagem. Ao manter uma atmosfera inerte estável, livre de água e oxigênio, eles prolongam a vida útil dos materiais de terras raras e garantem a estabilidade de seu desempenho durante o processamento subsequente.
Seja em estágios cruciais, como preparação e purificação eletroquímica de sal fundido, ou no subsequente manuseio e armazenamento de materiais de terras raras, os porta-luvas, com seu ambiente de atmosfera inerte estável, livre de água e oxigênio, estabelecem uma base sólida para garantir a pureza dos materiais de terras raras e melhorar a qualidade do produto. À medida que a indústria de terras raras da China continua a avançar em direção ao desenvolvimento de alta qualidade, os porta-luvas desempenharão ainda mais um papel fundamental, ajudando a consolidar a posição vantajosa da China no campo das terras raras e promovendo a aplicação mais ampla de materiais de terras raras de alta qualidade.
