N,N,N',N'-Tetrabutylmalonamide ถูกใช้หลักๆ เป็นสารสกัดเลือกสรรในการแยกและทำให้บริสุทธิ์ไอออนโลหะ โดยเฉพาะในวัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ มันมีประสิทธิภาพในการสกัดแอกติไนด์ เช่น ยูเรเนียมและพลูโทเนียม จากเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ใช้แล้วหรือสารละลายของเสียกัมมันตภาพรังสี ความสามารถของสารประกอบนี้ในการก่อตัวเป็นคอมเพล็กซ์ที่เสถียรกับไอออนโลหะเฉพาะเจาะจงทำให้มีคุณค่าต่อกระบวนการสกัดด้วยตัวทำละลาย ช่วยในการกู้คืนและรีไซเคิลวัสดุที่มีค่าในขณะที่ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ ยังมีการสำรวจในงานวิจัยสำหรับการใช้ที่เป็นไปได้ในการแยกธาตุหายาก ซึ่งมีความสำคัญต่อการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีสูงต่างๆ ความเสถียรทางเคมีและความเลือกสรรทำให้เป็นสารเคมีที่เป็นประโยชน์ทั้งในตั้งอุตสาหกรรมและห้องปฏิบัติการสำหรับการกู้คืนและทำให้บริสุทธิ์ไอออนโลหะ