Разделяне и пречистване на редкоземни метали

За да се отдели и извлече един редкоземен елемент от смесеното редкоземно съединение, извлечено от концентрата, е необходимо не само да се разделят тези десет редкоземни елемента с изключително сходни химични свойства, но също така да се отделят редкоземните елементи и свързаните с тях примеси. Има основно химични методи, йонообменни методи и методи за екстракция с разтворители.
Химичен метод
Има метод на поетапна кристализация, метод на степенувано утаяване и метод на селективна окислителна редукция. Първите два метода на разделяне са заменени с йонообменна и екстракция с органичен разтворител. Изборът на редокс метод се основава на факта, че някои редкоземни метали могат да бъдат окислени до +4 валентно състояние (Ce, Pr, Tb) или редуцирани до +2 валентно състояние (Sm, Eu, Yb) , и техните химични свойства са значително различни от тези на +3 валентните редкоземни метали. Използването на редкоземни метали с различни окислително-редукционни потенциали може да постигне целта на разделянето. Окислението на церий и методът за редукционно разделяне на самарий, европий и итербий все още се използват широко.
Йонообменен метод
Ефективен метод за отделяне на единични редкоземни елементи с висока чистота. Чрез използване на малките разлики в константите на стабилност на редкоземните комплекси, редкоземните йони претърпяват обменни реакции върху слой смола, което води до непрекъснат процес на десорбция и адсорбция. Това позволява разработването на редкоземни ленти с различна степен на обогатяване в различни части на слоя смола, като в крайна сметка се постига целта за взаимно разделяне. Заредете смесени редкоземни йони в йонообменна колона, съдържаща сулфонирана полистирен дивинилбензенова смола и изплакнете с амонячен карбоксил комплексообразуващ агент. За да се гарантира, че отделените редкоземни йони имат достатъчно време на обмен върху слоя от смола и да се предотврати бързото преминаване на йони от редкоземни комплекси през слоя от смола, е необходимо да се използва забавен йон (което може да причини десорбиране на редкоземните йони от горния слой). края на редкоземната лента да се адсорбира отново върху смолата), за да играе блокираща роля и да осигури ефективно разделяне. Обичайните забавени йони включват Cu2+- H+, H+ и др. Поради изключително сходните свойства на различни редкоземни елементи, селективността на смолите за съседни тривалентни редкоземни йони е изключително ниска и те не могат да бъдат разделени чрез изместване като прости соли. Следователно аминокарбоксилните комплексообразуващи агенти трябва да се използват като излугващи агенти. Често използваните аминокарбоксилни комплексообразуващи агенти включват етилендиаминтетраоцетна киселина (EDTA), хидроксиетилендиаминтетраоцетна киселина (HEDTA) и аминотриоцетна киселина (NTA).