Industrijski čisti rijetki zemni metali se široko koriste u industriji, a rijetki zemni metali više čistoće se uglavnom koriste za određivanje fizičkih i kemijskih svojstava. Postoje četiri glavne metode prečišćavanja koje se koriste u laboratoriji, a to su vakuumsko topljenje, vakuum destilacija ili sublimacija, elektromigracija i zonsko topljenje.
Metoda vakuumskog topljenja
Rijetki zemni metali sa niskim pritiskom pare, kao što su skandij, itrijum, lantan, cerij, prazeodim, neodimijum, gadolinijum, terbijum i lutecij, se tope i prečišćavaju na stepenu vakuuma većem od 10-6 Torr na temperaturi {{ 1}} stepen više od tačke topljenja metala. U ovom slučaju, nečistoće sa visokim pritiskom pare kao što su alkalni metali, zemnoalkalni metali, fluoridi i niskovalentni oksidi (RO) mogu se destilovati, ali efekat uklanjanja na nečistoće visoke tačke ključanja kao što su tantal, gvožđe, vanadijum i hrom je siromašan.
Metoda vakuumske destilacije
Također poznat kao metoda vakuumske sublimacije. Destilaciono prečišćavanje itrijuma, gadolinija, terbija i lutecijuma se vrši na stepenu vakuuma od 10-6-10-9 stepeni C i temperaturi od 1600-1725 stepena C, dok se sublimaciono prečišćavanje od skandijuma, disprozijuma, holmijuma, erbija, tulij, samarijum, europijum i iterbijum se izvodi na 1550-1650 stepenu C. Pod u ovim uslovima, metalne nečistoće sa niskim pritiskom pare, kao što su tantal i volfram, kao i jedinjenja koja sadrže ugljenik, azot i kiseonik, će ostati u lončiću. Ova metoda se često koristi u kombinaciji s vakuumskim topljenjem.
Metoda elektromigracije
Primijenite jednosmjernu struju na šipku od rijetkih zemnih metala u ultra-visokom vakuumu ili inertnoj atmosferi i održavajte je na 100-200 stepenu nižoj od tačke topljenja metala 1-3 sedmica. Pod utjecajem visoke temperature i jednosmjernog električnog polja, različiti elementi nečistoće se akumuliraju duž ispitne šipke prema oba kraja zbog razlika u efektivnom naboju, koeficijentu difuzije i pokretljivosti. Odrežite oba kraja ispitne šipke i ponovo izvršite elektromigraciono pročišćavanje u srednjem delu. Pročišćavanje lantana, cerija, prazeodimija, neodimijuma, gadolinija, terbija, itrijuma i lutecijuma metodom elektromigracije u laboratoriju ima značajan učinak na uklanjanje nečistoća kao što su ugljik, kisik i dušik.
Regionalna metoda topljenja
Šipke od rijetkih zemnih metala tope se više puta u zonskoj peći za topljenje vrlo malom brzinom (kao što je 0.4 mm/min za prečišćavanje itrijuma), što ima značajan uticaj na uklanjanje metalnih nečistoća kao što su gvožđe, aluminijum , magnezijum, bakar i nikl, ali je neefikasan za kiseonik, azot, ugljenik i vodonik. Osim toga, kombinirana metoda elektrolitičke rafinacije i zonskog topljenja električne migracije također ima određene efekte na pročišćavanje rijetkih zemalja.
