הפרדה וטיהור מתכת אדמה נדירה

כדי להפריד ולחלץ יסוד אדמה נדיר יחיד מתרכובת אדמה נדירה המעורבת המופקת מהתרכיז, יש צורך לא רק להפריד את עשרת היסודות הנדירים הללו בעלי תכונות כימיות דומות ביותר, אלא גם להפריד את היסודות הנדירים והזיהומים הנלווים. ישנן בעיקר שיטות כימיות, שיטות חילופי יונים ושיטות מיצוי ממסים.
שיטה כימית
ישנן שיטות התגבשות שלביות, שיטת משקעים מדורגת ושיטת חימצון-הפחתת סלקטיבית. שתי שיטות ההפרדה הראשונות הוחלפו בחילופי יונים ובמיצוי ממס אורגני. הבחירה בשיטת החיזור מבוססת על העובדה שמתכות מסוימות של אדמה נדירות יכולות להתחמצן למצב ערכיות +4 (Ce, Pr, Tb) או לצמצם למצב ערכיות +2 (Sm, Eu, Yb) , והתכונות הכימיות שלהם שונות באופן משמעותי מאלו של +3 ערכיות מתכות אדמה נדירות. השימוש במתכות אדמה נדירות בעלות פוטנציאל חימצון-הפחתת שונה יכול להשיג את מטרת ההפרדה. החמצון של cerium ושיטת ההפרדה ההפחתה של סמריום, אירופיום ואיטרביום נמצאים עדיין בשימוש נרחב.
שיטת החלפת יונים
שיטה יעילה להפרדת אדמה נדירה בודדת בטוהר גבוה. על ידי ניצול ההבדלים הקטנים בקבועי היציבות של מתחמי אדמה נדירים, יוני אדמה נדירים עוברים תגובות חילופיות על מצע שרף, וכתוצאה מכך תהליך ספיחה של ספיחה בלתי פוסקת. זה מאפשר פיתוח של פסי אדמה נדירים בדרגות שונות של העשרה בחלקים שונים של מצע השרף, ובסופו של דבר משיגים את המטרה של הפרדה הדדית. טען יוני אדמה נדירים מעורבים על עמודת חילופי יונים המכילה שרף פוליסטירן דיוויניל-בנזן סולפפני ושטוף עם חומר מורכב של אמוניה קרבוקסיל. כדי להבטיח שליוני האדמה הנדירים המופרדים יש זמני החלפה מספקים על מצע השרף ולמנוע מעבר מהיר של יוני אדמה נדירים דרך מצע השרף, יש צורך להשתמש ביון מושהה (שיכול לגרום ליוני האדמה הנדירים להיספג מהחלק העליון סוף רצועת האדמה הנדירה לספוח שוב על השרף) כדי למלא תפקיד חוסם ולהבטיח הפרדה יעילה. יונים מושהים נפוצים כוללים Cu2+- H+, H+ וכו'. בשל התכונות הדומות ביותר של יסודות אדמה נדירים שונים, הסלקטיביות של שרפים עבור יוני אדמה נדירים תלת ערכיים סמוכים היא נמוכה ביותר, ולא ניתן להפריד ביניהם על ידי תזוזה כמו מלחים פשוטים. לכן, יש להשתמש בחומרי קומפלקס אמינו קרבוקסיל כחומרי שטיפה. חומרי קומפלקס האמינו קרבוקסיל הנפוצים כוללים חומצה אתילן-דיאמין-טטרה-אצטית (EDTA), חומצה הידרוקסיאתילן-דיאמין-טטרה-אצטית (HEDTA) וחומצה אמינו-טריאצטית (NTA).