Retųjų žemių metalų atskyrimas ir valymas

Norint atskirti ir išskirti vieną retųjų žemių elementą iš mišraus retųjų žemių junginio, išgaunamo iš koncentrato, reikia ne tik atskirti šiuos dešimt retųjų žemių elementų, pasižyminčių itin panašiomis cheminėmis savybėmis, bet ir atskirti retųjų žemių elementus bei su jais susijusias priemaišas. Daugiausia yra cheminiai metodai, jonų mainų metodai ir tirpiklio ekstrahavimo metodai.
Cheminis metodas
Yra laipsniškas kristalizacijos metodas, laipsniškas nusodinimo metodas ir selektyvus oksidacijos-redukcijos metodas. Pirmieji du atskyrimo metodai buvo pakeisti jonų mainais ir ekstrahavimu organiniu tirpikliu. Redokso metodo pasirinkimas grindžiamas tuo, kad tam tikri retųjų žemių metalai gali būti oksiduojami iki +4 valentinės būsenos (Ce, Pr, Tb) arba sumažinami iki +2 valentinės būsenos (Sm, Eu, Yb) , o jų cheminės savybės labai skiriasi nuo +3 valentinių retųjų žemių metalų savybių. Naudojant retųjų žemių metalus, turinčius skirtingą oksidacijos-redukcijos potencialą, galima pasiekti atskyrimo tikslą. Cerio oksidacija ir redukcinis samariumo, europio ir iterbio atskyrimo metodas vis dar plačiai naudojamas.
Jonų mainų metodas
Veiksmingas didelio grynumo pavienių retųjų žemių elementų atskyrimo metodas. Naudojant nedidelius retųjų žemių kompleksų stabilumo konstantų skirtumus, retųjų žemių jonai vyksta mainų reakcijose ant dervos sluoksnio, todėl vyksta nepertraukiamas desorbcijos adsorbcijos procesas. Tai leidžia sukurti retųjų žemių juostas su skirtingu sodrinimo laipsniu skirtingose ​​dervos sluoksnio dalyse ir galiausiai pasiekti abipusio atskyrimo tikslą. Sumaišykite sumaišytus retųjų žemių jonus į jonų mainų kolonėlę, kurioje yra sulfonintos polistireno divinilbenzeno dervos, ir nuplaukite amoniako karboksilo kompleksą sudarončia priemone. Siekiant užtikrinti, kad atskirti retųjų žemių jonai turėtų pakankamą mainų laiką ant dervos sluoksnio ir kad retųjų žemių kompleksų jonai greitai neprasiskverbtų per dervos sluoksnį, būtina naudoti uždelstą joną (dėl to retųjų žemių jonai gali desorbuotis iš viršutinės dalies). retųjų žemių juostos galas vėl adsorbuojasi ant dervos), kad atliktų blokuojančią funkciją ir užtikrintų veiksmingą atskyrimą. Įprasti uždelsti jonai yra Cu2+- H+, H+ ir kt. Dėl itin panašių įvairių retųjų žemių elementų savybių dervų selektyvumas gretiems trivalečiams retųjų žemių jonams yra itin mažas ir jų negalima atskirti poslinkiu, pvz. paprastos druskos. Todėl aminokarboksilo kompleksą sudarončios medžiagos turi būti naudojamos kaip išplovimo agentai. Dažniausiai naudojami aminokarboksilo kompleksą sudarontys agentai yra etilendiaminotetraacto rūgštis (EDTA), hidroksietilendiaminotetraacto rūgštis (HEDTA) ir aminotriacto rūgštis (NTA).