Способ получения металла или металлического соединения (варианты), способ получения тантала, ниобия и подобных веществ (варианты) и регулируемый ингредиентом сырьевой материал, применяемый в данном способе (варианты)

Номер патента: 4123

Опубликовано: 25.12.2003

Авторы: Сохама Йосио, Ватанабе Хироюки, Исака Хиромити

Есть еще 5 страниц.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ получения металла или металлического соединения из сырьевого

материала, получаемого путем смешивания руды или концентрата, содержащего радиоактивное вещество, путем обработки его фтористо-водородной или смешанной кислотой, содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту и разделение получаемой смеси на экстракт, в который элюируют металлический компонент и экстракционный остаток, отличающийся тем, что в сырьевой материал добавляют вещество, не растворимое во фтористо-водородной или смешанной кислоте, содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту в таком количестве, чтобы количество радиоактивного вещества, остающегося в экстракционном остатке, получаемом на протяжении всего процесса обработки фтором, составляло не более 1,0% от массы экстракционного остатка.

2. Способ получения тантала, ниобия и подобных веществ из сырьевого материала, получаемого путем смешивания руды или концентрата, содержащего по меньшей мере одно из таких веществ, как тантал и ниобий, а также радиоактивное вещество, включающий процесс обработки фтором, а также выделение и рафинирование тантала, ниобия и подобных веществ из экстракта, при этом процесс обработки фтором включает обработку сырьевого материала фтористо-водородной или смешанной кислотой, содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту и разделение получаемой смеси на экстракт, в который элюируют металлический компонент и экстракционный остаток, отличающийся тем, что в сырьевой материал добавляют вещество, не растворимое во фтористо-водородной или смешанной кислоте, содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту в таком количестве, чтобы количество радиоактивного вещества U3O8 и ThO2, остающихся в экстракционном остатке, получаемом на протяжении всего процесса обработки фтором, составляло не более 1,0% от массы экстракционного остатка.

3. Способ получения металла или металлического соединения из сырьевого материала, получаемого путем смешивания руды или концентрата, содержащего радиоактивное вещество, путем обработки его фтористо-водородной или смешанной кислотой, содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту и разделение получаемой смеси на экстракт, в который элюируют металлический компонент и экстракционный остаток, отличающийся тем, что вещество, не растворимое во фтористо-водородной или смешанной кислоте, содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента, применяемого в процесса обработки фтором, добавляют во время процесса в таком количестве, чтобы количество радиоактивного вещества, остающегося в экстракционном остатке, получаемом на протяжении всего процесса обработки фтором, составляло не более 1,0% от массы экстракционного остатка.

4. Способ получения тантала, ниобия и подобных веществ из руды или концентрата, содержащих по меньшей мере одно из таких веществ, как тантал и ниобий, а также радиоактивное вещество, включающий процесс обработки фтором, а также выделение и рафинирование металлического компонента из экстракта, при этом процесс обработки фтором включает обработку указанного сырьевого материала фтористо-водородной или смешанной кислотой, содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту и разделение получаемой смеси на экстракт, в который элюируют металлический компонент, и экстракционный остаток, отличающийся тем, что в сырьевой материал добавляют вещество, не растворимое во фтористо-водородной или смешанной кислоте, содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту в таком количестве, чтобы количество радиоактивного вещества U3O8 и ThO2, остающихся в экстракционном остатке, получаемом на протяжении всего процесса обработки фтором, составляло не более 1,0% от массы экстракционного остатка.

5. Сырьевой материал для получения металла или металлического соединения по п.1, отличающийся тем, что материал представляет собой смесь, включающую руду или концентрат, содержащие радиоактивное вещество и целевой металл или подобное вещество в количестве 50 мас.% и более от массы руды или концентрата, и по меньшей мере в качестве добавки вещество, не растворимое во фтористо-водородной кислоте, в количестве, соответствующем количеству сырьевого материала, удаляемого в результате экстракции растворением с применением фтористо-водородной кислоты, либо не растворимое в смешанной кислоте, содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента, применяемого в процессе обработки фтором.

6. Сырьевой материал для получения тантала, ниобия или их соединения по п.2, отличающийся тем, что материал представляет собой смесь, включающую руду или концентрат, содержащие Ta2O5 и Nb2O5 в общем количестве, составляющем 50 мас.% и более от массы руды и концентрата, и по меньшей мере в качестве добавки вещество, не растворимое во фтористо-водородной кислоте, в количестве, соответствующем количеству сырьевого материала, удаляемого в результате экстракции растворением с применением фтористо-водородной кислоты, либо не растворимое в смешанной кислоте, содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента, применяемого в процессе обработки фтором.

7. Сырьевой материал по п.5, отличающийся тем, что вещество, не растворимое во фтористо-водородной или смешанной кислоте, содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента, применяемого в качестве добавки для сырьевого материала, вводят таким образом, что количество вещества достигает 5-50 мас.% от сырьевого материала.

8. Сырьевой материал по п.5, отличающийся тем, что вещество, не растворимое во фтористо-водородной или смешанной кислоте, содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента, применяемого в качестве добавки, представляет собой по меньшей мере один компонент, включенный в экстракционный остаток руды или концентрата, получаемый в результате процесса обработки фтором, входящего в способ получения металла или металлического соединения.

9. Сырьевой материала по п.6, отличающийся тем, что вещество, не растворимое во фтористо-водородной или смешанной кислоте, содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента, применяемого в качестве добавки, включает по меньшей мере одно соединение, выбираемое из окиси бария, сульфата бария, окиси алюминия, солей кальция и соединений плантаноидов, служащих компонентами экстракционного остатка, получаемого в результате процесса обработки фтором руды или концентрата, применяемых для получения тантала, ниобия и подобных веществ.

10. Сырьевой материал по любому из пп.5-9, отличающийся тем, что веществом, не растворимым во фтористо-водородной или смешанной кислоте, содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента, служащего в качестве добавки, является порошок, имеющий средний размер частиц от 0,5 до 100 мкм.

 

Текст

Смотреть все

1 Данное изобретение относится к способу получения металла или подобного вещества,включающему сбор и рафинирование металла или вещества, содержащегося в руде или концентрате, содержащем радиоактивное вещество,а также к регулируемому ингредиентом сырьевому материалу, применяемому в данном способе. В частности, техническая идея способа и сырьевой материал в соответствии с данным изобретением могут быть использованы при получении тантала, ниобия или их соединений. Широко известный способ получения металла или металлического соединения из руды или концентрата, содержащих радиоактивное вещество, которое служит сырьевым материалом, включает процесс обработки фтором - т.е. обработку сырьевого материала фтористоводородной или смешанной кислотой, содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту, и разделение получаемой смеси на экстракт, в который элюируют металлический компонент, и остаток, - а также сбор (выделение) и рафинирование металлического компонента из экстракта. Типичные примеры металлов и металлических соединений, получаемых с применением вышеуказанного способа, включают тантал и ниобий, содержащиеся в природных рудах, а типичные примеры руд, применяемых в данном способе, включают редкоземельные руды, содержащие множество металлических элементов,т.е. мишметаллов. Получаемый таким образом металл, металлическое соединение или подобный материал обычно применяют в виде определенной добавки. Например, тантал, ниобий или их соединения (в дальнейшем называемые просто "тантал,ниобий и подобные вещества") могут, к примеру, быть использованы в качестве легирующего элемента или соединения для получения специальной стали или материала для изготовления электронного оборудования, поэтому такие вещества представляют особый интерес. Таким образом, диапазон применения и количество таких веществ существенно возросли. Эта тенденция сопровождается существенно увеличивающейся потребностью в рудах, таких как танталит и колумбит, а также получаемых из них концентратов, которые служат сырьевым материалом для получения тантала, ниобия и подобных веществ. Однако в большинстве случаев сами руды,применяемые в производственном способе, содержат небольшое количество (например, несколько мас.%) соединений радиоактивных элементов, таких как оксиды. Например, известно,что руды или концентраты, применяемые для получения тантала, ниобия и подобных веществ,содержат окись урана (U3O8) и окись тория(ThO2). В таком случае эти радиоактивные вещества не могут быть удалены полностью даже после рафинирования руд в соответствующие 2 концентраты в результате флотации и остаются в концентратах в качестве неизбежных компонентов. В Японской выложенной заявке на патент 10-212532 также описываются такие неизбежные компоненты. Что касается материалов, содержащих, по меньшей мере, определенный уровень радиоактивного вещества, то их характеристики, такие как содержание радиоактивного вещества, строго ограничиваются различными законами. Например, Базельская конвенция запрещает провоз через границу веществ, вредных для человеческого организма. Таким образом, в некоторых случаях полученные продукты концентратов не могут быть импортированы и использованы в металлургической промышленности. В таких случаях состав руды и концентрата должен быть модифицирован в соответствии с содержанием радиоактивного вещества. Ввиду вышеизложенного, что касается руд или концентратов, содержащих радиоактивное вещество, применяемое для получения металла или металлического соединения, т.е. цели данного изобретения, то в настоящее время руды или концентраты, содержащие большое количество металла или металлического соединения,просто не могут считаться хорошим сырьевым материалом для промышленности. В соответствии с требованиями современной промышленности продукт должен сохранять стабильность и безопасность на стадиях получения, потребления, утилизации и дальнейшей переработки. Кроме того, в зависимости от обстоятельств необходимо учитывать соображения безопасности, включающие загрязнение отходами окружающей среды. В частности, когда руды или концентраты имеют высокое содержание металла, металлического соединения и подобного вещества, то количество остатка после экстракции и рафинирования целевого металла, его соединения и подобного вещества, является незначительным. При определенном исходном уровне радиоактивных элементов в руде или концентрате, чем меньше количество получаемого остатка, тем выше в нем концентрация радиоактивных веществ. Такая высокая концентрация радиоактивных веществ осложняет безопасность обработки остатка и требует специального оборудования и строгой рабочей процедуры. Таким образом, вышеописанные руды или концентраты не являются предпочтительными, поскольку обработка остатка затрудняется, а стоимость утилизации отходов повышается. Кроме того, в последние годы ситуация с сырьевыми материалами ухудшилась. В частности, ситуация с сырьем для тантала и ниобия стала более напряженной из-за повышающегося на них спроса, в то время как затруднено получение сырьевых материалов с низким содержанием радиоактивных элементов. Ввиду вышеизложенного существует потребность в способе 3 безопасной транспортировки концентратов, содержащих радиоактивное вещество, влияющее на рафинирование тантала, ниобия и подобных веществ. Авторы данного изобретения провели добросовестные исследования и в результате осуществили описываемое ниже изобретение. Согласно изобретению заявлен способ получения металла или металлического соединения из регулируемого ингредиентом сырьевого материала, получаемого путем смешивания руды или концентрата, содержащего радиоактивное вещество, включающий процесс обработки фтором, т.е. обработку регулируемого ингредиентом сырьевого материала фтористоводородной или смешанной кислотой, содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту, и разделение получаемой смеси на экстракт, в который элюируют металлический компонент, и экстракционный остаток, а также сбор и рафинирование металлического компонента из экстракта, при этом применяемый регулируемый ингредиентом сырьевой материал включает руду или концентрат, содержащие радиоактивное вещество, и, в качестве добавки, вещество, не растворимое во фтористо-водородной или смешанной кислоте,содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту, таким образом контролируя до независимой величины, составляющей 1,0 мас.% и менее, соотношение количества радиоактивного вещества, остающегося в экстракционном остатке, получаемом на протяжении всего процесса обработки фтором, к массе экстракционного остатка. В п.2 данного изобретения заявлен способ получения тантала, ниобия и подобного вещества из регулируемого ингредиентом сырьевого материала, получаемого путем смешивания руды или концентрата, содержащего по меньшей мере одно из таких веществ, как тантал и ниобий, и радиоактивноевещество, включающий процесс обработки фтором, т.е. обработку регулируемого ингредиентом сырьевого материала фтористо-водородной или смешанной кислотой,содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту, и разделение получаемой смеси на экстракт, в который элюируют металлический компонент, и экстракционный остаток, а также сбор и рафинирование тантала, ниобия и подобного вещества из экстракта, при этом применяемый регулируемый ингредиентом сырьевой материал включает руду или концентрат, содержащие радиоактивное вещество и, в качестве добавки, вещество, не растворимое во фтористо-водородной или смешанной кислоте, содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту, таким образом контролируя до независимой величины, составляющей 1,0 мас.% и менее,соотношение общего количества радиоактивных веществ, U3O8 и ThO2, остающихся в экстракци 004123 4 онном остатке, получаемом на протяжении всего процесса обработки фтором, к массе экстракционного остатка. Способ получения металла или металлического соединения согласно изобретению применим ко многим способам с использованием руды или концентрата и процесса обработки фтором; т.е. обработка сырьевого материала фтористо-водородной или смешанной кислотой, содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту, и разделение получаемой смеси на экстракт, в который элюируют металлический компонент, и экстракционный остаток. Типы руд и концентратов, а также виды и количество радиоактивных веществ, содержащихся в рудах или концентратах, варьируются в соответствии с видом собираемого и рафинируемого целевого металла или вещества. Поэтому трудно определенно ограничить в п.1 вышеуказанные величины и применение. Таким образом, в п.1 авторы данного изобретения не указывают такие ограничения. Считается, что признаки п.1 формулы данного изобретения позволяют получать цирконий, гафний, вольфрам, молибден и титан, а также тантал и ниобий. Для того чтобы подчеркнуть, что описываемый способ также применим к сбору и рафинированию тантала, ниобия или подобного вещества, т.е. предмет данного изобретения, в п.2 заявлен способ получения тантала, ниобия или подобного веществе. Как следует из пп.1 и 2,способ получения тантала, ниобия или подобного вещества, изложенный в п.2, может рассматриваться как один из примеров описания данного изобретения, изложенного в п.1. Таким образом, идея данного изобретения, изложенная в п.1, также описана ниже со ссылкой на п.2. Одним из основных видов целевого применения способа в соответствии с данным изобретением считается его применение в том случае, когда в природных рудах с высоким содержанием радиоактивного элемента в результате флотации повышают содержание тантала и ниобия, получая таким образом соответствующие концентраты, также имеющие высокое содержание радиоактивного элемента. Причиной, по которой руды превращают в концентраты, является то, что сырьевые материалы с высоким содержанием целевого компонента обычно являются предпочтительными для получения тантала, ниобия и подобного вещества с точки зрения эффективности транспортировки и продуктивности сырья. В данном описании выражение "руда или концентрат для получения тантала, ниобия и подобного вещества" относится к руде, такой как колумбит, танталит, самарскит, пирохлор или эвксенит, либо соответствующему концентрату, содержание тантала или ниобия которого увеличивают в результате применения физического метода, такого как флотация. При сборе других видов металла применяют соответст 5 вующую руду или концентрат. Данное выражение также относится к подходящим, регулируемым при помощи ингредиентов смесям вышеуказанной руды и концентрата, двух и более руд, а также двух и более концентратов. Что касается руд для получения тантала,ниобия и подобного вещества, содержаниеNb2O5 в колумбите составляет приблизительно 70-85 маc.%, содержание Та 2 О 5 в танталите составляет приблизительно 75-90 мас.%, а общее содержание Nb2O5 и Тa2 О 5 в самарските составляет приблизительно 40-60 мас.%. ПомимоNb2O5 и Та 2 О 5 эти руды содержат, в качестве загрязняющих компонентов, такие соединения как силикаты, окись железа и окись марганца. Таким образом, эти руды классифицируют на три типа: руды для получения тантала и танталовых соединений, руды для получения ниобия и ниобиевых соединений и руды для одновременного получения тантала, ниобия и их соединений. Соответственно, выражение "тантал,ниобий или их соединение" в данном описании относится к танталу или танталовому соединению, ниобию или ниобиевому соединению, а также танталу, ниобию и соединениям, содержащим тантал и/или ниобий. Такие руды также содержат небольшое количество радиоактивных элементов, таких как уран и торий в виде U3O8 и ТhО 2, и эти радиоактивные элементы вводят в концентраты, получаемые из соответствующих руд в результате флотации. Несмотря на то, что общее количество таких радиоактивных элементов в обычно применяемых концентратах составляет приблизительно 0,05 мас.% (U3O8 + ThO2), некоторые руды, подлежащие переработке в соответствующие концентраты, содержат более 0,1 мас.% радиоактивных элементов. Поскольку руды или концентраты обычно имеют низкое содержание радиоактивных элементов, их содержание (само по себе) не представляет собой серьезной проблемы. Однако некоторые концентраты имеют содержание радиоактивных элементов свыше 1 мас.% в зависимости от степени флотации соответствующих руд, как указано в другой части описания. Для получения тантала, ниобия и их соединений из вышеописанных концентратов или руд широко применяется процесс обработки фтором, в котором такие компоненты как тантал и ниобий поглощают в результате экстракции с применением фтористо-водородной кислоты или раствора смешанной кислоты, содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента. Для облегчения понимания описания данного изобретения и простоты ниже приведено описание некоторых типичных способов получения тантала, ниобия и подобных материалов. Вначале описан процесс экстракции,включающий предварительную обработку щелочью. На первой стадии руду или концентрат 6 обрабатывают каустической содой. После обработки щелочью рН раствора доводят до 3 и ниже, тем самым переводя в предварительно обработанный щелочью раствор силикат, соединение железа или марганца, содержащееся в руде или концентрате. В процессе предварительной обработки щелочью такие компоненты, как ниобий и тантал, превращаются в их нерастворимые основные соли, оставаясь в осадках, образующихся во время предварительной обработки. Следовательно, осадки обрабатывают экстрагирующим агентом в виде фтористоводородной или смешанной кислоты, содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента, таким образом элюируя такие компоненты, как тантал и ниобий, в получаемый экстракт. Затем нерастворимый экстракционный остаток отделяют от экстракта при помощи фильтр-пресса. В вышеописанном способе выражение "процесс обработки фтором с применением фтористо-водородной или смешанной кислоты, содержащей фтористоводородную кислоту в качестве основного компонента", относится к вышеупомянутым стадиям. Следовательно, такие компоненты, как тантал и ниобий, содержащиеся в получаемом таким образом экстракте, собирают и рафинируют с применением общеизвестного способа. Другим способом является способ прямой экстракции, не включающий вышеупомянутую предварительную обработку щелочью с применением каустической соды. Вместо нее руду или концентрат непосредственно обрабатывают экстрагирующим агентом в виде фтористоводородной или смешанной кислоты, содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента, таким образом переводя такие компоненты, как тантал и ниобий, в получаемый экстракт. Затем нерастворимый экстракционный остаток отделяют от экстракта при помощи фильтр-пресса. При использовании процесса прямой экстракции выражение "процесс обработки фтором с применением фтористо-водородной или смешанной кислоты, содержащей соляную кислоту в качестве основного компонента", относится к вышеупомянутой стадии. В отличие от экстракта, получаемого в результате способа экстракции с применением предварительной обработки щелочью, данный экстракт содержит не только целевые компоненты, такие как тантал и ниобий, но и примеси,такие как железо и марганец, одновременно растворяемые в экстракте. Подобно способу экстракции, включающему предварительную обработку щелочью, нерастворимый экстракционный остаток затем отделяют от экстракта при помощи фильтр-пресса, а компоненты, содержащиеся в получаемом таким образом экстракте, собирают и рафинируют. Помимо двух вышеупомянутых способов,известно множество способов получения тантала, ниобия и подобных веществ. Все эти спосо 7 бы, без исключения, также включают процесс обработки фтором с применением, в качестве экстрагирующего агента, фтористо-водородной или смешанной кислоты, содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента. Авторы данного изобретения провели обширные исследования радиоактивных элементов, содержащихся в рудах и концентратах,применяемых при сборе и очистке тантала, ниобия и подобного вещества, и обнаружили, что радиоактивные элементы, содержащиеся в рудах и концентратах, не могут быть удалены в результате предварительной обработки щелочью, применяемой в способе экстракции; не могут быть растворены во фтористо-водородной или смешанной кислоте, содержащей фтористоводородную кислоту в качестве основного компонента; а остаются в экстракционном остатке,получаемом во время процесса обработки фтором. Определенное количество такого экстракционного остатка получают, исходя из массы используемой руды или концентрата, причем это количество варьируется в зависимости от типа руды и уровня флотации. Большее количество первоначально содержащихся радиоактивных элементов остается в экстракционном остатке. Таким образом, содержание радиоактивного элемента в экстракционном остатке повышается в несколько раз по сравнению с его содержанием в руде или концентрате, т.е. содержанием на первоначальной стадии. Образование экстракционного остатка представляет собой одну из серьезных проблем способов получения тантала, ниобия и подобных веществ. Ввиду вышесказанного, авторы данного изобретения сделали вывод о том, что если процентная величина (т.е. процентное содержание) радиоактивных веществ, присутствующих в экстракционном остатке, является проблемным,то увеличение общего количества остатка приводит к снижению процентной величины радиоактивных веществ, содержащихся в остатке. Считается, что одним из самых простых и эффективных способов увеличения общего количества экстракционного остатка является введение добавки, составляющей остаток. Однако в вышеупомянутом случае необходимо принимать во внимание свойства добавки,т.е. недопустимо применение добавки, отрицательно влияющей на сбор и очистку тантала,ниобия и подобных веществ. Другими словами,недопустимо использование в производственном процессе добавок, ухудшающих регенерацию, чистоту, а также другие свойства получаемых тантала, ниобия и подобных веществ. Таким образом, авторы данного изобретения исследовали всевозможные способы получения тантала, ниобия и подобных веществ, и обнаружили, что процесс обработки фтором,при котором экстракционную обработку осуществ 004123 8 ляют с применением фтористо-водородной или смешанной кислоты, содержащей фтористоводородную кислоту в качестве основного компонента, является единственной возможной стадией, на которой добавка, вводимая в сырье, модифицируется, оказывая отрицательное воздействие на сбор и рафинирование. Другими словами, если добавка не подвергается модификации фтористо-водородной или смешанной кислотой, содержащей фтористоводородную кислоту в качестве основного компонента, применяемого в процессе обработки фтором,или не образует осадка под воздействием кислот, то она остается в экстракционном остатке. В этом случае добавка не влияет на сбор и рафинирование тантала, ниобия и подобного вещества. Обычно в качестве кислоты, составляющей смешанную кислоту,содержащую фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента, применяют серную кислоту. Помимо серной кислоты, в соответствии с характером применяемого производственного способа могут быть использованы такие кислоты, как соляная и азотная. Таким образом, в пп.1 и 2 формулы данного изобретения "вещество, не растворимое во фтористо-водородной или смешанной кислоте,содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента", применяют в качестве добавки, которая не растворяется полностью, а остается в остатке даже при обработке добавки фтористо-водородной или смешанной кислотой, содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента. Добавку вводят в руду или концентрат, используемый в качестве сырья, тем самым получая регулируемый ингредиентом сырьевой материал. В результате применения полученного таким образом сырья относительное содержание радиоактивного элемента в экстракционном остатке снижается. Радиоактивное содержание вещества ограничивается стандартными величинами, определяемыми в каждой стране на основании научных критериев, принимающих во внимание воздействие на человеческий организм и окружающую среду. Поскольку в каждой стране стандартные величины кодифицированы в законах, то с радиоактивными веществами необходимо обращаться в соответствии с этими законами. В противоположность этому, с точки зрения производителей, осуществляющих сбор и рафинирование тантала, ниобия и подобных веществ, чем больше количество экстракционного остатка, тем выше стоимость его обработки. Стоимость отходов может повысить цены на тантал, ниобий и подобные вещества, при этом повышенная цена замедляет сбыт таких продуктов, тем самым, возможно, замедляя развитие этого вида промышленности. Ввиду вышеизложенного, количество экстракционного остатка в соответствующих странах должно определяться с учетом законов и минимальной производственной стоимости. 9 Кроме того, количество нерастворимого вещества, вводимого в регулируемое ингредиентом сырье, должно контролироваться в соответствии с содержанием тантала или ниобия, а также радиоактивного элемента применяемых руд или концентратов. Таким образом, конкретное определение количества нерастворимого вещества затруднено. В соответствии с данным изобретением количество нерастворимого вещества определяется как интервал, максимально отвечающий законам каждой страны во всем мире и позволяющий избежать вредного воздействия на человеческий организм. Таким образом, авторы данного изобретения считают правильным не указывать в п.2 определенное количество добавляемого нерастворимого вещества и тот факт, что его количество определяют, исходя из количества радиоактивного вещества в экстракционном остатке,получаемом в результате процесса обработки фтором. Как указано в п.2, нерастворимое вещество добавляют таким образом, чтобы "контролировать до независимой величины, составляющей 1,0 мас.% и менее, соотношение общего количества радиоактивных веществ, U3 О 8 иThO2, остающихся в экстракционном остатке,получаемом на протяжении всего процесса обработки фтором, к массе экстракционного остатка". В соответствии с данным изобретением контроль над получением независимой величины соотношения общего количества радиоактивных веществ, остающихся в экстракционном остатке, к массе экстракционного остатка может быть легко осуществлен путем контроля над количеством добавки во время получения регулируемого ингредиентом сырьевого материала. Выражение "радиоактивные вещества,U3O8 и ThO2, остающиеся в экстракционном остатке", применяемом в способе получения тантала, ниобия и подобного вещества, включено в данное описание по следующим причинам. В соответствии с данным описанием, общее количество U3 О 8 и ThO2 получают, подвергая анализу экстракционный остаток при помощи рентгеноструктурного люминесцентного анализатора, определяя таким образом количество U и Th, а также количество оксидов, т.е. U3O8 иThO2. При использовании инструментального анализа, такого как рентгеноструктурный люминесцентный анализ, состояния связывания U и Th не могут быть определены, при этом затруднительным является определение конкретных радиоактивных видов, в которых состояния связывания могут быть четко определены. С другой точки зрения вышеуказанный анализ можно легко контролировать при использовании такого широко применяемого инструмента,как рентгеноструктурный люминесцентный анализатор. Кроме того, применение способов получения тантала, ниобия и подобного вещества, изложенных в пп.1 и 3, предпочтительно в тех 10 случаях, когда руда или концентрат, используемые в качестве сырья, изначально содержат радиоактивное вещество в количестве, превышающем стандартную величину. В этом случае к сырью добавляют определенное количество добавки, получая таким образом регулируемый ингредиентом сырьевой материал, что облегчает его обработку. Другой способ снижения содержания радиоактивного элемента в экстракционном остатке описан в п.3 формулы данного изобретения. В п.3 заявлен способ получения металла или металлического соединения из руды или концентрата, содержащего радиоактивное вещество, включающий процесс обработки фтором,т.е. обработку регулируемого ингредиентом сырьевого материала фтористо-водородной или смешанной кислотой, содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту, и разделение получаемой смеси на экстракт, в который элюируют металлический компонент, и экстракционный остаток, а также сбор и рафинирование металлического компонента из экстракта, при этом в качестве сырьевого материала применяют руду или концентрат,содержащий радиоактивное вещество, а во время процесса фторирования добавляют вещество,не растворимое во фтористо-водородной или смешанной кислоте, содержащей в качестве основного компонента, применяемого в процессе обработки фтором, фтористо-водородную кислоту, таким образом контролируя до независимой величины, составляющей 1,0 мас.% и менее, соотношение количества радиоактивного вещества, остающегося в экстракционном остатке, получаемом на протяжении всего процесса обработки фтором, к массе экстракционного остатка. В п.4 заявлен способ получения тантала,ниобия и подобных веществ из руды или концентрата, содержащего по меньшей мере одно из таких веществ, как тантал и ниобий, и радиоактивное вещество, включающий процесс обработки фтором, т.е. обработку регулируемого ингредиентом сырьевого материала фтористоводородной или смешанной кислотой, содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту, и разделение получаемой смеси на экстракт, в который элюируют металлический компонент, и экстракционный остаток, а также сбор и рафинирование металлического компонента из экстракта, при этом в качестве сырьевого материала применяют руду или концентрат, содержащий по меньшей мере одно из таких веществ, как тантал и ниобий, и радиоактивное вещество, а во время процесса фторирования добавляют вещество, не растворимое во фтористо-водородной или смешанной кислоте, содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента, применяемого в процессе обработки фтором, таким образом контролируя до независимой величины, 11 составляющей 1,0 мас.% и менее, соотношение количества радиоактивных веществ, U3 О 8 иThO2, остающихся в экстракционном остатке,получаемом на протяжении всего процесса обработки фтором, к массе экстракционного остатка. Способы получения, описанные в пп.3 и 4,особенно предпочтительны в тех случаях, когда содержание радиоактивного вещества экстракционного остатка, получаемого на протяжении всего вышеуказанного процесса обработки фтором, вызывает серьезные затруднения, даже если руда или концентрат, используемые в качестве сырья, первоначально содержат радиоактивное вещество в количестве, ниже стандартной величины. Поскольку связь между пп.3 и 4 подобна связи между пп.1 и 2, то дальнейшее описание п.4 также охватывает описание п.3. Конкретно, во время процесса обработки фтором добавляют вещество, не растворимое во фтористо-водородной или смешанной кислоте,содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента, применяемого в процессе обработки фтором. Добавление может быть осуществлено несколькими способами, например, (1) предварительная обработка руды или концентрата щелочью, такой как каустическая сода, применяемая в способе экстракции, включающем предварительную обработку щелочью, применяемую для получения тантала и ниобия; введение добавки непосредственно перед процессом обработки фтором; и обработка в экстракционной ванне, содержащей добавку и смешанную кислоту, содержащую фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента;(2) введение добавки в экстракционную ванну, содержащую смешанную кислоту, содержащую фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента, во время процесса обработки фтором и обработка руды или концентрата в ванне; и (3) обработка руды или концентрата в экстракционной ванне, содержащей смешанную кислоту, содержащую фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента, во время процесса обработки фтором и введение определенного количества добавки к получаемому экстракционному остатку. Путем контроля количества добавки вышеуказанным способом содержание радиоактивного вещества в экстракционном остатке может быть доведено до независимой величины,указанной в пп.1 и 2. Таким образом, содержание радиоактивного вещества может быть проконтролировано до произвольной величины в соответствии со стандартной величиной, установленной в соответствующей стране. Далее описан регулируемый ингредиентом сырьевой материал, применяемый в соответствии с пп.1 или 2 формулы изобретения. Что касается указанного сырьевого материала, в пп.5 и 6 указаны интервалы состава применяемой руды 12 или концентрата, а также количество добавки,вводимой в руду или концентрат. В п.5 формулы изобретения заявлен регулируемый ингредиентом сырьевой материал,применяемый в соответствии со способом получения металла или металлического соединения,описанным в п.1, представляющий собой смесь,включающую руду или концентрат, содержащий радиоактивное вещество и целевой металл или подобное вещество в количестве 50 мас.% и более от массы руды или концентрата, и, по меньшей мере, в качестве добавки, вещество, не растворимое во фтористо-водородной кислоте, в количестве, соответствующем количеству сырьевого материала, удаляемого в результате растворения-экстракции с применением фтористоводородной кислоты, либо не растворимое в смешанной кислоте, содержащей фтористоводородную кислоту в качестве основного компонента, применяемого в процессе обработки фтором. В п.6 формулы изобретения заявлен регулируемый ингредиентом сырьевой материал, применяемый в соответствии со способом получения тантала, ниобия или их соединения,представляющий собой смесь, включающую руду или концентрат, содержащий Та 2 О 5 иNb2O5 в общем количестве, составляющем 50 мас.% и более от массы руды или концентрата,и, по меньшей мере, в качестве добавки, вещество, не растворимое во фтористо-водородной кислоте, в количестве, соответствующем количеству сырьевого материала, удаляемого в результате растворения-экстракции с применением фтористо-водородной кислоты, либо не растворимое в смешанной кислоте, содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента, применяемого в процессе обработки фтором. Термин "регулируемый ингредиентом сырьевой материал" относится к смеси, включающей руду или концентрат, а также, в качестве добавки, вещество, не растворимое во фтористо-водородной кислоте. Эту смесь применяют в способе получения, заявленном в пп.1 или 2 формулы изобретения. Выбор такого регулируемого ингредиентом сырьевого материала,описываемого здесь, основан на следующих двух критериях. Одним критерием является безопасность пересечения границ при международной торговле сырьем, применяемым для сбора и рафинирования тантала, ниобия и подобных веществ. Например, если руда, получаемая в определенной стране, обладающей рудником, имеет высокое первоначальное содержание радиоактивного вещества либо ее подвергают флотации для получения соответствующего концентрата в самой стране, то содержание радиоактивного вещества в руде или концентрате может превышать легальную стандартную величину, принятую в другой стране, импортирующей руду или концентрат. В таком случае к руде или концентрату 13 добавляют другие минералы, чтобы обеспечить стандартную величину, принятую в другой стране. Однако не существует конкретных указаний относительно добавляемых минералов. Соответственно, регулируемый ингредиентом сырьевой материал в соответствии с данным изобретением, включающий добавку в виде вещества, не растворимого во фтористоводородной кислоте, может предотвратить концентрацию радиоактивного вещества на проблемном уровне в остатке, получаемом в результате последующего процесса обработки фтором - одна стадия для получения тантала,ниобия и подобных веществ. Второй критерий заключается в следующем. Авторы данного изобретения провели добросовестное исследование и обнаружили, насколько это удалось подтвердить, что проблемная концентрация радиоактивного вещества в остатке во время процесса обработки фтором для получения тантала, ниобия и подобных веществ возникает только тогда, когда руда или концентрат содержит Та 2 О 5 и Nb2O5 в общем количестве, составляющем 50 мас.% и более от массы руды или концентрата, а на получаемый экстракционный остаток приходится небольшое количество. Другими словами, если руда или концентрат содержит Та 2 О 5 и Nb2O5 в общем количестве,составляющем 50 мас.% и менее от массы руды или концентрата, то добавка не требуется. Даже при использовании определенной добавки концентрация радиоактивного вещества в остатке, получаемом в результате обработки фтором, не представляет собой серьезную проблему. Степень концентрации несколько варьируется в соответствии со способом получения применяемыми рудами и другими факторами, а "общее количество Ta2O5 и Nb2O5,составляющее 50 мас.% и более от массы руды или концентрата", как указано в п.3 формулы изобретения, также несколько варьируется. Однако принимая во внимание фактор безопасности обработки остатка, в котором сконцентрировано радиоактивное вещество, регулируемый ингредиентом сырьевой материал применим для руды или концентрата, содержащего Ta2O5 и Nb2O5 в общем количестве, составляющем 50 мас.% и более от массы руды или концентрата. Регулируемый ингредиентом сырьевой материал, как указано в пп.5 или 6, содержит по меньшей мере в качестве добавки вещество, не растворимое во фтористо-водородной кислоте, в количестве, соответствующем количеству сырьевого материала, удаляемого в результате растворения-экстракции с применением фтористоводородной кислоты либо не растворимого в смешанной кислоте, содержащей фтористоводородную кислоту в качестве основного компонента, применяемого в процессе обработки фтором". Вкратце, если руда или концентрат,применяемые в качестве сырья, содержат радиоактивное вещество в таком незначительном количестве, что оно не вызывает проблем, то 14 предотвращение концентрации радиоактивного вещества в остатке, получаемом во время процесса обработки фтором, является достаточным. Соответственно, если добавку вводят, по меньшей мере, в количестве, соответствующем разнице между первоначальной массой руды или концентрата и массой экстракционного остатка,то содержание радиоактивного вещества в экстракционном остатке и указанное содержание в руде или концентрате равны между собой. Таким образом, количество нерастворимого вещества может быть легко установлено, и способ подходит с точки зрения безопасности его проведения. В п.7 формулы изобретения заявлен регулируемый ингредиентом сырьевой материал,как указано в пп.5 или 6, в котором вещество, не растворимое во фтористо-водородной кислоте или смешанной кислоте, содержащей фтористоводородную кислоту в качестве основного компонента, применяемого в качестве добавки для сырьевого материала, вводят таким образом, что количество вещества достигает 5-50 мас.% от регулируемого ингредиентом сырьевого материала. В п.8 формулы изобретения заявлен регулируемый ингредиентом сырьевой материал,как указано в пп.5 или 7, в котором вещество, не растворимое во фтористо-водородной или смешанной кислоте, содержащей фтористоводородную кислоту в качестве основного компонента, применяемого в виде добавки, представляет собой по меньшей мере один компонент, включенный в экстракционный остаток руды или концентрата, получаемый в результате процесса обработки фтором, входящего в способ получения металла или металлического соединения. В этом пункте указана нужная пропорция нерастворимого вещества в регулируемом ингредиентом сырьевом материале. Как указано выше, нерастворимое вещество добавляют в нужном количестве, определяемом, исходя из количества экстракционного остатка, получаемого в результате процесса обработки фтором руды или концентрата для получения тантала, ниобия и подобных веществ. Соответственно, относительное содержание радиоактивного вещества в остатке предпочтительно контролируют до возможно более низкого уровня, добавляя нерастворимое вещество. Однако наименьшее относительное содержание радиоактивного вещества эквивалентно большему содержанию экстракционного остатка. Поэтому большое количество влияет на эффективность получения собираемого металла и подобных веществ и усложняет обработку остатка. Таким образом, количество добавляемого нерастворимого вещества соответствующим образом модифицируют с учетом вышеуказанного действия. Авторы данного изобретения провели обширные исследования и установили, что наиболее предпочтительно нерастворимое вещество 15 следует добавлять таким образом, чтобы его контролируемое количество составляло 5-50 мас.% от массы регулируемого ингредиентом сырьевого материала. Если содержание добавляемого растворимого вещества составляет менее 5 мас.% от массы регулируемого ингредиентом сырьевого материала, то в случае использования имеющегося высококачественного концентрата разбавление является неэффективным,т.е. относительное содержание радиоактивного вещества в экстракционном остатке не может быть эффективно снижено (одна из целей данного изобретения). Кроме того, такое добавление неэффективно с учетом фактора рабочей безопасности. При использовании низкосортной руды, такой как руды с содержанием 10 мас.% и ниже, добавление нерастворимого вещества в небольшом количестве может быть приемлемым. В этом случае 5 мас.% добавление считается достаточным даже с учетом фактора рабочей безопасности. В противоположность этому, добавление нерастворимого вещества таким образом, чтобы его количество достигало 50 мас.% и более от массы регулируемого ингредиентом сырьевого материала, не вызывает проблем либо является предпочтительным благодаря снижению относительного содержания радиоактивного вещества. Однако в целом, принимая во внимание минимально необходимую эффективность производства для обеспечения рыночной жизнеспособности и стоимости обработки экстракционного остатка, когда количество добавляемого нерастворимого вещества превышает 50 мас.% от регулируемого ингредиентом сырьевого материала, стоимость резко повышается, затрудняя его продвижение на рынке. Кроме того, авторы данного изобретения исследовали такие факторы, как качество предлагаемых в настоящее время руд и концентратов и безопасность их обработки, и установили, что наиболее предпочтительно нерастворимое вещество добавляют таким образом, чтобы его количество достигало 16-33 мас.% от регулируемого ингредиентом сырьевого материала с учетом эффективности производства и безопасности для человеческого организма. Пункты 7 и 8 формулы изобретения основаны на вышеупомянутых критериях. Добавка, т.е. "вещество, не растворимое во фтористо-водородной или смешанной кислоте,содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента", не должно ухудшать эффективность сбора и рафинирования продуктов, их чистоту и другие свойства в способе (в соответствии с данным изобретением) получения металла или металлического соединения, такого как тантал, ниобий или их соединение. Таким образом, авторы данного изобретения подвергли анализу компоненты, содержащиеся в экстракционном остатке, получаемом в результате обработки фтором свободной от добавки руды или концентрата с приме 004123 16 нением фтористо-водородной или смешанной кислоты, содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента во время получения металла или металлического соединения, и установили, что компонент, содержащийся в остатке, применяют в качестве"вещества, не растворимого во фтористоводородной или смешанной кислоте, содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента". Использование в качестве добавки компонента, первоначально содержащегося в экстракционном остатке, не влияет на такие факторы,как эффективность сбора и рафинирования продуктов, а также их чистоту, поэтому во время обработки остатка не требуется проведения дополнительной стадии. Исходя из этого критерия, в п.8 формулы изобретения заявлен регулируемый ингредиентом сырьевой материал, описанный в пп.5 или 1, в котором по меньшей мере один компонент, содержащийся в экстракционном остатке, получаемом в результате процесса обработки фтором руды или концентрата,входящем в способ получения металла или металлического соединения, применяют в качестве добавки, т.е. вещества, не растворимого во фтористо-водородной или смешанной кислоте, содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента. Разумеется, состав экстракционного остатка варьируется в соответствии с применяемым типом руды или концентрата. Для получения тантала и ниобия - металлов, представляющих в данное время интерес, в п.9 заявлен регулируемый ингредиентом сырьевой материал, описанный в пп.6 или 7, в котором вещество, не растворимое во фтористо-водородной или смешанной кислоте, содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента, применяемого в качестве добавки, включает по меньшей мере одно вещество, выбираемое из окиси бария, сульфата бария, окиси алюминия,солей кальция и соединений лантаноидов, служащих компонентами экстракционного остатка,получаемого в результате процесса обработки фтором руды или концентрата, применяемых для получения тантала, ниобия и подобных веществ, входящего в способ получения тантала,ниобия и подобных веществ. Авторы данного изобретения с помощью такого метода, как рентгеновская диффрактометрия, исследовали экстракционный остаток,получаемый в результате процесса обработки фтором, применяемого для получения тантала,ниобия и подобных веществ, и идентифицировали множество компонентов, помимо соединений, указанных в п.9. Причина выбора в качестве добавки, не растворимой во фтористоводородной или смешанной кислоте, содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента, соединений, указанных 17 в п.9, из всех идентифицированных компонентов описана ниже. Для использования соединения в качестве добавки, т.е. вещества, не растворимого во фтористо-водородной или смешанной кислоте, содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента, это соединение должно представлять собой компонент, содержащийся в экстракционном остатке; он должен быть не растворим в высококонцентрированном растворе кислоты, содержащем фтористоводородную или смешанную кислоту, содержащую фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента; а также быть устойчивым к нагреванию или воздействию химикатов,применяемых во время получения тантала, ниобия и подобных веществ. Например, несмотря на то, что такое соединение, как окись железа,является компонентом экстракционного остатка,соединение, растворяющееся в высококонцентрированном растворе кислоты, не может обеспечить увеличение количества экстракционного остатка. При использовании частиц смолы некоторые виды таких частиц растворяются в высококонцентрированном растворе кислоты, а другие плавятся при высокой температуре, не сохраняя порошковое состояние. Исходя из этих критериев, окись бария,сульфат бария и окись алюминия обладают высокой химической термостойкостью в процессе получения тантала и ниобия. При получении этих соединений с применением мокрого процесса поверхности частиц являются шероховатыми, поэтому частицы физически адсорбируют компоненты в экстракционном остатке, тем самым возможно связывая и удаляя компоненты, а также способствуя восстановлению остатка. Кроме того, несмотря на то, что подробности будут описаны ниже, технические продукты этих соединений могут быть легко получены в виде частиц различных размеров с высокой равномерностью. Соли кальция и соединения лантаноидов подвергают контакту с раствором, содержащим фтористо-водородную кислоту, получая таким образом их фториды. Подобным образом эти соединения подвергают контакту со смешанной кислотой, содержащей фтористо-водородную и серную кислоту, получая таким образом вид гипса. Эти фториды и соединения гипса обладают высокой химической и термостойкостью в процессе получения тантала и ниобия. Примеры применимых солей кальция включают карбонат,гидроокись, окись и сульфаты кальция, такие как гипс, а также фтористый кальций. Некоторые соли образуют фтористый кальций в растворе, содержащем фтористо-водородную кислоту, приводя к расходу фтористо-водородной кислоты. Таким образом, необходимо контролировать количество фтористо-водородной кислоты, чтобы компенсировать вышеуказанную потерю. Примеры применимых соединений лан 004123 18 таноидов включают окиси, водорастворимые соли и фториды лантаноидов, такие как лантан или церий. Подобно случаю с солями кальция,отличными от фторидов, необходимо контролировать количество фтористо-водородной кислоты, чтобы компенсировать вышеуказанную потерю. Вышеупомянутые соединения могут быть использованы в качестве добавок, а также в сочетании с различными соединениями. В п.10 формулы изобретения заявлен регулируемый ингредиентом сырьевой материал по любому из пп.5-9, при этом веществом, не растворимым во фтористо-водородной или смешанной кислоте, содержащей фтористоводородную кислоту в качестве основного компонента, применяемого в качестве добавки, является порошок, имеющий средний размер частиц от 0,5 до 100 мкм. Когда веществом, не растворимым во фтористо-водородной или смешанной кислоте, содержащей фтористоводородную кислоту в качестве основного компонента, и служащим в качестве добавки, является такой порошок, то это вещество легко диспергируется в растворе, образуя суспензию. Причиной контроля среднего размера частиц "вещества, не растворимого во фтористоводородной или смешанной кислоте, содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента, и применяемого в качестве добавки" в интервале от 0,5 до 100 мкм,является то, что планируемый сбор экстракционного остатка проводят с применением такого метода, как осаждение, включающего отстаивание раствора, или фильтрации с применением фильтр-пресса. Более конкретно, если частицы имеют средний размер менее 0,5 мкм, то скорость осаждения при его использовании невысока, а во время фильтрации легко происходит утечка из фильтра, в то время как при среднем размере частиц, превышающем 100 мкм, слишком высокая скорость осаждения приводит к плохой диспергируемости во время растворения с целью получения суспензии. Таким образом,дисперсность радиоактивного вещества недостаточно высока, поэтому возможно его расслоение в нижней части ванны для осаждения. Частицы, имеющие средний размер свыше 100 мкм,также нежелательны, поскольку такие частицы могут повредить кислостойкую футеровку такого устройства, как мешалка или насос. Варианты осуществления изобретения Далее данное изобретение описано с помощью примеров, а также сравнительного примера. Пример 1. В примере 1, основанном на методе прямой экстракции, в качестве сырьевого материала используют концентрат (соединение 1), получаемый в результате флотации руды, содержащей тантал и ниобий. Концентрат подвергают рентгеноструктурному люминесцентному анализу (применяемый анализатор: LAB CENTERXRF-1700, выпускаемый Shimadzu Corporation),получая таким образом химический состав,представленный в табл. 1. Применяя фундаментальный метод исследования параметров, осуществляют количественное определение. Анализ показывает, что окиси урана и тория, радиоактивные вещества, содержатся в количестве 0,03 и 0,02 мас.%, соответственно. Радиоактивность измеряют с применением общей лучевой дозиметрии, получая общую дозу лучей, составляющую 55,5 Bq/r (1,5 n Ci/r). К получаемому таким образом концентрату (1 кг) добавляют порошок гипса (CaSO4H2O) (1 кг),получая тем самым регулируемый ингредиентом сырьевой материал, который затем обрабатывают фтором. В частности, сырьевой материал помещают в ванну для растворения и экстракции и к нему добавляют 80 мас.% раствора фтористо-водородной кислоты (1 кг). Смесь перемешивают при 85 С в течение 16 ч, осуществляя экстракцию. Затем в экстракционную ванну вводят 98 мас.% раствора серной кислоты (300 мл) и смесь подвергают перемешиванию. После охлаждения смесь подвергают фильтрации при помощи фильтр-пресса, тем самым разделяя смесь на экстракт и экстракционный остаток. Полученный таким образом экстракционный остаток сушат при низкой температуре и взвешивают. Химический анализ остатка осуществляют, применяя рентгеноструктурный люминесцентный анализ. Результаты представлены в табл. 1. Как следует из табл. 1, содержание окиси урана и окиси тория в экстракционном остатке составляет 0,02 мас.% и 0,02 мас.%, соответственно, т.е. является таким же, как и в концентрате (соединение А). Это означает, что в экстракционном остатке не происходит концентрации радиоактивных веществ. Из вышеуказанного экстракта выделяют тантал и ниобий. Анализ показывает, что получаемые тантал и ниобий имеют хорошие физические свойства и высокую чистоту. Для подтверждения вышеуказанных результатов примера 1 авторы данного изобретения проводят следующий сравнительный пример (в дальнейшем обозначаемый как сравнительный пример 1). В сравнительном примере 1 повторяют процедуру примера 1, за исключением того, что используют концентрат(соединение А), к которому не добавляют гипсовый порошок. Так же, как и в примере 1, получаемый экстракционный остаток взвешивают и подвергают химическому анализу. Результаты также представлены в табл. 1. Как следует из табл. 1, содержание окиси урана и окиси тория в экстракционном остатке составляет 0,17 мас.% и 0,10 мас.%, соответственно,что означает, что содержание компонентов концентрата (соединение А) увеличилось в пять и более раз. В Японии с таким экстракционным остатком,имеющим высокое содержание радиоактивных веществ, необходимо обращаться с особой осторожностью. Пример 2. 20 В примере 2, основанном на методе экстракции, включающем предварительную обработку щелочью, в качестве сырьевого материала используют концентрат (соединение А), полученный в результате флотации руды, содержащей тантал и ниобий. Подобно примеру 1 к концентрату (1 кг) добавляют порошок гипса (CaSO4H2O) (1 кг), получая в результате регулируемый ингредиентом сырьевой материал. Затем сырьевой материал помещают в ванну для предварительной обработки щелочью и к нему добавляют 48 мас.% раствора каустической соды (2 л). Смесь подвергают перемешиванию при 90 С в течение 24 ч, осуществляя таким образом предварительную обработку щелочью. Затем в ванну для предварительной обработки щелочью добавляют раствор серной кислоты, доводя величину рН до 2. Смесь подвергают фильтрации, разделяя ее на предварительно обработанные щелочью экстракт и остаток. К предварительно обработанному щелочью экстракционному остатку добавляют 80 мас.% раствора фтористо-водородной кислоты (1,5 л). Смесь подвергают перемешиванию при 60 С в течение 36 ч. Завершив обработку, добавляют еще 98 мас.% раствор серной кислоты так, чтобы ее концентрация составила 1 мол/л, тем самым разделяя смесь на экстракт и экстракционный остаток. Таким же образом, как и в примере 1, получаемый экстракционный остаток взвешивают и подвергают химическому анализу. Результаты также представлены в табл. 1. Как следует из табл. 1, содержание окиси урана и окиси тория в экстракционном остатке составляет 0,02 мас.% и 0,02 мас.%, соответственно, т.е. на том же уровне, что и в концентрате(соединение А). Это означает, что в экстракционном остатке не происходит концентрации радиоактивных веществ. Таким же образом, как и в примере 1, из полученного таким образом экстракта выделяют тантал и ниобий. Анализ показывает, что получаемые тантал и ниобий имеют хорошие физические свойства и высокую чистоту. Образцы Масса (г) Концентрат 1000 Как следует из таблицы, в сравнительном примере 1 концентрация радиоактивных веществ происходит в небольшом количестве экстракционного остатка, в то время как концентрация радиоактивных веществ в экстракционном остатке может быть предотвращена в ре 21 зультате применения способа в соответствии с данным изобретением. В соответствии со способом по данному изобретению содержание радиоактивных веществ в руде или концентрате при получении тантала, ниобия и подобных веществ можно произвольно контролировать, при этом можно поддерживать содержание радиоактивных веществ в экстракционном остатке, получаемом на протяжении всего процесса обработки фтором. Благодаря этому, поскольку концентрация радиоактивных элементов не происходит, то при обработке экстракционного остатка строгие меры по защите от радиоактивности могут не применяться, в то же время необходимо обеспечить безопасность оператора. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения металла или металлического соединения из сырьевого материала,получаемого путем смешивания руды или концентрата, содержащего радиоактивное вещество, путем обработки его фтористо-водородной или смешанной кислотой, содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту и разделение получаемой смеси на экстракт, в который элюируют металлический компонент и экстракционный остаток, отличающийся тем, что в сырьевой материал добавляют вещество, не растворимое во фтористоводородной или смешанной кислоте, содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту в таком количестве,чтобы количество радиоактивного вещества,остающегося в экстракционном остатке, получаемом на протяжении всего процесса обработки фтором, составляло не более 1,0% от массы экстракционного остатка. 2. Способ получения тантала, ниобия и подобных веществ из сырьевого материала, получаемого путем смешивания руды или концентрата, содержащего по меньшей мере одно из таких веществ, как тантал и ниобий, а также радиоактивное вещество, включающий процесс обработки фтором, а также выделение и рафинирование тантала, ниобия и подобных веществ из экстракта, при этом процесс обработки фтором включает обработку сырьевого материала фтористо-водородной или смешанной кислотой,содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту и разделение получаемой смеси на экстракт, в который элюируют металлический компонент и экстракционный остаток, отличающийся тем, что в сырьевой материал добавляют вещество, не растворимое во фтористо-водородной или смешанной кислоте, содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту в таком количестве, чтобы количество радиоактивного вещества U3O8 и ThO2, остающихся в экстракционном остатке, получаемом на протяжении всего 22 процесса обработки фтором, составляло не более 1,0% от массы экстракционного остатка. 3. Способ получения металла или металлического соединения из сырьевого материала, получаемого путем смешивания руды или концентрата, содержащего радиоактивное вещество, путем обработки его фтористо-водородной или смешанной кислотой, содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту и разделение получаемой смеси на экстракт, в который элюируют металлический компонент и экстракционный остаток,отличающийся тем, что вещество, не растворимое во фтористо-водородной или смешанной кислоте, содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента, применяемого в процесса обработки фтором, добавляют во время процесса в таком количестве, чтобы количество радиоактивного вещества, остающегося в экстракционном остатке, получаемом на протяжении всего процесса обработки фтором,составляло не более 1,0% от массы экстракционного остатка. 4. Способ получения тантала, ниобия и подобных веществ из руды или концентрата, содержащих по меньшей мере одно из таких веществ, как тантал и ниобий, а также радиоактивное вещество, включающий процесс обработки фтором, а также выделение и рафинирование металлического компонента из экстракта,при этом процесс обработки фтором включает обработку указанного сырьевогоматериала фтористо-водородной или смешанной кислотой,содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту и разделение получаемой смеси на экстракт, в который элюируют металлический компонент, и экстракционный остаток, отличающийся тем, что в сырьевой материал добавляют вещество, не растворимое во фтористо-водородной или смешанной кислоте, содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту в таком количестве, чтобы количество радиоактивного вещества U3O8 и ThO2, остающихся в экстракционном остатке, получаемом на протяжении всего процесса обработки фтором, составляло не более 1,0% от массы экстракционного остатка. 5. Сырьевой материал для получения металла или металлического соединения по п.1,отличающийся тем, что материал представляет собой смесь, включающую руду или концентрат, содержащие радиоактивное вещество и целевой металл или подобное вещество в количестве 50 мас.% и более от массы руды или концентрата, и по меньшей мере в качестве добавки вещество, не растворимое во фтористоводородной кислоте, в количестве, соответствующем количеству сырьевого материала, удаляемого в результате экстракции растворением с применением фтористо-водородной кислоты,либо не растворимое в смешанной кислоте, содержащей фтористо-водородную кислоту в ка 23 честве основного компонента, применяемого в процессе обработки фтором. 6. Сырьевой материал для получения тантала,ниобия или их соединения по п.2, отличающийся тем, что материал представляет собой смесь, включающую руду или концентрат, содержащие Та 2 О 5 иNb2O5 в общем количестве, составляющем 50 мас.% и более от массы руды и концентрата, и по меньшей мере в качестве добавки вещество, не растворимое во фтористоводородной кислоте, в количестве, соответствующем количеству сырьевого материала, удаляемого в результате экстракции растворением с применением фтористо-водородной кислоты, либо нерастворимое в смешанной кислоте, содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента, применяемого в процессе обработки фтором. 7. Сырьевой материал по п.5, отличающийся тем, что вещество, не растворимое во фтористо-водородной или смешанной кислоте,содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента, применяемого в качестве добавки для сырьевого материала,вводят таким образом, что количество вещества достигает 5-50 мас.% от сырьевого материала. 8. Сырьевой материал по п.5, отличающийся тем, что вещество, не растворимое во фтористо-водородной или смешанной кислоте,содержащей фтористо-водородную кислоту в 24 качестве основного компонента, применяемого в качестве добавки, представляет собой по меньшей мере один компонент, включенный в экстракционный остаток руды или концентрата,получаемый в результате процесса обработки фтором, входящего в способ получения металла или металлического соединения. 9. Сырьевой материала по п.6, отличающийся тем, что вещество, не растворимое во фтористо-водородной или смешанной кислоте,содержащей фтористо-водородную кислоту в качестве основного компонента, применяемого в качестве добавки, включает по меньшей мере одно соединение, выбираемое из окиси бария,сульфата бария, окиси алюминия, солей кальция и соединений плантаноидов, служащих компонентами экстракционного остатка, получаемого в результате процесса обработки фтором руды или концентрата, применяемых для получения тантала, ниобия и подобных веществ. 10. Сырьевой материал по любому из пп.59, отличающийся тем, что веществом, не растворимым во фтористо-водородной или смешанной кислоте, содержащей фтористоводородную кислоту в качестве основного компонента, служащего в качестве добавки, является порошок, имеющий средний размер частиц от 0,5 до 100 мкм.

МПК / Метки

МПК: C22B 3/00, C22B 60/02, C22B 34/24

Метки: металлического, металла, материал, способ, применяемый, данном, подобных, варианты, соединения, сырьевой, тантала, ниобия, получения, ингредиентом, веществ, способе, регулируемый

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/13-4123-sposob-polucheniya-metalla-ili-metallicheskogo-soedineniya-varianty-sposob-polucheniya-tantala-niobiya-i-podobnyh-veshhestv-varianty-i-reguliruemyjj-ingredientom-syrevojj-material.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ получения металла или металлического соединения (варианты), способ получения тантала, ниобия и подобных веществ (варианты) и регулируемый ингредиентом сырьевой материал, применяемый в данном способе (варианты)</a>

Похожие патенты