दुर्लभ पृथ्वी धातु पृथक्करण और शुद्धिकरण

सांद्रण से निकाले गए मिश्रित दुर्लभ पृथ्वी यौगिक से एक दुर्लभ पृथ्वी तत्व को अलग करने और निकालने के लिए, न केवल बेहद समान रासायनिक गुणों वाले इन दस दुर्लभ पृथ्वी तत्वों को अलग करना आवश्यक है, बल्कि दुर्लभ पृथ्वी तत्वों और संबंधित अशुद्धियों को भी अलग करना आवश्यक है। मुख्य रूप से रासायनिक विधियाँ, आयन विनिमय विधियाँ और विलायक निष्कर्षण विधियाँ हैं।
रासायनिक विधि
चरणबद्ध क्रिस्टलीकरण विधि, श्रेणीबद्ध अवक्षेपण विधि और चयनात्मक ऑक्सीकरण-कमी विधि हैं। पहले दो पृथक्करण तरीकों को आयन एक्सचेंज और कार्बनिक विलायक निष्कर्षण द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है। रेडॉक्स विधि का चुनाव इस तथ्य पर आधारित है कि कुछ दुर्लभ पृथ्वी धातुओं को +4 वैलेंस अवस्था (Ce, Pr, Tb) में ऑक्सीकृत किया जा सकता है या +2 वैलेंस अवस्था (Sm, Eu, Yb) तक कम किया जा सकता है। , और उनके रासायनिक गुण +3 वैलेंस दुर्लभ पृथ्वी धातुओं से काफी भिन्न हैं। विभिन्न ऑक्सीकरण-अपचयन क्षमता वाली दुर्लभ पृथ्वी धातुओं का उपयोग पृथक्करण के उद्देश्य को प्राप्त कर सकता है। सेरियम का ऑक्सीकरण और समैरियम, यूरोपियम और यटरबियम की कमी पृथक्करण विधि अभी भी व्यापक रूप से उपयोग की जाती है।
आयन विनिमय विधि
उच्च शुद्धता वाली एकल दुर्लभ मृदाओं को अलग करने की एक प्रभावी विधि। दुर्लभ पृथ्वी परिसरों की स्थिरता स्थिरांक में छोटे अंतर का उपयोग करके, दुर्लभ पृथ्वी आयन एक राल बिस्तर पर विनिमय प्रतिक्रियाओं से गुजरते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक निर्बाध अवशोषण सोखना प्रक्रिया होती है। यह राल बिस्तर के विभिन्न हिस्सों में संवर्धन की अलग-अलग डिग्री के साथ दुर्लभ पृथ्वी बैंड के विकास की अनुमति देता है, अंततः पारस्परिक पृथक्करण के लक्ष्य को प्राप्त करता है। मिश्रित दुर्लभ पृथ्वी आयनों को सल्फोनेटेड पॉलीस्टाइनिन डिवाइनिलबेन्जीन रेजिन वाले आयन एक्सचेंज कॉलम पर लोड करें और अमोनिया कार्बोक्सिल कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट के साथ कुल्ला करें। यह सुनिश्चित करने के लिए कि अलग किए गए दुर्लभ पृथ्वी आयनों के पास राल बिस्तर पर पर्याप्त विनिमय समय है और दुर्लभ पृथ्वी जटिल आयनों को राल बिस्तर से जल्दी से गुजरने से रोकने के लिए, विलंबित आयन का उपयोग करना आवश्यक है (जिसके कारण दुर्लभ पृथ्वी आयन ऊपरी भाग से विघटित हो सकते हैं) अवरोधक भूमिका निभाने और प्रभावी पृथक्करण सुनिश्चित करने के लिए दुर्लभ पृथ्वी बैंड के सिरे को फिर से राल पर सोखने के लिए)। सामान्य विलंबित आयनों में Cu2+- H+, H+ आदि शामिल हैं। विभिन्न दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के बेहद समान गुणों के कारण, आसन्न त्रिसंयोजक दुर्लभ पृथ्वी आयनों के लिए रेजिन की चयनात्मकता बेहद कम है, और उन्हें विस्थापन द्वारा अलग नहीं किया जा सकता है साधारण नमक. इसलिए, अमीनो कार्बोक्सिल कॉम्प्लेक्सिंग एजेंटों का उपयोग लीचिंग एजेंटों के रूप में किया जाना चाहिए। आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले अमीनो कार्बोक्सिल कॉम्प्लेक्सिंग एजेंटों में एथिलीनडायमिनेटेट्राएसेटिक एसिड (ईडीटीए), हाइड्रॉक्सीएथिलीनडायमिनेटेट्राएसेटिक एसिड (एचईडीटीए), और एमिनोट्राएसेटिक एसिड (एनटीए) शामिल हैं।