Industrijski čisti metali rijetkih zemalja naširoko se koriste u industriji, a metali rijetkih zemalja veće čistoće uglavnom se koriste za mjerenje fizikalnih i kemijskih svojstava. Postoje četiri glavne metode pročišćavanja koje se koriste u laboratoriju, naime vakuumsko taljenje, vakuumska destilacija ili sublimacija, elektromigracija i zonsko taljenje.
Metoda vakuumskog taljenja
Taliti i pročišćavati metale rijetke zemlje s nižim tlakom pare, kao što su skandij, itrij, lantan, cerij, prazeodim, neodim, gadolinij, terbij i lutecij, na stupnju vakuuma većem od 10-6 torra, na temperaturi od 200 do 1000 stupnjeva više od tališta metala. U ovom slučaju, nečistoće s visokim tlakom pare kao što su alkalni metali, zemnoalkalijski metali, fluoridi i niskovalentni oksidi (RO) mogu se destilirati, ali učinak uklanjanja nečistoća s visokim vrelištem kao što su tantal, željezo, vanadij, a krom je siromašan.
Metoda vakuumske destilacije
Također poznata kao metoda vakuumske sublimacije. Destilirajte i pročistite itrij, gadolinij, terbij i lutecij pri stupnju vakuuma od 10-6-10-9 torra i temperaturi od 1600-1725 stupnjeva, te sublimirajte i pročistite skandij, disprozij, holmij, erbij, tulij, samarij, europij , i iterbij na 1550-1650 stupnju . Pod tim uvjetima, metalne nečistoće s niskim tlakom pare kao što su tantal i volfram, kao i spojevi koji sadrže ugljik, dušik i kisik, ostat će u lončiću. Ova metoda se često koristi u kombinaciji s taljenjem pod vakuumom.
Metoda elektromigracije
Primijenite istosmjernu struju na metalnu šipku rijetke zemlje u ultra visokom vakuumu ili inertnoj atmosferi i držite je 1-3 tjedana na temperaturi 100-200 stupnjeva nižoj od tališta metala. Pod djelovanjem visoke temperature i istosmjernog električnog polja, različiti elementi nečistoće nakupljaju se duž ispitne šipke prema oba kraja zbog razlika u efektivnom naboju, koeficijentu difuzije i brzini migracije. Odrežite oba kraja ispitne šipke, a srednji dio se može dodatno pročistiti elektromigracijom. Pročišćavanje lantana, cerija, praseodimija, neodimija, gadolinija, terbija, itrija i lutecija metodom elektromigracije u laboratoriju ima značajan učinak na uklanjanje nečistoća kao što su ugljik, kisik i dušik.
Regionalna metoda taljenja
Šipke od rijetkih zemnih metala podvrgavaju se taljenju u više zona vrlo malom brzinom (kao što je 0.4 mm/min za pročišćavanje itrija) u regionalnoj peći za taljenje, što ima značajan učinak na uklanjanje metalnih nečistoća kao što su željezo, aluminij , magnezij, bakar, nikal itd., ali je neučinkovit za kisik, dušik, ugljik i vodik. Osim toga, kombinirane metode elektrolitičke rafinacije i elektromigracije zonskog taljenja imaju određene učinke na pročišćavanje rijetkih zemalja.