מתכות אדמה נדירות טהורות תעשייתיות נמצאות בשימוש נרחב בתעשייה, ומתכות אדמה נדירות בטוהר גבוה יותר משמשות בעיקר למדידת תכונות פיזיקליות וכימיות. ישנן ארבע שיטות טיהור עיקריות המשמשות במעבדה, כלומר התכה בוואקום, זיקוק או סובלימציה בוואקום, אלקטרומיגרציה והמסת אזור.
שיטת התכה בוואקום
ממיסים ומטהרים מתכות אדמה נדירות בעלות לחץ אדים נמוך יותר, כגון סקנדיום, איטריום, לנתנום, צריום, פרסאודימיום, ניאודימיום, גדוליניום, טרביום ולוטטיום, בדרגת ואקום גדולה מ-10-6 טור, בטמפרטורה של 200 עד גבוה ב-1000 מעלות מנקודת ההתכה של המתכות. במקרה זה, ניתן לזקק זיהומים בעלי לחץ אדים גבוה כגון מתכות אלקליות, מתכות אדמה אלקליות, פלואורידים ותחמוצות ערכיות נמוכות (RO), אך השפעת ההסרה על זיהומים בעלי נקודות רתיחה גבוהות כגון טנטלום, ברזל, ונדיום, וכרום דל.
שיטת זיקוק בוואקום
ידוע גם כשיטת סובלימציה ואקום. זקקו וטיהרו איטריום, גדוליניום, טרביום ולוטטיום בדרגת ואקום של 10-6-10-9 טור ובטמפרטורה של 1600-1725 מעלות, וסבלימציה וטיהרו סקנדיום, דיספרוזיום, הולמיום, ארביום, טוליום, סמריום, אירופיום. , ואיטרביום ב-1550-1650 מעלות. בתנאים אלה, זיהומי מתכת בלחץ אדים נמוך כמו טנטלום וטונגסטן, כמו גם תרכובות המכילות פחמן, חנקן וחמצן, יישארו בכור ההיתוך. שיטה זו משמשת לעתים קרובות בשילוב עם התכה בוואקום.
שיטת אלקטרומיגרציה
הפעל זרם ישר על מוט המתכת של כדור הארץ הנדיר בוואקום גבוה במיוחד או באטמוספירה אינרטית, ושמור אותו במשך 1-3 שבועות בטמפרטורה 100-200 מעלה נמוכה מנקודת ההיתוך של המתכת. תחת הפעולה של טמפרטורה גבוהה ושדה חשמלי זרם ישר, אלמנטים שונים של זיהומים מצטברים לאורך מוט הבדיקה לכיוון שני הקצוות עקב הבדלים במטען האפקטיבי, מקדם הדיפוזיה וקצב הנדידה. חתוך את שני הקצוות של מוט הבדיקה, וניתן לטהר עוד יותר את החלק האמצעי באמצעות אלקטרומיגרציה. לטיהור לנתנום, צריום, פרסאודימיום, ניאודימיום, גדוליניום, טרביום, איטריום ולוטציום בשיטת אלקטרומיגרציה במעבדה יש השפעה משמעותית על סילוק זיהומים כגון פחמן, חמצן וחנקן.
שיטת התכה אזורית
מוטות מתכת אדמה נדירים עוברים התכה של אזורים מרובים במהירות איטית מאוד (כגון 0.4 מ"מ/דקה לטיהור איטריום) בכבשן התכה אזורי, שיש לו השפעה משמעותית על הסרת זיהומי מתכת כגון ברזל, אלומיניום , מגנזיום, נחושת, ניקל וכו', אך אינו יעיל עבור חמצן, חנקן, פחמן ומימן. בנוסף, לשיטות משולבות של זיקוק אלקטרוליטי והמסת אזורים יש השפעות מסוימות על טיהור אדמה נדירה.