Diferentes métodos têm sido empregados para separar lantanídeos de soluções aquosas, como precipitação química, troca iônica, filtração por membrana, coagulação e floculação, tratamento eletroquímico e extração por solvente. No entanto, esses processos possuem algumas desvantagens, como alto consumo de reagentes, baixa seletividade, alto custo operacional e dificuldade de tratamento posterior devido à geração de lodo tóxico. Neste estudo, foi avaliado o potencial de aplicação de biomassa de Bacillus subtilis imobilizada em gel de alginato de cálcio para a separação de íons de lantânio e samário. Os dados de equilíbrio foram ajustados aos modelos de adsorção de Langmuir, Freundlich e DKR. Os resultados mostraram que o modelo de Langmuir apresentou melhor ajuste matemático do que os modelos de Freundlich e DKR. A biossorção de lantânio e samário pela biomassa imobilizada seguiu a ordem Sm (III) > La (III). Conclui-se que o processo de biossorção pode ser uma alternativa promissora e eficaz para a recuperação de elementos de terras raras.