稀土元素化学性质相近，相邻元素分离系数小、分离提纯难度大，是化学元素周期表中为数不多的难分离元素组之一。为此，稀土科技工作者围绕着稀土元素的分离、提纯开展了大量的研究开发工作，开发了分步结晶、氧化还原、离子交换、溶剂萃取和萃取色层等分离提纯技术。
稀土萃取分离工艺
溶剂萃取法是指含有被分离物质的水溶液与互不混溶的有机溶剂接触，借助干萃取剂的作用，使一种或几种组分进入有机相，而另一些组分仍留在水相，从而达到分离的目的。溶剂萃取分离法具有连续性强、成本低、处理能力大等优势，被广泛应用于稀土元素的分离提纯。
中国从20世纪50年代开始溶剂萃取法分离稀土元素工艺技术研究，取得了许多具有自主知识产权的科研成果，并广泛应用于稀土工业生产。1966年北京有色金属研究总院与复旦大学、上海跃龙化工厂合作使用甲基二甲庚酯(P350)作为萃取剂，萃取分离生产99.99%的氧化镧，是国内稀土工业首次采用萃取法分离稀土元素;1970年北京有色金属研究总院采用P204富集、N263二次萃取提纯得到纯度大于99.99%的氧化钇，1976年研究成功环烷酸萃取提纯钇工艺，得到99.99%~99.999%的荧光级氧化钇，1981年跃龙化工厂使用该技术建成年产10t的荧光级氧化钇生产线，并使用P507和N235萃取除杂，使产品达到日本涂料株式会社的荧光级氧化钇产品标准，成本不到离子交换法的1/10。
20世纪70年代初中国科学院上海有机化学研究所成功地实现了规模化合成P507溶剂萃取剂，为P507萃取分离稀土元素工艺的大规模应用奠定了基础;北京大学徐光宪院士提出了稀土串级萃取理论，广泛应用于稀土萃取分离工艺研究与工业生产设计优化。20世纪80年代长春应用化学研究所、北京有色金属研究总院、九江有色金属冶炼厂、江西六○三厂合作研究成功用P507-盐酸体系从龙南混合稀土中全分离单一稀土元素的工艺技术，现在P507萃取分离稀土元素工艺已广泛应用于稀土工业。
20世纪70年代，北京大学徐光宪教授建立了稀土串级萃取理论，该理论的成功推广和应用对稀土萃取分离乃至稀土材料的发展起到了重要的推动作用。采用溶剂萃取法分离提纯稀土，进行稀土精矿十多个稀土元素的全分离提纯，需要超十种规格、2000级左右的混合澄清萃取槽。中国稀土萃取分离技术及装备整体水平居世界领先地位，近十多年来，稀土萃取分离技术又得到了大幅度改进提升，如模糊萃取技术、联动萃取技术、新型萃取体系研究和非皂化清洁萃取分离技术、低碳低盐无氨氮分离提纯稀土技术等，使稀土萃取分离效率、稀土纯度稀土回收率得到提高，化工原材料消耗和废水排放量大幅度减少。
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