生物分离是化学工程领域通过生物体系实现目标产物分离纯化的核心技术。该技术基于物质的理化特性差异（如分子大小、带电性质、溶解度等），主要应用于微生物发酵产物、酶反应产物及动植物细胞培养产物的处理。其工艺框架包含原材料预处理、固液分离、目的产物分离、纯化及后加工处理五大步骤。

作为生物化学工程的重要组成部分，生物分离（bioseparation）是指通过生物体系或生物活性物质实现目标产物的分离纯化过程，其核心在于利用生物分子特异性识别机制或生物体代谢特性完成物质分离。该技术区别于传统化工分离方法，具有环境友好性与高选择性的特点。

通过破碎细胞、溶解目标产物等手段提取初始生物材料，包含机械破碎、酶解法等单元操作。

采用离心、过滤等方式去除发酵液或培养液中的固体杂质，为后续纯化步骤创造条件。

利用沉淀、萃取等技术去除可溶性杂质，部分工艺会结合膜分离、色谱法提高分离效率。

通过层析、电泳等手段使目标产物达到药品级或工业应用所需纯度，此阶段需根据产物特性选择亲和层析、离子交换等特异性方法。

对纯化产物进行冷冻干燥、添加稳定剂等后加工处理，确保产物在储存运输过程中的稳定性。

2023年6月，清华大学化学系团队在《先进材料》发表研究成果，针对稀土矿分离开发出新型生物分离工程技术。该技术通过以下创新实现突破：

此项技术相比传统化学提纯法减少危险化学品使用量，为稀土资源生物制造提供了新范式，印证了生物分离技术在复杂矿物处理中的独特优势。