离子交换法分离稀土元素
稀土元素分离及应用
稀土元素分离及应用稀土元素是指周期表中第57到71号元素，也被称为镧系元素。
它们的特点是具有相似的化学性质，但在物理性质上有所不同。
由于它们在自然界中分布较为稀少，因此被称为稀土元素。
稀土元素在日常生活中有许多重要的应用。
其中一些应用包括电子产品、节能灯、稀土磁体、催化剂和镭剂等。
下面我将更详细地介绍稀土元素的分离和一些主要的应用。
稀土元素的分离是在矿石中把不同稀土元素从一起提炼出来，以便进一步利用。
分离稀土元素的过程非常复杂，需要经历多个步骤。
最常用的方法是萃取和离子交换。
首先，从矿石中通过磨碎和浸泡提取出稀土元素，然后使用化学反应和沉淀等方法去除杂质。
接下来，通过萃取剂或溶液进行萃取，将稀土元素从溶液中分离出来。
最后，利用离子交换树脂将不同的稀土元素进行分离和纯化。
稀土元素在许多高科技应用中发挥着重要作用。
其中之一是电子产品。
稀土元素被广泛应用于手机、电视和计算机等电子设备中。
它们用于制造液晶显示器、触摸屏和电子半导体器件等。
稀土元素的磁性质也能够提高硬盘驱动器和扬声器等设备的性能。
此外，稀土元素还广泛用于制造节能灯。
荧光粉是一种含有稀土元素的粉末，它能够将电能转化为可见光。
稀土元素的能级结构使其能够发射不同颜色的光。
通过控制使用的稀土元素类型和浓度，可以制造出不同颜色和亮度的荧光灯。
稀土磁体是稀土元素的另一个重要应用领域。
稀土元素与过渡金属元素结合可以产生强大的磁性能。
利用这种特性，稀土磁体被广泛应用于电动汽车、风力发电机和计算机硬盘驱动器等设备中。
它们具有高磁导率、低损耗和高矫顽力等特点。
另外，稀土元素还在催化剂领域发挥着重要作用。
稀土元素配合物具有催化剂的活性和特异性。
它们通常用于石油加工、化学合成和环境保护等领域。
稀土催化剂可以提高反应速率、改善产物选择性和减少催化剂的使用量。
此外，稀土元素在医学领域也有应用。
镭元素是稀土系中的一个重要成员，它被用作放射疗法中的镭剂。
镭的放射性性质可以用于治疗癌症和其他疾病。
混合稀土分离方法
混合稀土分离方法
混合稀土分离方法主要包括以下几种：
1. 溶液萃取法：利用稀土离子在不同溶液中的溶解度差异来实现分离。
常用的溶剂包括硝酸、盐酸、氨水等。
通过调节溶剂的酸碱性、浓度和温度等条件，使得稀土离子在不同溶液中的溶解度不同，从而分离出不同的稀土离子。
2. 离子交换法：利用离子交换树脂具有选择性吸附和释放离子的性质，将混合稀土溶液通过经过特殊处理的离子交换树脂柱，不同稀土离子会在树脂上以不同的速率被吸附和释放，从而实现分离。
3. 氧化还原法：利用稀土离子在不同氧化态下的溶解度差异来实现分离。
通过调节溶液中氧化还原剂的浓度和pH值等条件，使得不同氧化态的稀土离子发生氧化还原反应，从而实现分离。
4. 螯合剂络合法：利用稀土离子与特定螯合剂之间形成稳定络合物的性质来实现分离。
通过调节溶液中螯合剂的浓度和pH
值等条件，使得特定稀土离子与螯合剂形成络合物，从而与其他稀土离子发生不同程度的络合能力，实现分离。
5. 晶体生长法：利用稀土离子在晶体生长过程中的溶解度差异来实现分离。
通过调节晶体生长条件，使得特定稀土离子能够优先结晶出来，从而实现分离。
需要注意的是，以上方法通常需要在实验室条件下进行，并且
每种方法都有其适用范围和操作要求，具体选择方法需要结合具体实验情况来确定。
稀土元素的分离与纯化技术研究
稀土元素的分离与纯化技术研究一、引言稀土元素是一类具有重要用途的金属元素，其应用范围涉及到许多领域。
由于其产地稀少，分离与纯化技术一直是稀土元素研究的一个重要方向。
本文将从淋滤法、溶剂提取法、离子交换法、萃取析合等方面探讨稀土元素的分离与纯化技术。
二、淋滤法淋滤法是基于稀土元素与阳离子交换树脂的选择吸附性质进行的一种分离方法。
通过树脂的分子筛作用，可将不同元素的离子根据其尺寸、电荷等特性区分开来。
淋滤法设备一般由淋滤塔、精密过滤器、浓缩器和洗涤塔等组成。
工作流程：将稀土元素溶液通过淋滤塔中的树脂床，异质离子进入树脂后与树脂上的阳离子交换，将稀土元素离子在吸附树脂上进行分离，浓度提高后流出到浓缩器中，随着温度的升高将稀土元素浓缩，再通过洗涤塔将稀土元素从树脂上洗下，得到相应纯度的稀土元素。
三、溶剂提取法溶剂提取法是指将稀土元素的水溶液与某些有机溶剂混合后，通过相对溶解度的差异来实现稀土元素的分离。
溶剂提取法设备由萃取塔、分离器、再生塔等组成。
工作流程：将稀土元素水溶液与具有选择性提取稀土元素的有机溶剂混合，经过乳化、萃取、分离等过程，使稀土元素离子被萃取到有机相中，从而实现离子种类的分离。
再经过再生装置对有机相中的稀土元素进行还原、分离等操作，提取出较为纯净的稀土元素。
四、离子交换法离子交换法是指利用固体离子交换树脂的离子交换性质，将目标金属离子吸附于树脂上，从而实现金属离子的分离与纯化。
离子交换法设备由工质受体、碱性阴离子树脂、弱酸性树脂、正交树脂等组成。
工作流程：将稀土元素离子通过离子交换树脂进行选择性吸附，整个过程中严格控制离子交换树脂的反应时间和反应条件，以确保稀土元素离子的选择性吸附和不同元素的区分。
随着吸附的进行，树脂中的稀土元素离子逐渐提高其浓度并形成单一的离子种类浓缩液体，经过洗脱等处理，可以得到高纯度的稀土元素。
五、萃取析合萃取析合法是将物理、化学和分子筛理论相结合，通过分子吸附作用或化学反应实现稀土元素的选择性分离与提纯。
稀土元素的制备和应用
稀土元素的制备和应用稀土元素是指化学周期表中镧系（14种）、釹系（14种）和钪系（3种）共计31种元素的统称。
这些元素的特点是具有独特的电子结构和多种价态，所以被广泛应用于光电、信息、催化、冶金、环保、医疗等领域。
本文将从传统的制备方法、先进的制备技术以及应用领域三个部分进行介绍。
一、传统的制备方法1. 分离提取法稀土元素的分离提取法是制备稀土元素的传统方法，主要包括萃取法、碳酸盐沉淀法、离子交换法、浮选法等。
其中，离子交换分离法是最为常用的方法，通过根据稀土元素的离子半径和价格选择合适的树脂，使不同稀土元素以不同的速度进行分离提取。
这种方法虽然历史悠久，但是工艺复杂、成本高，产出的稀土元素纯度不高，难以满足现代产业的要求。
2. 化学还原法化学还原法是利用化学反应将稀土金属离子还原成金属的制备方法。
常用的还原剂有镁、钙、锂等，反应过程需要控制温度、压力、pH值等多个参数。
该方法产出的稀土金属纯度较高，但还原剂成本昂贵，且需要大量能量供给，不利于工业化生产。
二、先进的制备技术1. 气相沉积法气相沉积法是一种将气态中的稀土元素原子沉积到基底表面的方法。
该方法需要将稀土金属加热至沸点，形成蒸气，然后通过气体传输到反应器中，利用惰性气体的动力学效应将原子沉积到基底上。
这种方法制备出来的稀土金属纯度较高，但需要高温高真空环境，成本较高。
2. 电弧气相沉积法电弧气相沉积法是在气相沉积法的基础上进行改进，利用电弧对稀土金属加热，使稀土金属的温度升高到蒸气沉积温度，然后通过气体传输到反应器中进行沉积。
这种方法制备出来的薄膜均匀度较好，可以很好地满足现代产业的需求。
三、应用领域1. 光电领域稀土元素在光电领域的应用主要体现在荧光材料和光电器件方面。
稀土元素的发光性能和长寿命使荧光材料具有很高的荧光效率和较长的寿命，适用于显示器、LED、激光等领域。
同时，稀土元素还可以制备出各种光学器件，例如光纤放大器、飞秒激光器等。
化学分析中的分离技术
化学分析中的分离技术化学分析中常常需要对混合物进行分离，进而对其单独成分进行定量分析。
分离技术在化学分析领域中具有重要的应用价值，其主要作用就是将混合物中的成分分离出来以进行独立的定量分析。
本文将从化学分析中的稀土元素分离、微生物蛋白质分离、食品中有毒有害物质的分离这三个方面，简要介绍几种常见的分离技术。
一、化学分析中的稀土元素分离稀土元素是一类非常重要的化学元素。
在科学技术、工业技术以及生物医学等领域中都有着广泛的应用。
而稀土元素分离技术，也是化学分析中的一个重要分支。
目前，稀土元素的分离技术主要有以下两种：1、萃取分离法：以稀土元素与有机配体的络合物具有较大不溶度差异，从而进行分离；2、离子交换分离法：根据稀土元素的化学性质差异，利用离子交换树脂的选择性吸附性质实现分离。
这两种分离技术各有优缺点，应根据具体情况选择。
二、微生物蛋白质分离微生物蛋白质分离技术是一项新型的分离技术，在化学分析领域中也具有重要应用价值。
该技术主要将微生物（如细菌、真菌等）中的蛋白质分离出来，以用于疾病的诊断、治疗等领域。
目前，常见的微生物蛋白质分离技术主要有：1、胶束电泳：利用胶束对微生物蛋白质进行电泳分离；2、透析分离法：透析分离法是通过分子大小的物理分离，实现分离目标蛋白质；3、交联凝胶电泳：该技术是利用蛋白质在磷酸盐溶液中的电荷差异进行分离。
三、食品中有毒有害物质的分离食品安全对人们健康至关重要，食品中的有毒有害物质是造成人们健康问题的主要来源之一，因此有必要对其进行分离。
目前，常见的食品中有毒有害物质的分离技术主要有：1、溶剂萃取法：利用物质溶解度的差异，将有毒有害物质与其他成分分离；2、净化柱分离法：通过利用特定化学试剂分离出有毒有害物质。
需要注意的是，食品中的有毒有害物质经常是微量存在的，因此在分离过程中需要对操作人员进行严格控制，以避免污染和误差的出现。
综上所述，化学分析中的分离技术在科学技术、医学以及工业技术等领域中具有广泛的应用。
矿石中稀土元素的提取与分离
矿石中稀土元素的提取与分离稀土元素是一组特殊的金属元素，包括镧系元素（镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥）以及钪和钇，共 17种元素。
它们在现代科技和工业中发挥着至关重要的作用，从高科技电子产品到清洁能源，从国防军事到医疗设备，稀土元素的身影无处不在。
然而，稀土元素在自然界中通常不是以单独的纯元素形式存在，而是与其他元素一起组成复杂的矿石。
因此，从矿石中有效地提取和分离稀土元素是一项具有挑战性但又至关重要的任务。
稀土矿石的类型多种多样，常见的有独居石、氟碳铈矿、磷钇矿等。
这些矿石中稀土元素的含量通常较低，且与其他杂质元素紧密结合，这就增加了提取和分离的难度。
在提取稀土元素之前，首先需要对矿石进行预处理。
这通常包括破碎、研磨和选矿等步骤，以提高矿石的品位和减少后续处理的工作量。
破碎和研磨的目的是将大块的矿石破碎成较小的颗粒，以便后续的化学处理能够更有效地进行。
选矿则是利用物理性质的差异，如密度、磁性、导电性等，将含有稀土元素的矿石与其他杂质矿石分离。
化学浸出是提取稀土元素的常用方法之一。
常见的浸出剂有盐酸、硫酸、硝酸等强酸，以及氢氧化钠、碳酸钠等强碱。
在浸出过程中，浸出剂与矿石中的稀土元素发生化学反应，将稀土元素溶解到溶液中。
例如，对于独居石矿石，通常使用硫酸进行浸出，反应方程式如下：REPO₄＋ 3H₂SO₄ → RE₂(SO₄)₃＋ H₃PO₄然而，仅仅将稀土元素溶解到溶液中还不够，还需要将它们从复杂的溶液体系中分离出来。
溶剂萃取是一种非常有效的分离方法。
在溶剂萃取过程中，利用稀土元素在两种不互溶的液相（通常是水相和有机相）中分配系数的差异，实现稀土元素的分离。
常用的萃取剂有磷酸三丁酯（TBP）、二（2-乙基己基）磷酸（D2EHPA）等。
以使用 D2EHPA 萃取剂为例，它在有机相中可以与稀土离子形成稳定的络合物。
当含有稀土离子的水相与有机相接触时，稀土离子会从水相转移到有机相中，从而实现分离。
稀土提取及分离
稀土提取及分离稀土是指一组具有特殊化学性质的17种元素，包括镧系、铈系、钕系、钐系、铽系、镝系、钬系、铒系、铥系和镱系元素。
这些元素在工业生产中具有广泛的应用，尤其是在高科技领域，如电子、光电、医疗器械等。
稀土的提取及分离是稀土产业链的重要环节，本文将对其进行详细介绍。
稀土的提取主要有矿石浸取法和离子交换法两种方法。
矿石浸取法是将稀土矿石经过破碎、磨矿等工艺处理后，通过酸浸法或碱浸法提取稀土。
其中，酸浸法适用于含磷的稀土矿石，而碱浸法适用于含碳酸盐的稀土矿石。
离子交换法则是利用离子交换树脂将稀土离子从溶液中吸附，并通过洗脱和再生等步骤获得稀土产品。
稀土的分离主要是通过溶剂萃取法和离子交换法实现的。
溶剂萃取法是利用有机相和水相之间的分配系数差异，通过萃取剂将稀土离子从溶液中提取到有机相中，然后通过洗脱和分离等步骤获得纯度较高的稀土产品。
离子交换法则是利用离子交换树脂的选择性吸附作用，根据稀土离子的不同特性，通过洗脱和再生等步骤实现稀土的分离。
稀土的提取及分离过程中需要注意的是，稀土元素之间在物理和化学性质上的相似性较高，因此在分离过程中往往会产生难以分离的混合物。
为了克服这一问题，可以通过改变萃取条件、选择适当的分离剂和控制溶液pH值等方法来实现稀土的有效分离。
稀土的提取及分离过程还需要考虑环境保护的因素。
稀土矿石的开采和提取过程中会产生大量废水和废弃物，其中含有重金属和放射性物质等有害物质。
因此，在稀土提取及分离过程中需要采取相应的环境保护措施，如废水处理和废弃物的合理处置，以减少对环境的污染。
稀土的提取及分离是稀土产业链的重要环节，通过矿石浸取法、离子交换法、溶剂萃取法等多种方法可以实现稀土的提取及分离。
在实际操作中，需要充分考虑稀土元素之间的相似性，选择合适的分离剂和控制条件来实现有效的分离。
同时，还需要关注环境保护的问题，通过合理的废水处理和废弃物处置等措施，减少对环境的影响。
稀土产业的发展离不开稀土的提取及分离技术的进步和创新，将为我国高科技产业的发展提供重要支撑。
稀土元素的分离提纯技术研究
稀土元素的分离提纯技术研究稀土元素，又称稀有土元素或稀土金属，是指元素周期表中第57至71个元素以及第89号的钚、第90号的镎等元素。
这些元素广泛应用于现代工业、高科技领域和军事等领域，具有重要的战略意义。
但是稀土元素的提纯难度较大，因此稀土元素的分离提纯技术研究一直备受关注。
稀土元素的分离提纯技术主要包括离子交换法、溶剂萃取法、深度过滤法等。
其中，离子交换法是一种广泛应用的稀土元素分离提纯方法，其原理是利用离子交换树脂在水中能够吸附离子的特性，将稀土元素从水中分离出来。
离子交换法具有分离效率高、操作简单、洗涤、再生方便等优点。
溶剂萃取法是一种依靠有机物选择性提取金属离子成分的分离技术。
在稀土元素分离过程中，最常用的有机物是邻二甲苯（NDT）。
由于稀土元素在NDT中的分配系数差异较大，因此可以利用这种方法进行分离提纯。
溶剂萃取法具有分离效率高、选择性好、工艺流程简单等特点，在稀土元素工业中得到广泛应用。
深度过滤法是一种通过膜分离技术来实现分离提纯。
深度过滤法的原理是利用膜的孔径大小不同，对不同分子的筛选作用，从而实现分离提纯。
深度过滤法具有高通量、高分离效率、分离过程催化剂自然分离等优点，在稀土元素提纯中也得到广泛应用。
除了上述常用的分离提纯技术外，还有熔盐电解法、氧化物还原法、氯化物熔融氧化法、金属热还原法、氢氧化物络合法等其他方法。
这些方法具有不同的优点和适用范围，需要根据实际需求选择合适的方法去实现稀土元素的分离提纯。
稀土元素的分离提纯技术研究始终是稀土元素工业的重要研究方向。
通过对各种分离提纯方法的研究和探索，可以实现稀土元素的高效提纯，提高稀土元素的利用价值。
未来，在稀土元素工业发展的道路上，稀土元素的分离提纯技术将扮演着越来越重要的角色，为稀土元素的应用和开发创造更加良好的条件。
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因为不存在络合剂时，相邻稀土元素的分离因素接近
于1，故：
RE1 RE2
1 KRE2Y Y 3 1 KRE1Y Y 3
可以看出，在络合剂存在时，相邻稀土元素的分离因素与
稀土络合物的稳定常数和络合剂的银离子浓度有关。当所
形成的络合物稳定常数较大时，分离因素还可近似地表示
为：
KK RE1 RE2
SO 2- > NO - > Cl- >F- >HCO - >HSiO -
对于弱碱阴树脂来说，其吸附能力： OH->SO43- >NO3->PO4->Cl->HCO3-
(4)在高温、非水溶液或浓溶液中，树脂对离子的亲合 力不遵守上述规律。
3.分配比和分离因素
分配比是具有实际意义的参数。它是离子交换达到平衡时， 离子在树脂中的总浓度和在溶液中的总浓度的比值，不考虑 离子在树脂和液相中的状态，分配比是：
稀土离子在HCl,HNO3,H2SO4的介质中，很少被阴离子树脂吸 附。当上述介质中加入有机溶剂时，阴离子树脂对稀土离子 的吸附能力会显著的改善。由于稀土络阴离子在酸-有机溶剂 体系中更加稳定，因而易被树脂所吸附。
用于阴离子淋洗色层的有机溶剂有甲醇、乙醇、丙醇、丁 醇、异戊醇、丙酮、环氧乙烷等。
在阴离子淋洗色层方面，采用HNO3-有机溶剂体系较多， 并以测出相邻元素的分离因素，如下表所示:
Th4+>RE3+>Ca2+>H+
离子的有效半径小的，则亲合力也大，如三价稀土离子的半径随
La3+ Lu3+减小，但它们的水合离子半径则从La3+
Lu3+而
增大，树脂对它们的亲合力则随La3+ Lu3+而减小。
（2）对于H+或H3O+来说，阳离子交换树脂对其亲合 力与树脂功能基的酸性强弱有关，如羧酸型阳离子交换 树脂（弱酸型的）对H+的吸附能力强，其吸附次序为：
H+>Fe3+>Al3+ >Ca2+ > Mg2+>K+ >Na+
磺酸型阳离子交换树脂（强酸型的）对H+的吸附能力弱， 其吸附次序为：
Fe3+>Al3+ >Ca2+ > Mg2+>K+ >Na+> H+
（3）在常温、稀溶液中，阴离子交换树脂的选择性与银 离子电荷、水合半径以及它们所形成的酸性有关。对于强 碱性阴树脂来说，其吸附次序：
树脂中离子的毫摩尔数
D
RSO3
3
RE 3
RE
每克树脂中离子的浓度 每毫升溶液中离子的浓度
干树脂的克数 溶液中离子的毫摩尔数
溶液的毫升数
分配比的单位是毫升/克，分配比是衡量树脂对离子吸附 能力的参数。
分配比与选择系数的关系可表示为：3
RE
K RE H
RSO3H 3
RE1Y
KRE1Y
RE1Y RE13 Y 3
RE23+ + Y3-
RE2Y
KRE2Y
RE2Y RE23 Y 3
RE1
RE2
RE13
RE23
RE23 RE13
RE2Y RE1Y
RE13
RE23
1 KRE2Y
Y 3
RE23
RE13
1 KRE1Y
Y 3
H
3
选择系数越大，分配比也越大。分配比还与溶液中H+浓度成 正比。H+浓度越大，分配比越小。
分离因素是两个元素的分配比的比值，是衡量离子交换色层
分离两个元素的分离效果的参数。分离因素可表示为：
B
B
A
DB DA
B
A
B A AB
A
对于相邻的两稀土元素来说，其分离因素：
REZ1
REZ
REZ31
金属离子与树脂的作用是静电引力作用 ，作用力的大小与 金属离子在溶液中的有效半径成反比。所以有效半径小、 电荷多的金属离子，相对来说，树脂对其作用力要大，吸 附能力要强。
金属离子对树脂相对亲合力的大小有如下几条经验规律：
（1）在常温、稀溶液中，阳树脂对金属离子的亲合力：离 子电荷高的。亲合力大，如
离子对 Pm-Nd Nd-Pr Pr-Ce Ce-La
Z 1 Z 2.6 2.2 1.7 1.7
2.置换色层
置换色层是树脂要先用吸附能力小于被分离元素的离子来 转型，然后将分离的元素加到树脂中，在进行淋洗，淋洗 液中金属离子容易被置换吸附在树脂上离子。种植方法不 能像淋洗色层那样将被分离的元素分离，但可以使分离元 素得到不同程度的分离，获得相当纯的单一元素。
6.2.2 离子交换色层的类型及其应用
在稀土元素分离方面，离子交换色层的淋洗色层和置换色 层都有重要意义
1.淋洗色层 淋洗色层又分为阳离子淋洗色层和阴离子淋洗色层
（1）阳离子淋洗色层：其特点是树脂作用与淋洗剂相同的电解 质溶液进行处理。直到树脂上的阳离子被完全交换下来，再把小 量的样品（溶液）加到树脂中，然后用大量的淋洗剂进行淋洗的 一种色层技术。它能将样品中的成份完全地分离开来，所以它不 但用于单一稀土的制备，也广泛用于稀土元素的定量分析上。
（1）离子交换反应步骤 树脂和溶液中的离子交换反应，包括如下五个步骤：
A、溶液中的离子向树脂表面扩散，通过围绕树脂表面的液 体薄膜交界层，达到树脂表面。
B、到达树脂表面的离子进入树脂的交换网孔内，在树脂颗 粒内部扩散。
C、扩散进入树脂颗粒内部的离子与树脂中可交换离子（功 能基的可理解的离子）发生交换反应。
表6-8 Dowex1,90%MeOH-10%(1MHNO3)淋洗时相邻元素的分离因素
离子对 Lu-Y Yb-Tm Er-Ho Ho-Dy Tm-Er
Z 1 Z 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
离子对 Dy-Tb Tb-Gd Gb-Eu Eu-Sm Sm-Pm
Z 1 Z 1.1 1.3 1.6 1.9 2.3
RSO3H +1/n Mn+
1/n(RSO3)nM +H+
KM
nH
RSO3
n
M
1
n
H
RSO3H M n 1 n
选择系数可表示树脂的选择性，选择系数越大，树脂对金属离 子的选择性越强。树脂对各种金属离子选择性强弱的原因还不 十分清楚。强酸阳树脂对金属离子的差异可用树脂和金属的相 互作用以及金属离子和水的相互作用来解释。
A、分离因素：在吸附过程中，相邻一对稀土元素的分离因素：
RE1
RE2
RE13
RE23
RE23
RE13
由于各对相邻稀土元素的分离因素 1 ，因此要通过
吸附过程的分离作用使稀土元素分离是极难的。
在淋洗过程中，由于淋洗剂的络合作用，溶液中存在 着稀土离子与络合剂的络合平衡：
RE13+ + Y3-
§6.2 离子交换法分离稀土元素 6.2.1 离子交换法的基本概念
离子交换法是稀土元素分离、制备单一稀土元素的重要方 法。是稀土元素分离和分析的重要手段。
离子交换色层技术是以离子交换树脂（阳离子交换树脂 或阴离子交换树脂）为固定相，含有稀土离子的溶液或淋 洗液为流动相的。离子交换反应发生在树脂和溶液之间。 通过树脂上的功能基可解离离子与溶液中电荷相同的离子 进行异相交换反应：
RE2Y
3NH
4
RE23
NH4
3
Y
RE1Y
3NH
4
RE13
NH4
Y 3
因而上述反应在淋洗过程中重复进行。结果使形成稳定络合物的离
子富集在最初收集的流出液中，而形成不太稳定的络合物离子富集
在后收集的溶液中，这样两个元素就得到了分离。当条件适宜时，
再先流出的离子全收集后，可以出现空白，而后收集的则是另一种
（1）树脂的吸附：将混合稀土溶液以适当的流速通过树脂 柱，离子在树脂柱上自上而下的进行交换而被吸附。一般 在待分离的离子吸附前，树脂要进行转型，以适应要分离 离子的吸附和解吸。
（2）淋洗：将淋洗剂以适当的流速通过树脂柱，由于淋洗 剂的作用，吸附在树脂上的离子被解吸下来，以便得到所 需的产品，并使树脂再生，可循环使用；淋洗剂一般是含 有络合剂的溶液，因此在淋洗过程中，由于络合剂对金属 离子的络合能力不同，往往加大了相邻稀土元素的分离因 素，而是稀土得到有效的分离。所以淋洗过程是离子交换 分离色层技术的一个重要步骤。
3RSO3H(阳离子交换树脂) + RE3+
(RSO3)3RE + 3H+
通过上述反应溶液中离子被吸附在树脂上。吸附在树脂上的
离子亦可被溶液中电荷相同的其它离子置换而解吸下来：
(RSO3)3RE + 3H+
3RSO3H + RE3+
所以离子交换反应是可逆的平衡反应，也是非均相反应， 因此具有非均相反应的特点。
nRSO3H + Mn+
(RSO3)nM +nH+
K
'
RSO3
n
M
H
n
RSO3H n M n
它表示平衡时氢型树脂和溶液中离子的浓度关系，即各离子 从树脂中置换出H+的能力，即选择系数，以符号KM-H表示：
KM H
RSO3
n
M
H
n
RSO3H n M n
为了比较树脂对不同价态离子的吸附能力，可把上式改为：
液，其反应为：
RE23
NH4
3
Y