본 발명은 폐형광체 침출액에 용해된 여러 종류의 희토류 원소를 효율적으로 분리하여 회수할 수 있는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은, 이트륨(Y), 유로퓸(Eu), 테르븀(Tb), 란탄(La) 및 세륨(Ce)을 포함하는 침출액으로부터 상기 원소들을 분리하는 방법으로, (a) 디-2,4,4-트라이메틸펜틸 포스핀산을 포함하는 단일 추출제를 사용하여, 상기 침출액에 포함된 이트륨(Y)을 선택적으로 분리하는 단계; (b) 디-2,4,4-트라이메틸펜틸 포스핀산과 트리-옥틸/데실 아민을 포함하는 혼합 추출제를 사용하여, 상기 이트륨(Y)이 분리된 추출여액으로부터 유로퓸(Eu) 및 테르븀(Tb)을 선택적으로 분리하는 단계; (c) 테르븀(Tb) 용액을 사용한 스크러빙(scrubbing)을 통해, 상기 혼합 추출제에 추출된 유로퓸(Eu)과 테르븀(Tb)을 분리하는 단계; 및 (d) 상기 (b) 단계에서 유로퓸(Eu)과 테르븀(Tb)이 선택적으로 분리된 추출여액에 포함된 란탄(La)과 세륨(Ce)을 산화 분위기에서 세륨(Ce)를 침전시켜 상호 분리시키는 단계;를 포함한다.