本发明一种萃取分离制备6N级氯化钐的方法以4N级氯化钐水溶液为料液,C272为萃取剂,通过La/Sm/EuGd满载三出口分馏萃取体系分离除去氯化钐料液中的杂质稀土元素镨、钕、铕和钆,制备6N级氯化钐水溶液。目标产品6N级氯化钐水溶液中的钐纯度为99.99991%~99.99998%,钐的收率为96%~98%。本发明具有产品纯度高、钐的收率高、试剂消耗少、分离效果好、工艺流程短、生产成本低等优点。