レアアース金属の分離と精製

濃縮液から抽出された混合希土類化合物から単一の希土類元素を分離抽出するためには、化学的性質が極めて似ているこれら10種類の希土類元素を分離するだけでなく、希土類元素とそれに付随する不純物も分離する必要があります。 主に化学的方法、イオン交換法、溶媒抽出法があります。
化学的方法
段階的結晶化法、段階的析出法、選択酸化還元法などがあります。 最初の 2 つの分離方法は、イオン交換と有機溶媒抽出に置き換えられました。 酸化還元法の選択は、特定の希土類金属が +4 価数状態 (Ce、Pr、Tb) に酸化されるか、+2 価数状態 (Sm、Eu、Yb) に還元されるという事実に基づいています。であり、その化学的性質は +3 価数の希土類金属の化学的性質とは大きく異なります。 異なる酸化還元電位を有する希土類金属を使用することにより、分離の目的を達成することができる。 セリウムの酸化、サマリウム、ユウロピウム、イッテルビウムの還元分離法は現在でも広く使用されています。
イオン交換法
高純度の単一レアアースを分離するのに有効な方法です。 希土類錯体の安定定数の小さな差を利用することにより、希土類イオンは樹脂床上で交換反応を起こし、その結果、中断のない脱着吸着プロセスが実現します。 これにより、樹脂床のさまざまな部分でさまざまな濃縮度の希土類バンドの生成が可能になり、最終的には相互分離という目標が達成されます。 混合希土類イオンをスルホン化ポリスチレンジビニルベンゼン樹脂を含むイオン交換カラムにロードし、アンモニア カルボキシル錯化剤ですすぎます。 分離された希土類イオンが樹脂床上で十分な交換時間を確保し、希土類錯体イオンが樹脂床を急速に通過するのを防ぐには、遅延イオンを使用する必要があります（これにより、上部から希土類イオンが脱離する可能性があります）レアアースバンドの端が再び樹脂に吸着するため）ブロッキングの役割を果たし、効果的な分離を確保します。 一般的な遅延イオンには、Cu2+- H+、H+ などが含まれます。さまざまな希土類元素の特性が非常に似ているため、隣接する 3 価の希土類イオンに対する樹脂の選択性は非常に低く、これらのイオンは、次のような置換によって分離することができません。シンプルな塩。 したがって、アミノカルボキシル錯化剤を浸出剤として使用する必要があります。 一般的に使用されるアミノカルボキシル錯化剤には、エチレンジアミン四酢酸 (EDTA)、ヒドロキシエチレンジアミン四酢酸 (HEDTA)、およびアミノ三酢酸 (NTA) が含まれます。