שיטות הכנה של מתכות אדמה נדירות

הכנת מתכות אדמה נדירות היא תהליך הפחתת תרכובות אדמה נדירות למתכות. מוצרי מתכת אדמה נדירה המיוצרים בהפחתה מכילים 95% עד 99% יסודות אדמה נדירים, המשמשים בעיקר כתוספים לפלדה, מתכות לא ברזליות וסגסוגותיהן, וכן חומרי גלם לייצור חומרים מגנטים קבועים של אדמה נדירה, אחסון מימן חומרים וחומרים פונקציונליים אחרים. מאז ש-CG Mosander, שוודי, ייצר לראשונה מתכת צריום ב-1826, הוא הצליח לייצר כעת את כל מתכות האדמה הנדירות בטוהר של 99.9%. השיטות הנפוצות כוללות הפחתת מתכת תרמית לייצור מתכות אדמה נדירות ואלקטרוליזה של התכת מלח לייצור מתכות אדמה נדירות.
שיטת הפחתת מתכת תרמית
על פי סוג חומר ההפחתה המשמש, ניתן לחלק אותו לשיטת הפחתת סידן תרמית, שיטת הפחתת תרמית של ליתיום, שיטת הפחתת לנתנום צריום, המשמשת בעיקר לייצור מתכות אדמה נדירות כגון איטריום, דיספרוזיום, גדוליניום, ארביום, סמאריום, איטרביום, וכו' שיטת ההפחתה התרמית של מתכת היא תהליך ייצור לסירוגין עם ציוד מורכב.
שיטת אלקטרוליזה של מלח מותך
על פי סוג האלקטרוליט, ניתן לחלק אותו למערכת מלח מותך כלוריד ושיטת אלקטרוליזה של מערכת מלח מותך פלואוריד אוקסיד, המשמשת בעיקר לייצור מתכות אדמה נדירות מעורבות המורכבות בעיקר מלנטנום וצריום, כמו גם מתכות אדמה נדירות בודדות כגון כמו לנתנום, סריום, פרסאודימיום, ניאודימיום וכו'. שיטת האלקטרוליזה של מלח מותך היא תהליך ייצור מתמשך עם תפוקה גבוהה, ציוד פשוט, ובעלות נמוכה. עם זאת, התא האלקטרוליטי צריך להיות עשוי מחומרים מבניים עמידים בפני קורוזיה של כלוריד או פלואוריד בטמפרטורה גבוהה.
ניתן לצמצם ולעבד מתכות אדמה נדירות המכילות 99% יסודות אדמה נדירים באמצעות שיטות כגון זיקוק ואקום (כולל זיקוק ואקום או סובלימציה), הולכה חשמלית, התכה אזורית וזיקוק אלקטרוליטי של מלח מותך להסרת זיהומי אדמה לא נדירים, וכתוצאה מכך אדמה נדירה. מוצרי מתכת בטוהר של מעל 99.9%. שיטת הולכה חשמלית, הידועה גם כשיטת אלקטרוליזה מוצקה או שיטת נדידת יונים, היא שיטת טיהור מתכות המשתמשת בנדידה ברצף של יוני טומאה תחת פעולת שדה חשמלי. ניתן להכין מתכות אדמה נדירות לאבקות מתכת באמצעות הידרוגנציה או שיטות טחינה מכניות.