La séparation des éléments de terres rares (REE) est la troisième et dernière étape de la fabrication de composés de terres rares à partir de minerai. Les ETR se rencontrent invariablement dans la nature et, par conséquent, tout minerai de terres rares contient plusieurs ou la plupart des 17 ETR en quantités variables. Par conséquent, lorsqu’un concentré de terres rares (REC) est produit, il existe un mélange de terres rares qui doit être encore affiné en éléments individuels, qu’il soit sous forme d’oxyde ou de métal, avant de pouvoir être appliqué dans leurs divers produits finaux.

Pour parvenir à un CER, la première étape est la valorisation où les minéraux naturels contenant des terres rares disséminées dans le minerai sont libérés par concassage et broyage, puis concentrés par flottation, magnétisme et autres moyens en fonction de leurs propriétés physiques. La deuxième étape est l’hydrométallurgie, méthode de traitement dans laquelle le concentré minéral résultant de la valorisation est décomposé à l’aide d’agents thermiques et chimiques. Bien que l’hydrométallurgie varie d’un projet à l’autre, les deux étapes sont relativement simples et relativement réalisables avec les méthodes classiques, en fonction du minerai de terres rares concerné. Néanmoins, cela dépend des coûts, de l’échelle, de la réglementation environnementale, de l’infrastructure et des moyens permettant de choisir la combinaison optimale d’enrichissement et d’hydrométallurgie pour tout projet.

Ces deux étapes n’ont qu’une capacité limitée à différencier les terres rares individuelles et se font souvent au détriment d’une récupération globale importante. La raison en est que les propriétés chimiques des terres rares ne s’écartent pas de manière significative les unes des autres. Par conséquent, la purification et la séparation de chaque REE sont extrêmement fastidieuses et nécessitent plusieurs processus, la majorité des installations de traitement de ce type étant situées en Chine. Une raffinerie de terres rares comprend souvent de nombreuses étapes consécutives, chacune se traduisant par une amélioration minutieuse du flux complexe de terres rares, le cycle de traitement global prenant beaucoup de temps.