Rare earths occur in mixtures with each other or with other elements, while they are needed in the purest possible form. An important goal is therefore the development of suitable separation methods for these elements. The special magnetic properties of these elements, which are primarily paramagnetic, are ideal for this purpose. The magnetic separation of rare earth ions from aqueous solutions has been demonstrated by work at the Chair (J. Phys. Chem. Letters 2012, 3, 3559-3564). The functional principle is based on the application of magnetic gradient fields to aqueous solutions containing rare-earth ions. Under the effect of the magnetic field gradient force, the solvated rare-earth ions migrate into the field gradient and, if the separation cell is appropriately designed, can be collected at corresponding outlet channels.
Seltenen Erden treten in Mischungen untereinander oder mit anderen Elementen auf, während sie für die genannten Anwendungen in möglichst reiner Form benötigt werden. Ein wichtiges Ziel besteht daher in der Entwicklung geeigneter Separationsmethoden für diese Elemente. Dafür bieten sich die speziellen magnetischen Eigenschaften dieser Elemente an, die vorrangig paramagnetisch sind. Die magnetische Separation von Seltenen Erden-Ionen aus wässrigen Lösungen konnte durch Arbeiten an der Professur nachgewiesen werden (J. Phys. Chem. Letters 2012, 3, 3559–3564). Das Funktionsprinzip basiert auf der Anwendung von magnetischen Gradientenfeldern auf wässrige Lösungen, die Seltene-Erden Ionen enthalten. Unter Wirkung der magnetischen Feldgradientenkraft wandern die solvatisierten Seltene-Erden Ionen in den Feldgradienten und können, bei entsprechendem Design der Separationszelle an entsprechenden Austrittskanälen gesammelt werden.