Separation of Rare Earth Elements Using Ln-EDTA Eluent in an Anion Exchanger

음이온 교환수지에서의 희토류-EDTA 용리액에 의한 희토류 원소의 분리

  • Received : 1996.10.05
  • Published : 1997.02.25

Abstract

Chloride form anion exchange resin was used to separate one of the elements from the rare earth mixture using respectable Ln-EDTA eluent. $Sm^{3+}$, $La^{3+}$ or $Ce^{4+}$ complexed with EDTA was passed through the resin column and eluted with a Sm-EDTA solution as an eluent. Here all the rare earth element ions except $Sm^{3+}$ were passed. Adsorbed $Sm^{3+}$ in resin was eluted with 1.0 M HCl solution. If La-EDTA solution as an eluent was used to separate lanthanum ions, lanthanum ions were eluted together with other rare earth elements. When Ce-EDTA solution was also used for separation of $Ce^{4+}$, it was eluted in the region of other rare earth elements. In the case of Sm-EDTA elution, the elution mechanism was as follows : Absorption : $RCl+Ln-Y^-{\leftrightarrows}RLnY+Cl^-$, Sm-EDTA elution : $RLnY+Sm-Y^-{\leftrightarrows}RSmY+Ln-Y^-$, HCl elution : $RSmY+HCl{\leftrightarrows}RCl+Sm-Y^-$.

$Cl^-$형 음이온 교환수지에서 희토류-EDTA 용리액을 사용하여 희토류 원소 혼합물 중의 원하는 한 원소를 분리 회수하는 연구를 하였다. 음이온 교환수지에 $Sm^{3+}$, $La^{3+}$, $Ce^{4+}$의 EDTA-착물을 흡착시키고, Sm-EDTA 용액으로 용리시키면, 수지에 흡착된 희토류 원소 중 $Sm^{3+}$ 외의 희토류 원소는 용리된다. 수지에 남아 있는 $Sm^{3+}$는 단계적으로 1M HCl 용액으로 용리시켜 분리하였다. Sm-EDTA 용액 대신 La-EDTA 용액으로 용리시키면 $Sm^{3+}$$Ce^{4+}$$La^{3+}$과 같이 용리되어 완전한 분리가 되지 않았고, Ce-EDTA 용액으로 용리시킬 때도 분리가 불가능하였다. Sm-EDTA 용액으로 용리시킬 때 용리 구조는 다음과 같다. 흡착과정 : $RCl+Ln-Y^-{\leftrightarrows}RLnY+Cl^-$, Sm-EDTA 용리 : $RLnY+Sm-Y^-{\leftrightarrows}RSmY+Ln-Y^-$, HCl 용리 : $RSmY+HCl{\leftrightarrows}RCl+Sm-Y^-$.

Keywords