1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) B (11) 28625
(51) C01G 47/00 (2006.01)
C22B 59/00 (2006.01)
C22B 3/24 (2006.01)
C22B 3/42 (2006.01)
C22B 3/44 (2006.01)
C22B 3/26 (2006.01)
C25C 1/22 (2006.01)
C25C 3/34 (2006.01)
КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
(21) 2012/1590.1
(22) 29.06.2012
(45) 16.06.2014, бюл. №6
(31) 2011-146565
(32) 30.06.2011
(33) JP
(72) МИДЗУГУТИ, Кодзи (JP); КАНАМУРА, Сохеи
(JP); ОСАТО, Тецуо (JP); ТАКАХАСИ, Юя (JP);
ЯИТА, Юми (JP); ЯМАСИТА, Ю (JP); ФУДЗИТА,
Рейко (JP); ОМОРИ, Такаси (JP); ЯЗАВА, Такаси
(JP)
(73) КАБУСИКИ КАЙСЯ ТОСИБА (JP)
(74) Тусупова Меруерт Кырыкбаевна
(56) JP 2010285680 A, 24.12.2010
CN 101050489 A, 10.10.2007
GB 1364933 A, 29.08.1974
JPS 5967326 A, 17.04.1984
CN 101780970 A, 21.07.2010
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕДКИХ
МЕТАЛЛОВ
(57) Согласно одному варианту воплощения способ
получения редких металлов включает этапы:
извлечения первого остаточного раствора через
экстракцию первичного целевого металла путем
выщелачивания минерального источника;
экстракции перренат-иона, содержавшегося в
первом остаточном растворе, с помощью, по
меньшей мере, одного из - анионообменной смолы
или первого органического растворителя; обратной
экстракции перренат-иона, содержавшегося в
анионообменной смоле или в первом органический
растворитель, в первый элюент; и электролиза
первого элюента, подвергнутого обратной
экстракции, для накопления рения на катоде.
(19)KZ(13)B(11)28625
2. 28625
2
Варианты воплощения, описанные в настоящей
работе, относятся в основном к способу получения
редкого металла с использованием остаточного
раствора в качестве сырьевых материалов, где
остаточный раствор получен от экстракции
первичного целевого металла, путем
выщелачивания минерального источника.
Уровень техники
Рений (Re) является особо редким металлом
среди редких металлов и используется для
укрепления турбинных материалов, например, для
самолетов.
Редкоземельные (РЗ) металлы используются в
качестве материалов, таких как металлические
сплавы, удерживающие водород, материалы
перезаряжаемых батарей, оптическое стекло,
мощные редкоземельные постоянные магниты,
флуоресцентные вещества и, например, абразивы.
Из уровня техники известна раздельная
экстракция металлического рения и
редкоземельного металла (неодима, диспрозия) при
последовательном осуществлении способа из
остаточного раствора в виде сырьевого материала,
причем остаточный раствор получают от экстракции
первичного целевого металла путем выщелачивания
минеральных ресурсов (например, в японской
нерассмотренной патентной заявке № JP-A2010-
285680).
К сожалению, способы согласно уровню
техники, если в остаточном растворе содержатся
такие примеси, как Fe и А1, не допускают
надлежащую раздельную экстракцию
редкоземельных металлов.
Настоящее изобретение было создано, принимая
во внимание ситуацию, при которой вводят этап
удаления примесей из остаточного раствора и
обеспечивают способ получения редкоземельного
металла, обладающего высокой устойчивостью для
раствора данного состава.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой блок-схему,
показывающую первый вариант воплощения
способа получения редкого металла согласно
настоящему изобретению.
Фиг.2(А) и фиг.2(В) представляют собой блок-
схему, показывающую экстракцию различных типов
редкоземельных металлов, раздельно содержащихся
в остаточном растворе согласно первому варианту
воплощения.
Фиг.3 представляет собой блок-схему,
содержащую этап регулирования валентности
примесного иона Fe в остаточном растворе согласно
первому варианту воплощения.
Фиг.4 представляет собой блок-схему,
показывающую второй вариант воплощения способа
получения редкого металла согласно настоящему
изобретению.
Фиг.5(А) представляет собой блок-схему,
содержащую этап удаления примесного А1,
содержащегося в остаточном растворе согласно
второму варианту воплощения.
Фиг.5(В) представляет собой блок-схему,
дополнительно содержащую этап удаления
примесного Fe.
Фиг.6 представляет собой блок-схему,
показывающую экстракцию различных типов
редкоземельных металлов, раздельно содержащихся
в остаточном растворе согласно второму варианту
воплощения.
Подробное описание
Первый вариант воплощения
Здесь и далее вариант воплощения настоящего
изобретения описан, исходя из прилагаемых
чертежей.
Как показано на фиг.1, способ получения редких
металлов согласно первому варианту воплощения
включает этапы: нанесения покрытия в виде первого
остаточного раствора по поверхности первичного
целевого металла, экстрагированного путем
выщелачивания минерального источника (S11-S14);
экстракции перренат-иона (ReO4
-
), содержащегося в
первом остаточном растворе с помощью, по
меньшей мере, одного - анионообменной смолы и
первого органического растворителя (S15, S16);
обратной экстракции перренат-иона (ReO4
-
),
содержащегося в анионообменной смоле или из
первого органического растворителя в первый
элюент (S17); и электролиза первого элюента (S18),
полученного путем обратной экстракции, для
накопления рения (Re) на катоде (S19).
На этапе (S11) минеральный источник
подвергают предварительной обработке
(измельчению, концентрированию, прокаливанию),
а затем выщелачивают кислым или щелочным
раствором (S12).
На этапе (S13) первичный целевой металл в
данном варианте воплощения означает уран, медь
или молибден, но он не ограничен ими.
На этапе (S14) первый остаточный раствор
содержал ион редкоземельного металла (RE3+
),
помимо перренат-иона (ReO4
-
), и дополнительно
содержал множество примесных ионов металлов,
таких как Fe, Аl, Са и Mg.
В данном варианте воплощения редкоземельный
металл означает элемент, находящийся в четвертом-
шестом периодах третьей группы Периодической
таблицы, такие как Sc (скандий), Y (иттрий), La
(лантан), Се (церий), Рr (празеодим), Nd (неодим),
Pm (прометий), Sm (самарий), Еu (европий), Gd
(гадолиний), Тb (тербий), Dy (диспрозий), Но
(гольмий), Еr (эрбий), Тm (тулий), Yb (иттербий) и
Lu (лютеций).
Эти элементы имеют свойство легкого перехода
в трехвалентный положительный ион.
На этапе (S15) происходит экстракция перренат-
иона (ReO4
-
) посредством анионообменной смолы в
твердой фазе. Как показано в следующей формуле
(1), анионообменная смола имеет ионообменную
группу (фиксированный ион (-N(CH3)+
) в качестве
примера), прикрепленную к телу R, с
непосредственным образованием ионной связи с
заменяемым подвижным ионом (например, с
противоионом (ОН-
).
3. 28625
3
Затем, если анионообменная смола абсорбирует
отрицательный ион (в данном случае (ReO4
-
),
содержащийся в первом остаточном растворе,
вместо в первый остаточный раствор него будет
выделяться противоион (в данном случае ОН-
).
R-N (СН3)+
+ ОН-
(1)
На этапе (S16) происходит экстракция перренат-
иона (ReO4
-
) первым органическим растворителем в
соответствии коэффициентом распределения.
Первый органический растворитель и первый
остаточный раствор не растворяются друг в друге,
то есть происходит двухфазная сепарация. Кроме
того, растворимость перренат-иона (ReO4
-
) в первом
органическом растворителе и в первом остаточном
растворе, соответственно, различается. По этой
причине, если движение перренат-иона (ReO4
-
)
вдоль границы фаз балансирует в состоянии
равновесия, то перренат-ион (ReO4
-
) будет
распределяться между первым органическим
растворителем и первым остаточным раствором с
постоянной скоростью.
При использовании первого органического
растворителя с широким коэффициентом
распределения, перренат-ион (ReO4
-
) эффективно
экстрагируется (концентрируется) из первого
остаточного раствора.
Из двух этапов: этапа (S15) твердофазной
экстракции (ReO4
-
) посредством анионообменной
смолы и этапа (S16) распределительной экстракции
(ReO4
-
) первым органическим растворителем в
одном случае можно осуществлять любой из двух
этапов, а в другом случае можно осуществлять оба
этапа непрерывно, обеспечивая конденсацию.
Обычно экстракция с ионообменной смолой бывает
эффективной при конденсации иона с низкой
концентрацией в первом остаточном растворе, а
экстракция с органическим растворителем бывает
эффективной, если концентрация иона выше, чем в
случае ионообменной смолы.
На этапе (S17) обратной экстракции в первый
элюент, перренат-ион (ReO4
-
), содержавшийся в
анионообменной смоле или в первом органическом
растворителе, распределяется в первый элюент.
Поэтому материал первого элюента и способ
обратной экстракции различаются в зависимости от
того, какой этап осуществляется, - этап (S15)
твердофазной экстракции (ReO4
-
) с помощью
анионообменной смолы, или этап (S16)
распределенной экстракции (ReO4
-
) с помощью
первого органического растворителя. В случае
непрерывного осуществления обоих этапов (S15)
(S16), этап (S17) обратной экстракции в первый
элюент происходит между этапами (S15) и (S16),
хотя иллюстрация этого опущена.
На этапе (S18) в сосуд для электролиза
помещают первый элюент, содержащий
сконденсированный перренат-ион (ReO4
-
), для
регулировки электролитической концентрации, а
затем туда вводят электроды для приложения
мощности постоянного тока. Если на аноде в данном
случае может образовываться газообразный галоген,
образование газообразного галогена можно
регулировать путем применения DSE
(DimensionallyStableElectrodes, стабильных по
размерам электродов).
Способ получения редких металлов, после
этапов (S11)-(S16), дополнительно включает этапы:
извлечения второго остаточного раствора перренат-
ионов (ReO4
-
), экстрагированных из первого
остаточного раствора (S20); регулирования
водородного показателя второго остаточного
раствора в диапазоне pH 3 или более, и менее чем
pH 5, для образования осадка (S21), а затем
удаления осадка (Fe(OH)x) (S22); экстракции иона
редкоземельного металла (RE3+
), по меньшей мере, с
помощью одного из катионообменной смолы и
второго органического растворителя, из второго
остаточного раствора, из которого удален осадок
(Fe(OH)x) (S23, S24); обратной экстракции иона
редкоземельного металла (RE3+
, содержащегося в
катионообменной смоле или во втором
органическом растворителе, во второй элюент (S25);
добавления щавелевой кислоты ((СООН)2) во второй
элюент (S26), подвергнутый обратной экстракции,
для осаждения оксалата редкоземельного металла
(Re2(С2O4)3); извлечения оксалата редкоземельного
металла (Rе2(С2O4)3) (S27) с последующим
преобразованием в оксид редкоземельного металла
(Re2O3) (S28); и электролиза оксида
редкоземельного металла (Re2O3) в расплавленной
соли (S29), для накопления редкоземельного
металла на катоде (S30).
В дополнение, можно обрабатывать первый
остаточный раствор непосредственно на этапах
(S21)-(S30), пренебрегая этапами (S15)-(S20) среди
этапов (S11)-(S20), упомянутых выше.
На этапе (S21) регулирование водородного
показателя второго остаточного раствора (или
первого остаточного раствора) в пределах диапазона
pH 3 или выше, и ниже, чем pH 5, осуществляется за
счет подачи щелочи (водного раствора аммиака, и
т.д.). Предпочтительный диапазон водородного
показателя находится в пределах pH 3,5-4. Если
потенциал водорода второго остаточного раствора
составляет менее pH 3, это вызывает недостаточное
осаждение примесного иона Fe для его удаления, а
pH 5 или выше вызывает осаждение иона
редкоземельного металла (RE3+
), что приводит к его
накоплению.
На этапе (S23) катионообменную смолу, с
помощью которой осуществляют экстракцию иона
редкоземельного металла (RE3+
), экстрагируют в
твердой фазе. Как показано в следующей формуле
(2), катионообменная смола имеет ионообменную
группу (фиксированный ион [-SO3-
], например),
прикрепленный к телу R, с образованием ионной
связи с текущим заменяемым подвижным ионом
(противоионом [Н+
], например) .
Затем, если катионообменная смола абсорбирует
положительный ион (в данном случае RE3+
),
содержащийся во втором остаточном растворе,
вместо этого во второй остаточный раствор будет
выделяться противоион (в данном случае [Н+
]).
R-SO3-
+ 3H+
(2)
На этапе (S24) вводят второй органический
растворитель, с помощью которого экстрагируют
4. 28625
4
ион редкоземельного металла (RE3+
), согласно
коэффициенту распределения. Второй органический
растворитель (или первый органический
растворитель) и второй остаточный раствор не
растворяются друг в друге, то есть происходит
двухфазное разделение. Кроме того, растворимость
иона редкоземельного металла (RE3+
),
соответственно, различается между вторым
органическим растворителем и вторым остаточным
раствором. По этой причине, если движение иона
редкоземельного металла (RE3+
) вдоль границы фаз
балансирует в состоянии равновесия, то ион
редкоземельного металла (RE3+
) будет
распределяться между вторым органическим
растворителем и вторым остаточным раствором при
постоянной скорости.
При использовании второго органического
растворителя с большим коэффициентом
распределения, ионы редкоземельного металла
(RE3+
) эффективно экстрагируются
(концентрируются) из второго остаточного раствора.
В одном случае среди двух этапов: этапа (S23)
твердофазной экстракции RE3+
с помощью
катионообменной смолы, или этапа (S24)
распределительной экстракции RE3+
с помощью
второго органического растворителя может быть
осуществлен только один этап, а в другом случае
оба этапа могут осуществляться непрерывно, для
обеспечения конденсации.
На этапе (S25) во втором элюенте
осуществляется обратная экстракция, и ион
редкоземельного металла (RE3+
), содержавшийся в
катионообменной смоле или во втором
органическом растворителе, распределяется во
второй элюент.
Поэтому, материал второго элюента и способ
обратной экстракции различаются в зависимости от
того, какой этап осуществляется из двух, - этап (S23)
твердофазной экстракции (RE3+
) с помощью
катионообменной смолы, или этап (S24)
распределительной экстракции (RE3+
) с помощью
второго органического растворителя. В случае,
когда оба этапа (S23) (S24) осуществляются
непрерывно, этап (S25) обратной экстракции во
второй элюент происходит между (S23) и (S24), хотя
иллюстрация этого опущена.
На этапе (S26) (S27), когда щавелевую кислоту
((СООН)2) добавляют ко второму элюенту, в
котором содержался ион редкоземельного металла
(RE3+
), оксалат редкоземельного металла
(RE2(C2O4)3) должен осаждаться. Этот осажденный
оксалат редкоземельного металла (RE2(C2O4)3)
извлекают путем фильтрации.
На этапе (S28) извлеченный оксалат
редкоземельного металла (RE2(C2O4)3)
преобразуется в оксид редкоземельного металла
(RE2O3) за счет высушивания и отжига.
На этапе (S29) (S30) наряду с преобразованием
соли в оксид редкоземельного металла (Re2O3)
осуществляется электролиз расплавленной соли, с
накоплением редкоземельного металла (RE) на
катоде.
Как таковая, соль, используемая для электролиза
расплавленной соли, являлась сочетанием
галогенида, такого как хлорид, фторид, иодид
щелочных металлов, таких как Li, Na, K, Cs, Rb, и
щелочноземельных металлов, таких как Са, Mg, Be,
Sr, Ва, Ra.
В то же время, образование газообразного
галогена на аноде контролируют путем смешивания
оксида щелочного металла, такого как Li, Na, K, Cs,
Rb, и щелочноземельного металла, такого как Са,
Mg, Be, Sr, Ва, Ra.
Фиг.2 показывает первый вариант воплощения
технологии для получения редкого металла, в
котором остаточный раствор содержит различные
типы ионов редкоземельного металла (RE3+
) .
То есть после обратной технологии,
представленной на этапе (S22) удаления
железосодержащего осадка (Fe(OH)x), протекают
этапы (S23A, S24B), где либо катионообменная
смола, либо второй органический растворитель
обладает селективностью для различных типов
ионов редкоземельного металла (RE3+
) для
экстракции отдельно каждого компонента.
На этапе (S23A) согласно Фиг.2(A), различные
типы ионов редкоземельных элементов (RE3+
)
разделяют на соответствующие компоненты, с
использованием различных катионообменных смол,
которые обладают ионной селективностью. На этапе
(S25) каждый ион редкоземельного металла (RE3+
),
содержавшийся в различных катионообменных
смолах, соответственно экстрагируют во второй
элюент по отдельности. Кроме того, осуществление
этапа (S24) распределительной экстракции с
помощью второго органического растворителя
возможно для конденсации каждого иона
редкоземельного металла (RE3+
) .
Последующие этапы (S26)-(S30) осуществляют
для каждого второго элюента, соответственно
подвергнутого обратной экстракции.
На этапе (S24B) согласно фиг.2(В) различные
типы ионов редкоземельных металлов (RE3+
)
отделяют для каждого компонента с использованием
различных вторых органических растворителей,
которые являются ионоселективными. На этапе
(S25) каждый ион редкоземельного металла (RE3+
),
содержавшийся в различных вторых органических
растворителях, соответственно экстрагируют по
отдельности во второй элюент. Кроме того, этап
(S24) можно осуществлять заранее, для конденсации
ионов редкоземельного металла (RE3+
) вместе
взятых.
Последующие этапы (S26)-(S30) осуществляют
для каждого второго элюента, соответственно
подвергнутого обратной экстракции.
Фиг.3 показывает первый вариант воплощения, к
которому добавлен этап (S40) регулирования
валентности примесного иона железа, перед этапом
(S21) регулирования потенциала водорода второго
остаточного раствора в пределах диапазона pH 3 или
выше, и менее pH 5.
В частности, на этапе (S40) происходит барботаж
второго остаточного раствора с помощью
окислителей, таких как воздух и раствор перекиси
5. 28625
5
водорода, для регулирования преобразования
валентности ионов железа из Fe2+
в Fe3+
.
Второй вариант воплощения
Со ссылкой на блок-схему, показанную на фиг.4,
будет описан второй вариант воплощения способа
получения редких металлов. Этапы S11-S19 во
втором варианте воплощения являются теми же, что
и соответствующие этапы в первом варианте
воплощения, и их описание будет опущено со
ссылкой на уже приведенное описание. Также на
этапе (S20) или на последующих этапах, описанных
на фиг.4, номера ссылок будут теми же, что и для
этапов, описанных на фиг.1, и их описание будет
опущено со ссылкой на вышеупомянутое описание.
Способ получения редких металлов согласно
второму варианту воплощения, представленный для
этапов (S11)-(S16), дополнительно включает этапы:
извлечения второго остаточного раствора перренат-
иона (ReO4-
), экстрагированного из первого
остаточного раствора (S20); регулирования
потенциала водорода второго остаточного раствора
в пределах диапазона pH 5 или выше, и менее чем
pH 11, с образованием осадка (S41) и с
последующим выделением осадка (RE(OH)x,
Fe(OH)x) (S42); регулирования отделенного осадка
(RE(OH)x, Fe(OH)x) в водном растворе в пределах
диапазона pH 3 или выше, и ниже, чем pH 5 (S21), с
последующим удалением остаточного осадка
(Fe(OH)x) (S22); добавления щавелевой кислоты
((СООН)2) к водному раствору (RE3+
), с
последующим удалением остаточного осадка
(Fe(OH)x) (S26), для осаждения оксалата
редкоземельного металла (RE2(С2O4)3); извлечения
оксалата редкоземельного металла (RE2(C2O4)3)
(327), с последующим его преобразованием в оксид
редкоземельного металла (RE2O3) (S28); и
электролиза оксида редкоземельного металла
(RE2O3) в расплавленной соли (S29) с накоплением
редкоземельного металла (RE) на катоде (S30).
Вышеупомянутые этапы (S15)-(S20),
протекающие среди этапов (S11)-(S20), можно
опустить, и первый остаточный раствор можно
непосредственно обработать на этапах (S41)-(S42) и
(S21)-(S30) .
На этапе (S41) регулировку водородного
показателя второго остаточного раствора (или
первого остаточного раствора) в пределах диапазона
pH 5 или выше, и pH 11 и ниже осуществляют путем
подачи щелочи. Предпочтительный диапазон
водородных потенциалов находится в пределах pH
6-8. Если водородный показатель второго
остаточного раствора находится в диапазоне менее
pH 5 или более pH 11, это вызывает недостаточное
осаждение иона редкоземельного металла (RE3+
) .
На этапе (S42) извлечения осадков (RE(OH)x,
Fe(OH)x), осадки содержат в качестве примеси
Fe(OH)x, помимо RE(OH)x в качестве целевого для
извлечения. Другие примеси ионов Са и ионов Mg
остаются в жидкой фазе, а затем удаляются.
На последующих этапах (S21)-(S30) происходит
удаление Fe с последующей экстракцией
редкоземельного металла (RE).
Фиг.5 показывает способ получения редкого
металла, содержащую этап удаления примесей
алюминия.
На этапе (S42) допускается, чтобы алюминий из
примесей примешивался к извлекаемому осадку
(RE(OH)x, Fe(OH)x).
На фиг.5(А) способ получения редких металлов
перед этапом (S21) дополнительно включает этапы:
промывки извлеченного осадка (RE(OH)x, Fe(OH)x)
водным раствором с водородным показателем,
отрегулированным таким образом, чтобы pH
составлял 11 или выше (S43), для удаления
извлеченного алюминия (S44).
На фиг.5(В) способ получения редкого металла
дополнительно включает этапы: регулирования
валентности примесного иона железа (S40) перед
этапом (S41) регулирования водородного показателя
второго остаточного раствора в диапазоне pH 5 или
выше, и ниже, чем pH 11.
На этапе (S43), хотя водородный показатель
отрегулирован до pH 11 или выше, наиболее
предпочтительным является водородный
показатель, установленный на pH 14 или выше. Если
водородный показатель отрегулирован до уровня
менее pH 11, он может стать недостаточным для
растворения и удаления алюминия из примесей,
содержащихся в извлеченном осадке.
Фиг.6 показывает способ получения редких
металлов согласно второму варианту воплощения,
перед этапом добавления щавелевой кислоты (S26);
дополнительно содержит этап: экстракции иона
редкоземельного металла (RE3+
) отдельно для
каждого компонента, по меньшей мере, с помощью
одного из веществ: катионообменной смолы и
второго органического растворителя, обладающего
селективностью для различных типов ионов
редкоземельных металлов (RE3+
), содержащихся в
водном растворе, из которого был удален
остаточный осадок (Fe(OH)x) (S23A, S23B); и
обратной экстракции иона редкоземельного металла
(RE3+
), содержавшегося в катионообменной смоле
или втором органическом растворителе, во второй
элюент (S25),
На этапе (S23A) различные типы ионов
редкоземельного металла (RE3+
), растворенные в
растворе, отделяют для каждого компонента, с
использованием различных катионообменных смол,
которые обладают своей ионной селективностью. На
этапе (S25) каждый ион редкоземельного металла
(RE3+
), содержавшийся, соответственно, в
различных катионообменных смолах,
экстрагировали во второй элюент по отдельности.
Кроме того, при осуществлении на этапе (S24)
распределительной экстракции с помощью второго
органического растворителя возможна конденсация
каждого иона редкоземельного металла (RE3+
).
На этапе (S24B) различные типы ионов
редкоземельного металла (RE3+
), растворенные в
растворе, разделяли для каждого компонента с
использованием различных вторых органических
растворителей, которые обладают ионной
селективностью. На этапе (S25) каждый ион
редкоземельного металла (RE3+
), содержавшийся,
6. 28625
6
соответственно, в различных вторых органических
растворителях, экстрагировали во второй элюент по
отдельности. Кроме того, этап (S24) можно
осуществлять заранее, для конденсации ионов
редкоземельных металлов (RE3+
) всех вместе.
Последующие этапы (S26)-(S30) осуществляют,
соответственно, для каждого второго элюента,
подвергнутого обратной экстракции.
Тогда как здесь были описаны определенные
варианты воплощения, эти варианты воплощения
были представлены лишь в качестве примера, и не
должны рассматриваться как ограничивающие
объем изобретения. Фактически, новую технологию
и систему, описанную в настоящем документе,
можно воплотить во множестве других форм; кроме
того, различные опущения, замещения и изменения
в форме способов и систем, описанных в настоящем
документе, могут быть сделаны, без отступления от
сущности изобретения. Прилагаемые пункты
формулы изобретения и их эквиваленты
предназначены для того, чтобы охватывать такие
формы или модификации, которые могут попадать в
пределы объема и сущности изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ получения редких металлов,
включающий этапы:
- извлечения первого остаточного раствора через
экстракцию первичного целевого металла путем
выщелачивания минерального источника;
- экстракции перренат-ионов, содержащихся в
первом остаточном растворе с помощью, по
меньшей мере, одного из: анионообменной смолы
или первого органического растворителя;
- обратной экстракции перренат-ионов,
содержащихся в анионообменной смоле или в
первом органическом растворителе, в первый
элюент; и
- электролиза первого элюента, подвергнутого
обратной экстракции, для накопления рения на
катоде.
2. Способ получения редких металлов по п.1,
дополнительно включающий этап:
- извлечения второго остаточного раствора
перренат-ионов, экстрагированных из первого
остаточного раствора;
- регулирования водородного показателя второго
остаточного раствора в диапазоне рН 3 или выше, и
ниже, чем рН 5, для образования осадка, и
последующего удаления осадка;
- экстракции ионов редкоземельного металла с
помощью, по меньшей мере, одного из -
катионообменной смолы или второго органического
растворителя из второго остаточного раствора, из
которого удалили осадок;
- обратной экстракции иона редкоземельного
металла, содержащегося в катионообменной смоле
или во втором органическом растворителе, во
второй элюент;
- добавления щавелевой кислоты во второй
элюент, подвергнутый обратной экстракции, для
осаждения оксалата редкоземельного металла;
- извлечения оксалата редкоземельного металла,
с последующим его превращением в оксид
редкоземельного металла; и
- электролиза оксида редкоземельного металла в
расплавленной соли для накопления
редкоземельного металла на катоде.
3. Способ получения редких металлов по п.2, в
котором:
- любое из веществ - катионообменную смолу
или второй органический растворитель,
обладающий селективностью к различным типам
ионов редкоземельного металла,
- подвергают экстракции раздельно для каждого
компонента.
4. Способ получения редких металлов по п.2,
дополнительно включающий этап:
- регулирования валентности примесного иона
железа перед этапом регулирования водородного
показателя второго остаточного раствора таким
образом, чтобы он находился в диапазоне рН 3 или
выше, и ниже, чем рН 5.
5. Способ получения редких металлов по п.1,
дополнительно включающий этап:
- извлечения второго остаточного раствора
перренат-ионов, экстрагированных из первого
остаточного раствора;
- регулирования водородного показателя второго
остаточного раствора в пределах диапазона рН 5 или
выше, и ниже, чем рН 11, для образования осадка и
последующего извлечения осадка;
- регулирования извлеченного осадка в водном
растворе в пределах диапазона рН 3 или выше, и
ниже, чем рН 5, и последующего удаления
остаточного осадка;
- добавления щавелевой кислоты в водный
раствор, из которого остаточный осадок был удален
для осаждения оксалата редкоземельного металла;
- извлечения оксалата редкоземельного металла
и последующего его превращения в оксид
редкоземельного металла; и
- электролиза оксида редкоземельного металла в
расплавленной соли для накопления
редкоземельного металла на катоде.
6. Способ получения редких металлов по п.5,
дополнительно включающий этап:
- промывания извлеченного осадка в водном
растворе с водородным показателем,
отрегулированным до уровня рН 11 или выше, перед
этапом регулирования извлеченного осадка в
водном растворе в пределах диапазона рН 3 или
выше, и ниже, чем рН 5.
7. Способ получения редких металлов по п.5,
дополнительно включающий этап:
- регулирования валентности примесного иона
железа, перед этапом регулирования второго
остаточного раствора в пределах диапазона рН 5 или
выше, и ниже, чем рН 11.
8. Способ получения редких металлов по п.5,
перед этапом добавления щавелевой кислоты,
дополнительно включающий этап:
- экстракции иона редкоземельного металла
отдельно для каждого компонента с помощью, по
меньшей мере, одного из катионообменной смолы
7. 28625
7
или второго органического растворителя,
обладающего селективностью для различных типов
ионов редкоземельного металла, содержащихся в
водном растворе, из которого был удален
остаточный осадок; и
- обратной экстракции иона редкоземельного
металла, содержавшегося в катионообменной смоле
или во втором органическом растворителе, во
второй элюент.
9. Способ получения редких металлов,
включающий этапы:
- извлечения первого остаточного раствора через
экстракцию первичного целевого металла путем
выщелачивания минерального источника;
- регулирования водородного показателя первого
остаточного раствора в пределах диапазона рН 3 или
выше, и ниже, чем рН 5, для образования осадка и
последующего удаления осадка;
- экстракции иона редкоземельного металла с
помощью, по меньшей мере, одного из -
катионообменной смолы и второго органического
растворителя из первого остаточного раствора, из
которого был удален осадок;
- обратной экстракции ионов редкоземельного
металла, содержащегося в катионообменной смоле
или во втором органическом растворителе, во
второй элюент;
- добавления щавелевой кислоты во второй
элюент, подвергнутый обратной экстракции, для
осаждения оксалата редкоземельного металла;
- извлечения оксалата редкоземельного металла
и последующего его превращения в оксид
редкоземельного металла; и
- электролиза оксида редкоземельного металла в
расплавленной соли, для накопления
редкоземельного металла на катоде.
10. Способ получения редких металлов,
включающий этапы:
- извлечения первого остаточного раствора через
экстракцию первичного целевого металла путем
выщелачивания минерального источника;
- регулирования водородного показателя первого
остаточного раствора в пределах диапазона рН 5 или
выше, и ниже, чем рН 11, для образования осадка и
последующего извлечения осадка;
- регулирования извлеченного осадка в водном
растворе в пределах диапазона рН 3 или выше, и
ниже, чем рН 5, и последующего удаления
остаточного осадка;
- добавления щавелевой кислоты в водном
растворе, из которого остаточный осадок был
удален для осаждения оксалата редкоземельного
металла;
- извлечения оксалата редкоземельного металла
и его последующего превращения в оксид
редкоземельного металла; и
- электролиза оксида редкоземельного металла в
расплавленной соли, для накопления
редкоземельного металла на катоде.
