稀土元素化學(xué)法分離提純(separation and purification of rare earths by Chemical method)

依據(jù)稀土與其他元素或稀土元素之間化學(xué)性質(zhì)的差異，用簡(jiǎn)單的沉淀、溶解和氧化還原等傳統(tǒng)化學(xué)方法分離與提純稀土元素的過(guò)程，為稀土元素分離提純方法之一。主要有分級(jí)結(jié)晶、分級(jí)沉淀和氧化還原等方法。前兩種方法是20世紀(jì)50年代以前的工業(yè)生產(chǎn)方法，但由于分離效率低，為制取某種稀土元素的純產(chǎn)品，甚至需數(shù)百次的重復(fù)結(jié)晶或沉淀，現(xiàn)已逐漸被溶劑革取法和離子交換法替代。后一種方法常用于制取少數(shù)幾種變價(jià)稀土元素的純產(chǎn)品。

分級(jí)結(jié)晶法是利用不同稀土元素生成的某種鹽的溶解度差異，對(duì)它們進(jìn)行多級(jí)結(jié)晶分離提純。例如，輕稀土元素與硝酸銨生成的稀土硝酸銨復(fù)鹽的溶解度隨其原子序數(shù)增加而增大，經(jīng)多次重復(fù)結(jié)晶和溶解，溶解度較小的稀土元素在固相不斷富集，而溶解度較大的稀土元素在液相不斷富集，最終達(dá)到分離提純的目的。這是一種經(jīng)典的分離方法，分離效率低。

分級(jí)沉淀法是將一定量的某種試劑加入稀土溶液中，使某些稀土元素生成難溶化合物優(yōu)先沉淀，其他稀土元素留在溶液中，經(jīng)多次沉淀、溶解而使稀土元素分離。分級(jí)沉淀法的分離效率不高，20世紀(jì)50年代曾用于稀土的分組分離。

氧化還原法是利用某些稀土元素不同氧化態(tài)的化學(xué)性質(zhì)存有較大的差別，選擇性地把某些稀土元素氧化或還原，再經(jīng)化學(xué)處理使它分離出來(lái)的方法。氧化還原法至今還常用于鈰、銪等的分離提純。例如，將三價(jià)態(tài)鈰氧化成四價(jià)態(tài)鈰后，在高酸度下四價(jià)態(tài)的鈰能與硝酸銨生成硝酸鈰銨復(fù)鹽結(jié)晶，從而與其他稀土及非稀土雜質(zhì)分離，經(jīng)數(shù)次重結(jié)晶，可獲得很高純度的鈰化合物(99.99％)。又如，二價(jià)態(tài)的銪具有較強(qiáng)的堿性，在氨性介質(zhì)中不生成難溶的氫氧化物沉淀，用鋅還原銪即是利用上述原理來(lái)分離提純銪的，可制得純度99.99％的氧化銪。