Метод за подготовка на рядка Земя - Пречистване
Всички 16 редки земни елемента с изключение на Pm могат да бъдат пречистени до 6N (99.9999%) чистота. Сравнително сложно и трудно е в химическия процес да се отделят и извличат единични чисти редки земни елементи от смесените редки земни съединения, получени след разлагането на редки земни концентрати. Има две основни причини. Първо, физическите и химичните свойства на елементите на лантанида са много сходни и повечето редки земни йони имат радиус между два съседни елемента, които са много сходни, и са стабилни тривалентни състояния във водени разтвори. Редките земни йони имат висок афинитет с водата и тъй като са защитени от хидрати, химичните им свойства са много сходни, така че разделянето и пречистването са изключително трудни. Втората е, че смесените редки земни съединения, получени след разпадането на редки земни концентрати, имат много съпътстващи елементи на примес (като уран, торий, ниобий, тантал, титан, цирконий, желязо, калций, силиций, флуор, фосфор и др.). Следователно, в процеса на отделяне на редки земни елементи трябва да се обмисли не само отделянето на тези дузини редки земни елементи с изключително сходни химически свойства, но и разделението между редки земни елементи и съпътстващи елементи на примес.
производствен материал
Редки земни метали обикновено са разделени на смесени редки земни метали и единични редки земни метали. Съставът на смесения рядък земен метал е близо до оригиналния рядък земен състав в рудата, а единният метал е металът, отделен и изискан от всяка рядка земя. Редките земни оксиди (с изключение на самариум, европиум, итербиум и thulium оксиди) трудно се намаляват до един метал чрез общи металургични методи поради голямата им топлина на образуване и висока стабилност. Следователно днешните общи суровини за производство на редки земни метали са техните хлориди и флуориди.
Разтопи сол електролиза
Промишленото масово производство на смесени редки земни метали по принцип използва разтопи солна електролиза. Този метод е да се загреят и стопят редки земни съединения като редки земни хлориди, а след това да се извърши електролиза, за да се утаят редки земни метали върху катода. Има два метода на електролиза: хлоридна електролиза и оксидна електролиза. Методите за приготвяне на единични редки земни метали варират в различните елементи. Самариум, европиум, итербиум, и thulium не са подходящи за електролитна подготовка поради високото им парно налягане, а вместо това се използва и редукционна дестилация. Други елементи могат да бъдат приготвени чрез електролиза или металотермично намаляване.
Хлоридната електролиза е най-често срещаният метод за производство на метали, особено за смесени редки земни метали с прост процес, ниска цена и малки инвестиции, но най-големият недостатък е отделянето на хлорен газ, който замърсява околната среда.
Електролизата на оксида не отделя вредни газове, но цената е малко по-висока. По принцип единични редки земи с по-високи производствени цени, като неодим и празеодим, се електролизират от оксиди.
Намаляване на вакуума
Методът на електролиза може да приготвя само редки земни метали от обща промишлена степен. Ако искате да приготвите метали с ниски примеси и висока чистота, вакуумното термично намаляване обикновено се използва за приготвянето им. По принцип редките земни оксиди първо се правят в редки земни флуориди, които се намаляват с метален калций във вакуумна индукционна пещ за получаване на сурови метали, а след това се претопяват и дестилират, за да се получат по-чисти метали. Този метод може да произвежда всички единични Редки земни метали, но самарий, europium, ytterbium, и thulium не може да се използва по този начин. Редокс потенциалите на самариум, европиум, итербиум, thulium и калций само частично намаляват редките земни флуориди. Като цяло, тези метали се приготвят чрез използване на принципа на високо парно налягане на тези метали и ниско парно налягане на лантан метал. Оксидите на тези четири редки земи се смесват с метални скрапове от лантан, а след това се намаляват във вакуумна пещ. Сравнението на lanthanum Active, самариум, европиум, итербиум, thulium се намаляват до метал чрез лантан и се събират върху кондензацията, която лесно се отделя от шлака.