تُعرف العناصر الأرضية النادرة باسم "الفيتامينات الصناعية" ولها خصائص مغناطيسية وضوئية وكهربائية ممتازة.
مع استمرار تزايد الطلب على العناصر الأرضية النادرة في الصناعات الناشئة مثل مركبات الطاقة الجديدة، أصبحت الموارد الأرضية النادرة شحيحة بشكل متزايد. أصبحت إعادة تدوير الأتربة النادرة من الموارد الثانوية اتجاهًا عامًا.
الطين الأحمر عبارة عن نفايات صلبة يتم إنتاجها أثناء إنتاج الألومينا ويحتوي بشكل أساسي على عناصر مثل Fe وSi وCa وAl وTi وكمية صغيرة من Sc. تشمل العناصر الأرضية النادرة الشائعة في الطين الأحمر عناصر اللانثانيد (مثل اللانثانم، والسيريوم، والبراسيوديميوم، والنيوديميوم، وما إلى ذلك) وعناصر سلسلة الإيتريوم (مثل الإيتريوم، والديسبروسيوم، والهولميوم، وما إلى ذلك). محتواها في الغالب أعلى من 500×10-6، ومعامل الإثراء يبلغ حوالي 2، وهو ذو قيمة استخدام شاملة عالية.
في الوقت الحاضر، تنقسم طرق ترشيح العناصر الأرضية النادرة من الطين الأحمر بشكل أساسي إلى عمليات ترشيح رطبة وعمليات مشتركة مبللة بالنار. نظرًا لاختلاف الكواشف وتقنيات التشغيل، يمكن تقسيم عملية الترشيح الرطب إلى ترشيح حمض الهيدروكلوريك، وترشيح حمض الكبريتيك، وترشيح حمض النيتريك، والترشيح البيولوجي، وما إلى ذلك؛ يمكن تقسيم العملية المشتركة المبللة بالنار إلى طريقة ترشيح التحميص بدرجة حرارة عالية وطريقة ترشيح التحميص بالكبريت، وما إلى ذلك.
بغض النظر عما إذا كانت عملية ترشيح رطبة أو عملية مشتركة مبللة بالنار، فإن المادة المرتشحة الغنية بالأرض النادرة التي يتم الحصول عليها ستحتوي دائمًا على شوائب مثل Fe وAl، لذلك يلزم إجراء عملية فصل لاحقة للتنقية. في الوقت الحاضر، يتم استخدام طرق استخلاص المذيبات والتبادل الأيوني على نطاق واسع لفصل واستخراج الأتربة النادرة في المادة المرتشحة من الطين الأحمر. تحتوي طريقة التبادل الأيوني على عدد أقل من التطبيقات بسبب القيود المفروضة على أداء وتكلفة وكيل التبادل. أصبحت طريقة الاستخراج هي عملية الفصل والاستخراج الرئيسية بسبب التكنولوجيا الناضجة والتشغيل البسيط ومعدل الاسترداد العالي.
مبدأ الاستخلاص بالمذيبات هو استخدام الفرق في ذوبان المواد المذابة في مذيبين غير قابلين للامتزاج بشكل متبادل (أو قابلين للذوبان قليلاً) لنقل المركب إلى المذيب المستهدف، وبالتالي تحقيق غرض الفصل. بالمقارنة مع العناصر الأرضية النادرة الأخرى، يحتوي السكانديوم على نصف قطر أيوني صغير وبنية إلكترونية بسيطة، مما يجعل مركب مستخلص السكانديوم مختلفًا عن العناصر الأرضية النادرة الأخرى ومناسبًا لاستخلاص المذيبات. نظرًا لأن استخراج السكانديوم يجب أن يزيل عددًا كبيرًا من الشوائب مثل الحديد والتيتانيوم، فإن اختيار عوامل الاستخلاص وعمليات الاستخلاص هو المفتاح لتحقيق معدل استرداد مرتفع للسكانديوم. تنقسم عوامل الاستخلاص شائعة الاستخدام حاليًا بشكل أساسي إلى عوامل استخلاص حمض الفوسفوريك، وعوامل استخلاص حمض الكربوكسيل، والأمينات الأولية، وما إلى ذلك.
يستخدم على نطاق واسع في المستحضرات الصيدلانية الكيميائية واستخراج API والمعادن المائية وحماية البيئة وفصل الزيت عن الماء والغذاء والعديد من المجالات الأخرى.