희토류 금속 분리 및 정제

정광에서 추출한 혼합 희토류 화합물에서 하나의 희토류 원소를 분리 추출하려면 화학적 성질이 극히 유사한 이들 10개의 희토류 원소를 분리해야 할 뿐만 아니라 희토류 원소와 그에 따른 불순물도 분리해야 합니다. 주로 화학적 방법, 이온 교환 방법, 용매 추출 방법이 있습니다.
화학적 방법
단계적 결정화법, 단계적 침전법, 선택적 산화환원법이 있다. 처음 두 가지 분리 방법은 이온 교환 및 유기 용매 추출로 대체되었습니다. 산화환원 방법의 선택은 특정 희토류 금속이 +4 원자가 상태(Ce, Pr, Tb)로 산화되거나 +2 원자가 상태(Sm, Eu, Yb)로 환원될 수 있다는 사실에 기초합니다. , 화학적 성질은 +3 원자가 희토류 금속의 화학적 성질과 크게 다릅니다. 산화-환원 전위가 다른 희토류 금속을 사용하면 분리 목적을 달성할 수 있습니다. 세륨의 산화법과 사마륨, 유로뮴, 이테르븀의 환원분리법은 아직도 널리 사용되고 있다.
이온교환방식
고순도 단일 희토류를 분리하는 효과적인 방법입니다. 희토류 복합체의 안정성 상수의 작은 차이를 활용함으로써 희토류 이온은 수지 베드에서 교환 반응을 진행하여 중단 없는 탈착 흡착 과정을 수행합니다. 이를 통해 수지층의 서로 다른 부분에서 농축 정도가 다양한 희토류 밴드를 개발할 수 있으며 궁극적으로 상호 분리 목표를 달성할 수 있습니다. 혼합된 희토류 이온을 설폰화 폴리스티렌 디비닐벤젠 수지가 포함된 이온 교환 컬럼에 로드하고 암모니아 카르복실 복합제로 헹구십시오. 분리된 희토류 이온이 수지 베드에서 충분한 교환 시간을 갖고 희토류 착이온이 수지 베드를 빠르게 통과하는 것을 방지하려면 지연 이온(희토류 이온이 상부에서 탈착될 수 있음)을 사용해야 합니다. 희토류 밴드의 끝 부분이 수지에 다시 흡착됨)을 차단하는 역할을 하며 효과적인 분리를 보장합니다. 일반적인 지연 이온에는 Cu2+- H+, H+ 등이 포함됩니다. 다양한 희토류 원소의 특성이 매우 유사하기 때문에 인접한 3가 희토류 이온에 대한 수지의 선택성은 극히 낮으며 다음과 같은 변위로 분리할 수 없습니다. 간단한 소금. 따라서 아미노 카르복실 착화제를 침출제로 사용해야 합니다. 일반적으로 사용되는 아미노 카르복실 착화제에는 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 하이드록시에틸렌디아민테트라아세트산(HEDTA) 및 아미노트리아세트산(NTA)이 포함됩니다.