Los elementos de tierras raras se conocen como "vitaminas industriales" y tienen excelentes propiedades magnéticas, ópticas y eléctricas.
A medida que continúa aumentando la demanda de tierras raras en industrias emergentes, como los vehículos de nueva energía, los recursos de tierras raras son cada vez más escasos. El reciclaje de tierras raras a partir de recursos secundarios se ha convertido en una tendencia generalizada.
El lodo rojo es un residuo sólido que se produce durante la producción de alúmina y contiene principalmente elementos como Fe, Si, Ca, Al, Ti y una pequeña cantidad de Sc. Los elementos de tierras raras comunes en el barro rojo incluyen elementos lantánidos (como lantano, cerio, praseodimio, neodimio, etc.) y elementos de la serie itrio (como itrio, disprosio, holmio, etc.). Su contenido es mayoritariamente superior a 500 × 10-6 y el coeficiente de enriquecimiento es de aproximadamente 2, lo que tiene un alto valor de utilización integral.
En la actualidad, los métodos para lixiviar elementos de tierras raras a partir de lodo rojo se dividen principalmente en procesos de lixiviación húmeda y procesos combinados húmedos por fuego. Debido a los diferentes reactivos y técnicas operativas, el proceso de lixiviación húmeda se puede dividir en lixiviación con ácido clorhídrico, lixiviación con ácido sulfúrico, lixiviación con ácido nítrico, lixiviación biológica, etc.; el proceso combinado fuego-húmedo se puede dividir en método de lixiviación y tostación a alta temperatura y método de lixiviación y tostación por sulfatación, etc.
Independientemente de si se trata de un proceso de lixiviación húmeda o de un proceso combinado de fuego-húmedo, el lixiviado rico en tierras raras obtenido siempre contendrá impurezas como Fe y Al, por lo que se requiere un proceso de separación posterior para su purificación. En la actualidad, los métodos de extracción con disolventes e intercambio iónico se utilizan ampliamente para separar y extraer tierras raras en lixiviados de lodo rojo. El método de intercambio iónico tiene menos aplicaciones debido a limitaciones en el rendimiento y costo del agente de intercambio. El método de extracción se ha convertido en el principal proceso de separación y extracción debido a su tecnología madura, operación simple y alta tasa de recuperación.
El principio de la extracción con solventes es utilizar la diferencia en la solubilidad de los solutos en dos solventes mutuamente inmiscibles (o ligeramente solubles) para transferir el compuesto al solvente objetivo, logrando así el propósito de la separación. En comparación con otros elementos de tierras raras, el escandio tiene un radio iónico pequeño y una estructura electrónica simple, lo que hace que el compuesto de extracto de escandio sea diferente de otros elementos de tierras raras y adecuado para la extracción con disolventes. Dado que la extracción de escandio debe eliminar una gran cantidad de impurezas como hierro y titanio, la selección de agentes de extracción y procesos de extracción es la clave para lograr una alta tasa de recuperación de escandio. Los agentes de extracción de uso común actualmente se dividen principalmente en agentes de extracción con ácido fosfórico, agentes de extracción con ácido carboxílico, aminas primarias, etc.
Es ampliamente utilizado en productos químicos farmacéuticos, extracción de API, hidrometalurgia, protección ambiental, separación de agua y petróleo, alimentos y muchos otros campos.