На останньому етапі відновлюють самарій із оксиду за допомогою лантану і закінчують процес сублімацією чистого самарію. Концентрат, який містить Sm, Eu, Gd, Tb і деякі інші рідкоземельні елементи, розділяють екстракцією, йонообмінною сорбцією або комбінованим методом з одночасним селективним відновленням Eu. Самарій з одержаних таким чином розчинів осаджують у вигляді карбонату або оксалату і прокалюють до Sm2O3.