Способ извлечения металлов

В изобретении представлена установка для обработки минералов, которая содержит комбинированную генераторную установку для подачи электрической энергии и отходящего тепла этой установке и электрохимическую установку для получения из соли минеральной кислоты,использующейся для извлечения ценных металлов.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: МОЛИКОРП МИНЕРАЛС ЛЛС (US) Перекрестная ссылка на родственную заявку Настоящая заявка использует преимущества, предоставляемые предварительными заявками в США, серийной 61/297536, поданной 22 января 2010 г., и 61/432075, поданной 12 января 2011 г.,обе заявки под одним названием и каждая из них целиком включается в данную заявку в качестве ссылки. Область техники Изобретение относится в основном к установкам по обработке минералов и, в частности, к гидрометаллургическим установкам для извлечения металлов. Уровень техники Традиционным способом извлечения ценных металлов из руд и концентратов является выщелачивание с применением минеральной кислоты. В качестве примера редкие щелочно-земельные металлы обычно извлекаются из бастнезита выщелачиванием содержащей породы соляной кислотой. Уран может извлекаться из содержащей уран породы выщелачиванием ортофосфорной кислотой. Медь, бериллий,никель, железо, свинец, молибден, алюминий и марганец могут извлекаться из содержащей породы выщелачиванием азотной кислотой. Медь, бериллий, никель, железо, свинец, молибден, алюминий, германий, уран, золото, серебро, кобальт и марганец могут извлекаться из содержащей породы выщелачиванием серной кислотой или соляной кислотой. В то время как выщелачивание эффективно при растворении ценных металлов, однако при этом возникает ряд проблем. Гидрометаллургические процессы требуют большого количества воды. Вода может быть доступна в ограниченных количествах. Доступная вода часто содержит соли. Кроме того,любой процесс с выделением воды должен обеспечивать ее отведение. Обычно отработанная вода отводится в использующиеся испарительные пруды, которые требуют значительных затрат на создание и представляют собой угрозу для окружающей среды. Особенно влияние испарительных прудов на окружающую среду оказывается в долгой перспективе. В дополнение к этому процесс выщелачивания требует расходы электрической энергии. Бывает трудно или дорого получать требующуюся электрическую энергию, особенно в тех случаях, когда залежи находятся в удаленных районах. При этом обычно предприятие, занимающееся добычей, вынуждено строить требующие капитальных затрат и расходов на эксплуатацию установки для генерирования соответствующих электрических мощностей. Краткое изложение изобретения Эти и другие проблемы могут решаться благодаря различным аспектам, воплощениям и конфигурациям заявленного изобретения. В одном из воплощений раскрывается способ извлечения ценного металла из материала, содержащего ценный металл, используя минеральную кислоту, получающуюся с помощью электрохимического процесса генерирования кислоты, такого как хлорщелочной элемент или биполярная мембранная электродиализная система. В одной из конфигураций способ содержит следующие этапы:(a) приведение в контакт материала, содержащего ценный металл, с выщелачивающим раствором для формирования насыщенного выщелачивающего раствора, содержащего растворенный ценный металл;(b) извлечение растворенного ценного металла для формирования продукта, содержащего ценный металл, и побочного продукта, представляющего собой солевой раствор, причем обычно, по меньшей мере, большая часть побочного продукта, представляющего собой солевой раствор, получается в результате реакции кислоты с основанием на одном или обоих этапах контактирования и извлечения;(c) преобразование с помощью по меньшей мере одного или более хлорщелочного и биполярного мембранного электродиализного элемента побочного продукта, представляющего собой солевой раствор, в кислоту и основание; и(d) рециркуляция, по меньшей мере, большей части кислоты и основания на этапе контактирования и/или извлечения. Обычно, по меньшей мере, большая часть побочного продукта, представляющего собой солевой раствор, преобразуется в кислоту и основание, и, по меньшей мере, большая часть кислоты и основания используется снова. В одном из применений кислота является компонентом выщелачивающего раствора, ценным металлом является редкоземельный металл, кислотный компонент является соляной кислотой, соль в побочном продукте, представляющем собой солевой раствор, является одной или более из хлорида натрия и хлорида калия, основание является одним или более из гидроксида натрия и гидроксида калия, а продукт, содержащий ценный металл, является оксидом редкоземельного металла. В другом применении кислота является компонентом выщелачивающего раствора, применяется биполярный мембранный электродиализный элемент, ценный металл является одним или более из группы, включающей медь, бериллий, никель, железо, свинец, молибден и марганец, кислотный компонент является азотной кислотой, соль в побочном продукте, представляющем собой солевой раствор, является одной или более из нитрата натрия и нитрата калия, и основание является одним или более из гидоксида натрия и гидроксида калия. В еще одном применении кислота является компонентом выщелачивающего раствора, применяется биполярный мембранный электродиализный элемент, ценный металл является ураном, кислотный компонент является ортофосфорной кислотой, соль в побочном продукте, представляющем собой солевой раствор, является одной или более из фосфата натрия и фосфата калия, и основание является одним или более из гидроксида натрия и гидроксида калия. В еще одном применении кислота является компонентом выщелачивающего раствора, применяется биполярный мембранный электродиализный элемент, ценный металл является одним или более из металлов платиновой группы, меди, бериллия, никеля, железа, свинца, молибдена, алюминия, германия,урана, золота, серебра, кобальта, цинка, олова, титана, хрома и марганца, соль в побочном продукте,представляющем собой солевой раствор, является одной или более из сульфата натрия и сульфата калия,кислотный компонент является сероводородной кислотой, и основание является одним или более из гидроксида натрия и гидроксида калия. В еще одном применении кислота является компонентом выщелачивающего раствора, ценный металл является одним или более из иттрия, скандия, лантанида, металла платиновой группы, меди, хрома,бериллия, никеля, железа, свинца, молибдена, алюминия, германия, урана, золота, серебра, кобальта,цинка, олова, титана и марганца, соль в побочном продукте, представляющем собой солевой раствор,является одной или более из хлорида натрия и хлорида калия, кислотный компонент является соляной кислотой, и основание является одним или более из гидроксида натрия и гидроксида калия. Способ может включать очистку побочного продукта, представляющего собой солевой раствор,выше по потоку от установки электрохимического получения кислоты. В одном из примеров, по меньшей мере, большая часть выбранной поливалентной примеси удаляется из побочного продукта, представляющего собой солевой раствор, с образованием очищенного солевого раствора. Выбранная поливалентная примесь обычно представляет собой катион, который удаляется из побочного продукта, представляющего собой солевой раствор, с помощью осаждения, вызываемого изменением рН при контакте основания с побочным продуктом, представляющим собой солевой раствор. В другом примере загрязнением, которое требуется удалять, является органическое вещество, которое может попадать с исходным материалом и/или получаться при использовании в процессе органических реагентов. Способ может также содержать концентрацию очищенного солевого раствора с помощью солевого концентратора для получения концентрированного и очищенного раствора, после чего концентрированный и очищенный раствор и, необязательно, минеральная кислота подаются в рециркуляционную емкость для анолита. Солевой раствор извлекается из этой емкости и подается в установку электрохимического получения кислоты. Для эффективного получения соляной кислоты обычно поддерживается стехиометрический баланс между хлором и водородом, получаемым на этапе преобразования. Способ особенно важно использовать в работах по извлечению металлов, в которых кислота и основание взаимодействуют с получением побочного продукта, представляющего собой солевой раствор. Побочный продукт, представляющий собой солевой раствор, электрохимически преобразуется в кислотный и основной компоненты, которые затем снова используются в процессе. В другом воплощении комбинированная генераторная установка используется для получения отходящей теплоты и электрической энергии на соответствующих этапах в процессе извлечения металлов. Воплощения изобретения, его аспекты и конфигурации обеспечивают ряд преимуществ, зависящих от конкретной конфигурации. Во-первых, способ может использоваться для экономичной утилизации отработанных насыщенных соляных растворов без попадания в водоносные слои или стоки промышленных процессов. Установка электрохимического получения кислоты преобразует отходную соль (например, хлорид натрия) в воде, такой как из выпарительного пруда или водоносного слоя, в минеральную кислоту (например, соляную кислоту) и другие ценные продукты, такие как гидроксид натрия и гипохлорит натрия. Рециркуляция материалов может существенно снизить потребности в кислотных и щелочных реагентах. Генерирующая установка может поставлять энергию и теплоту для установки получения кислоты. Такая комбинация может оказывать положительное влияние на окружающую среду. В одном примере 936000 фунтов в год воды и 104000000 фунтов соли рециркулируются обратно в установку обработки минералов. При этой технологии возможно избежать создания прудов для сточных вод, представляющих в далекой перспективе опасность для окружающей среды, а также сократить эксплуатационные расходы. Например, возможно значительное сокращение расходов на реагенты и их транспортировку. В связи с внутренней рециркуляцией воды в большой степени сокращается потребность в свежей воде. Эти и другие преимущества изобретения будут очевидны из дальнейшего описания. Краткое описание рисунков Фиг. 1 является блок-схемой установки в соответствии с одним из воплощений изобретения; фиг. 2 является блок-схемой установки в соответствии с одним из воплощений изобретения; фиг. 3 является блок-схемой процесса очистки в соответствии с одним из воплощений изобретения; фиг. 4 показывает концентрации каждого из двухвалентных катионов магния, кальция, стронция и бария в исходном растворе и после каждого из этапов осаждения М 1, М 2, М 3 и ионообменных этаповIX1 и IX2; фиг. 5 показывает концентрации каждого из трехвалентных катионов лантана, церия, празеодима,неодима, самария и железа в исходном растворе и после каждого из этапов осаждения М 1, М 2, М 3 и ионообменных этапов IX1 и IX2; фиг. 6 показывает кривую для Amberlite 748i (около 4 г) после введения раствора, содержащего около 83 мг лантана/L (как хлорида лантана) при скорости потока около 2,5 мл/мин при около 21 С, с общим объемом раствора лантана, вводимого в Amberlite 748i, по оси х и концентрации лантана в мг/л в отводном потоке из колонны; фиг. 7 показывает концентрацию лантана, содержащегося в каждой фракции, получаемой из смолыAmberlite IPC 747 с введенным лантаном; фиг. 9 показывает изменения тока, напряжения, температуры и солености в процессе расщепления соли для 12 л раствора с 75 г/л NaCl; и фиг. 10 показывает как функцию времени ток, напряжение, температуру процесса расщепления подаваемой соли, составляющей 95 г/л NaCl, и результирующее снижение концентрации NaCl для подаваемой соли и соответствующее повышение концентраций кислоты и основания в емкостях для кислоты и основания элемента диссоциации соли. Подробное описание Первое воплощение представляет собой промышленную установку 100 для обработки исходного материала 104. Промышленная установка 100 сначала рассматривается со ссылками на фиг. 1. Промышленная установка 100 включает мельницу 108, технологическую установку 112, электрохимическую установку 116 для получения кислоты и генераторную установку 120. На промышленной установке 100 обрабатывается исходный материал 104, содержащий ценные металлы. Исходный материал 104, содержащий ценные металлы, может содержать ископаемую руду, концентрат, хвосты, осадки, металлургические отходы и их смеси. Обычно материал 104, содержащий ценные металлы, включает металлы, растворимые в кислоте. Обращаясь к периодической таблице элементов, можно указать, что ценный металл обычно является переходным металлом, другим металлом, металлом, относящимся к актинидам, или редкоземельным металлом (например, лантанидом). Эти металлы могут квалифицироваться как легкие или тяжелые металлы. Конкретные примеры ценных металлов включают сурьму, уран, лантаниды, медь,бериллий, никель, железо, свинец, молибден, алюминий, германий, титан, хром, золото, серебро, кобальт, олово, цинк, кадмий, марганец и металлы платиновой группы. Металлы в исходном материале 104, содержащем ценные металлы, обычно находятся в виде минералов вулканического происхождения(либо магматических, плутонических, гипабиссальных, либо экструзивных, или эффузивных), метаморфических (вулканического или осадочного происхождения) или осадочных (либо классических отложений, либо химических отложений), таких как сульфиды, оксиды, фосфаты, карбонаты, галогениды, сульфаты, силикаты, теллуриды, соли кислородной кислоты, сульфосоли и их смеси. Примеры минералов,содержащих редкоземельные металлы, включают бастнезит (углеродно-фтористый минерал) и моназит. Другие минералы, содержащие редкоземельные металлы, включают искинит, алланит, апатит, бритолит,брокит, серит, фторосерит, фторит, гадолинит, паризит, стилвелит, синкизит, титанит, ксенотим, циркон и цирконолит. Примеры урановых минералов включают уранит (UO2), урановую смолку (смешанный оксид,обычно U3O8), браннерит (комплексный оксид урана, редкоземельного металла, железа и титана), коффинит (силикат урана), карнотит, автунит, давидит, гуммит, торбернит и уранофан. Примеры медных минералов включают куприт, хальколат, ковелит, борнит, малахит, азурит, кризколла и халькопирит. Примеры никелевых минералов включают миллерит и смальтит. Примеры кобальтовых минералов включают арсенид Co(As2), известный как смальтит или шпейз кобальт; кобальтовый сульфарсенид (CoAsS), известный как кобальтит или кобальтовый блеск; и гидратированный арсенат (Co(AsO4)2.8H2O),известный как эритрит или кобальтовый цвет. Примеры молибденовых минералов включают молибденит(MoS2) и вулфенит (PbMoO4). Как очевидно и упоминалось выше, ценные металлы включены также в большое количество других минералов, известных специалистам в данной области техники. Очевидно также, что исходный материал 104, содержащий ценные металлы, может включать смесь минералов различных металлов и/или смесь минералов, содержащих ценные металлы, минералов, содержащих металлы, не являющиеся ценными, и/или минералов, не содержащих металлы. Исходный материал 104, содержащий ценные металлы, загружается в мельницу для получения измельченного материала 122 и пустой породы 124. В зависимости от исходного материала 104, содержащего ценные металлы, мельница 108 может выбираться любой из ряда различных конфигураций. В одной из конфигураций мельница 108 включает цикл мокрого измельчения (с использованием воды 128) и/или цикл сухого измельчения для уменьшения среднего или медианного размера подающегося исходного материала 104, содержащего ценные металлы, одну или более емкости для обработки реагентами перед флотацией измельченного исходного материала для последующей обработки и прямой или обратный цикл флотации для отделения во фракцию концентрата или хвостов соответственно со-3 024210 держащих металлы минералов. Цикл флотации может осуществляться при повышенной температуре(относительно температуры окружающей среды и/или температуры измельченного исходного материала). Мельница 108 может включать другие концентрирующие устройства или механизмы, такие как механизмы разделения, основанные на гравитации или удельной гравитации (например, циклы декантации,циклоны, гидравлические классификаторы, механические классификаторы, осадочные емкости и т. п.),механизмы разделения по размеру частиц (например, неподвижные и вибрационные сита, фильтры, колосниковые грохоты, барабанные грохоты и т. п.), магнитные сепарационные механизмы и сепарационные механизмы по цвету. Мельница 108 может включать другие компоненты, в том числе сушильные устройства, емкости для пульпы, смесительные емкости или емкости для обработки реагентами, насосы,концентраторы, конвейеры, шнековые питатели, смесители и т. п. Вода 128 используется для получения пульпы из исходного материала для последующей обработки. Технологическая установка 112 преобразует измельченный материал 122 в содержащий металл продукт 136 и продукт 132, представляющий собой отходы. В зависимости от измельченного материала 122 технологическая установка 112, например мельница 108, может быть любой из ряда различных конфигураций. В одной из конфигураций технологическая установка 112 включает окислительный или неокислительный цикл выщелачивания, который может быть атмосферным или сверхатмосферным кучным выщелачиванием, чановым выщелачиванием и/или выщелачиванием в емкости, осуществляющемся при температуре окружающей среды или при повышенной температуре, при котором выщелачиватель вводится в измельченный материал 122 для выщелачивания и/или растворения, химически и/или биологически, по меньшей мере, большей части одного или более ценных металлов из измельченного материала 122, оставляя при этом побочный продукт и/или отходы 132. Побочный продукт 132 может содержать материал, не включающий ценный металл. Выщелачиватель может также использоваться для преодоления ингибиторного эффекта сульфидов, карбонатов, оксидов, фосфатов, галогенидов, силикатов и подобных веществ, находящихся в исходном материале 104, содержащем ценные металлы. Состав выщелачивателя зависит от состава исходного материала 104, содержащего ценные металлы. Обычно выщелачиватели являются минеральными кислотами, такими как серная кислота, азотная кислота, ортофосфорная кислота, бромисто-водородная кислота, соляная кислота, йодисто-водородная кислота, фтористо-водородная кислота и их смеси. Выщелачиватель может содержать другие неорганические и органические кислоты. После растворения ценный металл отделен от примесей, таких как железо, благодаря соответствующей технологии извлечения, такой как осаждение, (катионный или анионный) ионообмен (например, с использованием смолы или растворителя), сорбция (например, выщелачивание с использованием активированного угля или выщелачивание с использованием смолы), экстракция растворителем, электрохимическое выделение (например, электролизом), прокаливание, обжиг, плавление,амальгамирование, цементация, гравиметрия, другие виды очистки и их комбинации. Технологическая установка 112 может включать другие компоненты, в том числе сушильные устройства, емкости для пульпы, смесительные емкости, емкости для обработки реагентами, насосы, концентраторы, конвейеры,фильтры, шнековые питатели, смесители и т. п. Как очевидно, минеральные кислоты и соли могут также использоваться в качестве разделяющего агента для извлечения ценного металла из ионообменной среды(например, из смолы или растворителя) или сорбента и/или в качестве электролита для электролиза металла. В одной из конфигураций технологической установки 112 каустическая сода (NaOH) используется в экстракции растворителем для передачи ионов натрия ионообменной смоле. Ионы редкоземельных металлов заменяют ионы натрия в ионообменной смоле. Ионы редкоземельных металлов выделяются из смолы соляной кислотой для последующего извлечения с помощью технологий, хорошо известных специалистам в данной области металлургического извлечения металлов. Промышленная установка 100 также включает установку 116 для электрохимического получения кислоты. Обычно электрохимическая установка 116 для получения кислоты производит из соли 118, по меньшей мере, большую часть одного или более из компонентов, включающих выщелачиватель, разделяющий агент и/или электролит, использующихся технологической установкой 112. В электрохимической установке 116 для получения кислоты проходит электролиз содержащей галоген соли щелочного металла для получения галогена в элементной форме и гидроксида щелочного металла. Электрохимическая установка 116 для получения кислоты может иметь различные конфигурации и обычно включает один из следующих процессов: хлорщелочной электролиз, процесс электролитического расщепления соли, процесс биполярного мембранного электродиализа или их смесь. Как очевидно, процесс хлорщелочного электролиза может проводиться в мембранном электролитическом элементе, диафрагменном электролитическом элементе или ртутном электролитическом элементе (например, процесс Кастнера-Келльнера). В связи с проблемами окружающей среды, связанными с использованием ртути, преимущественным является мембранный элемент. В мембранном элементе осуществляется электролиз в хлорщелочном процессе в анодном отделении насыщенной или ненасыщенной содержащей галоген (обычно содержащей щелочной металл) соли (например, содержащей хлор соли) для получения элементной формы галогена (например, газообразного хлора) и солевого катиона гидро-4 024210 ксида (например, щелочного металла). Обычно гидроксид представляет собой каустическую соду (например, гидроксид натрия). Анод и катод соединяются электрически, и электрическое напряжение прилагается к аноду и катоду от генераторной установки 120. Электрический ток течет между анодом и катодом. На аноде ионы хлора окисляются до хлора На катоде водород из воды восстанавливается до газообразного водорода, высвобождая ионы гидроксида в раствор В хлорщелочном процессе используется ионная проницаемая мембрана, разделяющая анодное и катодное отделения. Для поддержания баланса зарядов между анодным и катодным отделениями катионы(например, Na+ или or K+) проходят от анодного отделения через проницаемую для ионов мембрану в катодное отделение, где они взаимодействуют с ионами гидроксида с получением, например, каустической соды (NaOH). По меньшей мере, большая часть анионов галогена (такие как анионы хлорида) и другие анионы (такие как ионы гидроксида) не проходят через мембрану и остаются в анодном отделении. Полагая, что это раствор NaCl, общая реакция электролиза раствора следующая: В случае хлорида калия в качестве соли 118 электролиз соли приводит к образованию газообразного хлора в анодном отделении и гидроксида калия в катодном отделении. Мембрана предотвращает реакцию между хлором и ионами гидроксида. Если бы реакция могла происходить, хлор мог бы непропорционально распределяться для формирования ионов хлорида и гипохлорита При температурах выше 60 С может формироваться хлорат Если бы газообразный хлор, получающийся у анода, и гидроксид натрия, получающийся у катода,могли комбинироваться, производился бы гипохлорит натрия (NaClO) (см. приведенное ниже уравнение 6) и/или хлорат натрия (NaClO3). В диафрагменном элементе анодное и катодное отделения разделяются проницаемой для ионов диафрагмой. Солевой раствор подается в анодное отделение и протекает в катодное отделение. В мембранном элементе ионы галогена окисляются у анода с получением элементных галогенов, а у катода жидкость расщепляется, например, с получением каустической соды и водорода. Диафрагма предотвращает реакцию каустической соды с галогеном. Разбавленный раствор каустической соды уходит из элемента. Обычно каустическая сода имеет концентрацию около 50%, а соль удаляется. Это может исполняться, применяя процесс выпаривания (рассматривается далее). Галоген обычно содержит также молекулярный кислород, который может удаляться сжижением или выпариванием. Ионообменная мембрана может быть любой катион- или анионпроницаемой мембраной или биполярной мембраной. Обычно ионная мембрана является существенно устойчивой в присутствии анионов гидроксидов. Более обычно, ионная мембрана проницаема для щелочных ионов и существенно непроницаема для анионов гидроксидов и галогенидов. Проницаемая для ионов мембрана может содержать фторполимер,имеющий одну или более подвешенных групп сульфоновой кислоты, и фторполимер, имеющий одну или более подвешенных групп карбоновой кислоты, фосфорной кислоты и/или сульфонамидных групп, и фторированные мембраны. Примером такой мембраны может служить мембрана Nafion, которую выпускает компания DuPont, которая существенно пропускает катионы, но существенно отталкивает нейтральные атомы и анионы. Диафрагма может изготавливаться из любого подходящего материала, проницаемого для ионов. Обычно диафрагма является проницаемой для ионов мембраной, выполняемой из асбеста. Очевидно,что, несмотря на то что хлорщелочной процесс рассматривался в терминах щелочных катионов, имеющих заряд +1, в процессе могут быть другие катионы помимо щелочных катионов. Другие катионы могут иметь заряд +2, +3 или +4. Ионная мембрана может выполняться проницаемой для других катионов и/или пропускать катионы, имеющие выбранный ионный и/или гидродинамический радиус. При этом может формироваться ряд продуктов. Используя хлорид натрия в качестве примера солевого раствора, получаем Реакция по уравнению 7 катализируется щелочно-земельным металлом, обычно кальцием. Эти уравнения относятся также и к KCl в качестве соли, если Na заменить на К. Эти уравнения относятся также и к другим галогенам, кроме хлора, при условии, что выполняются соответствующие изменения, вызываемые различиями в состоянии окисления. В другом воплощении ионная мембрана может представлять собой мембрану процесса биполярного мембранного электродиализа. Обычно процесс биполярного мембранного электродиализа осуществляется в элементе для биполярного мембранного электродиализа, имеющем отделение для исходного продукта (разбавителя), такое как катодное отделение, и отделение для концентрата (солевого раствора),такого как анодное отделение, которые разделяются одной или более анионными обменными мембранами и одной или более катионными обменными мембранами, расположенными между анодным и катодным отделениями. В большинстве процессов биполярного мембранного электродиализа многочисленные элементы для биполярного мембранного электродиализа располагаются в соответствии с конфигурацией,называемой комплектом для биполярного мембранного электродиализа с перемежающимися анионными и катионными обменными мембранами, формирующими множественные комплекты для биполярного мембранного электродиализа. Процессы биполярного мембранного электродиализа являются уникальными по сравнению с дистилляционными способами и другими процессами, основанными на применении мембран (такими как обратный осмос), в том, что растворенные вещества движутся от питательного потока, а не в обратном направлении. Процесс биполярного мембранного электродиализа, или "водного расщепления", преобразует водные соляные растворы в кислоты и основания, причем обычно без добавления химикатов, избегая образования потоков побочных продуктов и отходов и затратных этапов очистки ниже по потоку. Под действием сил электрического поля биполярная мембрана может разлагать воду на водород (Н+, в действительности "гидроксоний" Н 3 О+) и гидроксильные ионы (ОН). Мембрана формируется из анионо- и катионообменных слоев и тонкого промежуточного слоя, где вода диффундирует из водных солевых растворов. Транспортировка от биполярной мембраны ионов Н+ и ОН", получающихся в результате реакции расщепления, становится возможной, если электрически биполярная мембрана находится в правильном состоянии. Если анионообменная сторона обращена к аноду и катионообменная сторона обращена к катоду, гидроксильные ионы транспортируются поперек анионообменного слоя, а катионы водорода - поперек катионообменного слоя. Получающиеся гидроксильные ионы и ионы водорода используются в электродиализном комплекте для комбинирования с катионами и анионами соли с получением кислот и оснований. В биполярном мембранном электродиализе могут применяться элементы различных конфигураций. Например, формируется элемент с тремя отделениями при расположении биполярной мембраны в обычном элементе для электродиализа. По обе стороны биполярной мембраны устанавливаются анион- и катионообменные мембраны для формирования трех отделений, а именно кислотного между биполярной и анионообменной мембранами, основного между биполярной и катионообменной мембранами и солевого между катион- и анионообменными мембранами. В связи с тем, что в электродиализном комплекте могут устанавливаться многочисленные элементы, создается система разветвленных трубопроводов, параллельно питающих все соответствующие отделения. При этом создается три цепи в комплекте: кислотная,основная и солевая. Другие конфигурации включают элементы с двумя отделениями с биполярной и катионообменной мембранами (только) или с биполярной и анионообменной мембранами. Как становится ясным, электрохимическая установка 116 для получения кислоты может осуществлять процесс биполярного мембранного электродиализа, проводящийся до и/или после хлорщелочного процесса. Процесс биполярного мембранного электродиализа позволяет дополнительно очищать водяные потоки, получающиеся в соответствующих анодных и катодных отделениях. Обычно, по меньшей мере, большая часть минеральной кислоты 142 и гидоксида 190, использующихся в технологической установке, таких как для выщелачивателя, расщепляющего или регенерирующего агентов или электролита, производится электрохимической установкой 116 для получения кислоты из соответствующей соли 118. В качестве примера, соляная кислота получается из хлорида щелочного металла путем сжигания газообразного хлора из анодного отделения и водорода из катодного отделения,обычно в присутствии соответствующего катализатора (см. выше уравнение 7). Сероводородная или серная кислота получается расщеплением соли или технологией биполярного мембранного электродиализа из сульфата щелочного металла. В другом примере азотная кислота получается из нитрата щелочного металла, ортофосфорная кислота получается из фосфата щелочного металла, бромисто-водородная кислота - из бромидов щелочного металла, йодисто-водородная кислота - из иодидов щелочного металла и фтористоводородная кислота - из фторидов щелочного металла. Электрохимическая установка 116 для получения кислоты может также производить продукты 140 на продажу и воду 198 для повторного использования. Примерами таких продуктов являются водород,газообразный галоген (такой как газообразный бром, газообразный йод и др.), каустическая сода, отбеливатель (такой как гипохлорит) и т.п. В одной из конфигураций раствор 150, содержащий соль, выпускается технологической установкой 112. Раствор 150, содержащий соль, может, например, производиться в одном и более процессах выщелачивания, экстракции растворителями и электролиза. В одной из конфигураций технологической установки каустическая сода применяется для экстракции растворителем для передачи ионов натрия ионообменной смоле. Ионы ценных металлов заменяют ионы натрия в ионообменной смоле. Ионы ценных металлов забираются из ионообменной смолы с помощью соляной кислоты для последующего извлече-6 024210 ния одним из способов, известных специалисту в области добывающей промышленности. В электрохимической установке для получения кислоты раствор 150, содержащий соль, подвергается химической обработке в первичной очистной системе с использованием каустической соды (или раствора из катодного отделения электрохимической установки 116 для получения кислоты), карбоната натрия и/или других добавок, которые удаляют, по меньшей мере, основную часть ионов примесей поливалентных металлов, таких как кальций, магний и железо. Такие поливалентные катионы могут оказывать отрицательное влияние на эффективность и срок службы ионообменной мембраны и/или комплекта для биполярного мембранного электродиализа. Сгуститель, один или совместно с фильтром, обычно удаляет поливалентные примеси. Обработанный раствор, содержащий соли, проходит затем через вторичную очистную систему для удаления большинства остающихся поливалентных катионов. Каустическая сода может использоваться для регулировки рН до около рН 7 до подачи во вторичную очистную систему. При этом может использоваться любая известная очистная система для солевых растворов, связанная с использованием мембран, такая как хелатообразующая ионообменная смола. Может также использоваться фосфатная обработка солевого раствора. Фосфаты могут образовывать гелевое покрытие мембраны, способствуя лучшему поддержанию эффективности мембраны. Затем очищенный раствор, содержащий соль, обрабатывается солевым концентратором, таким как выпариватель, энергосберегающий паровой рекомпрессор или их комбинация. Правильный дизайн этих блоков с правильным использованием тепловой рекуперации и отстаивания, как было доказано, способствует энергосбережению и требует концентрации пульпы,которую легко регулировать, без необходимости обрабатывать в центрифуге и выделять из пульпы твердую соль. После этого пульпа подается в рециркуляционную емкость для анолита, в которую может вводиться минеральная кислота, такая как соляная кислота (полученная из газов хлора и водорода). Из рециркуляционной емкости для анолита пульпа подается в анодное отделение. Этот процесс не требуется,когда в хлорщелочном элементе используют диафрагму, а не мембрану. Обращаясь теперь к комбинированной генераторной установке 120, следует указать, что генераторная установка 120 использует любое подходящее горючее из источника 160 горючего для производства энергии 170 и отходящего тепла 180 (например, пара). Энергия 170 используется в работе отдельных компонентов: мельницы 108, технологической установки 112 и электрохимической установки 116 для получения кислоты. Как очевидно, использующийся термин "комбинированное генерирование" относится к комбинации устройства для генерирования тепла и электрического генератора для одновременного производства электрической энергии и полезного тепла. Несмотря на то что может использоваться любая комбинированная генераторная установка, обычно используются газотурбинные генераторные установки, использующие тепло отработавших газов газовых турбин, комбинированные генераторные установки на газовых двигателях, в которых применяются поршневые газовые двигатели, электрические генераторные установки комбинированного цикла, приспособленные для комбинированного генерирования, паротурбинные комбинированные генераторные установки, использующие нагревательные системы как конденсаторы пара для паровых турбин, и топливные элементы с расплавленными карбонатами, дающие горячие выхлопные газы, пригодные для нагревания. Небольшие комбинированные генераторные установки обычно используют поршневые двигатели или двигатели Стирлинга. Тепло получают с выхлопными газами и на радиаторах. Источник 160 горючего может быть любым подходящим источником топлива для двигателей внутреннего сгорания, включая сжатый или сжиженный природный газ, уголь, метан, нефть, сжиженный нефтяной газ, дизельное топливо, керосин, уголь, пропан, другие ископаемые виды топлива, радиоактивные материалы (например, уран) и альтернативные источники топлива, такие как биодизельное топливо,биоспирты (метанол, этанол и бутанол), водород, HCNG, жидкий азот, неископаемый метан, неископаемый природный газ, растительное масло и источники на биомассе. Отходящее тепло 180 может непосредственно направляться на одну или более операций установки,такие как флотация, выщелачивание и др., с помощью контура теплообмена, по которому циркулирует отходящее тепло 180 из комбинированной генераторной установки 120 в тепловом контакте с материалом для обработки, который требует нагревания. В альтернативном варианте отходящее тепло 180 может отбираться промежуточной теплообменной средой с помощью первого контура теплообмена, а передача тепловой энергии материалу, который должен нагреваться, осуществляется с помощью второго контура теплообмена. Работа промышленной установки 100 будет далее рассматриваться по отношению к нескольким воплощениям, иллюстрирующим настоящее изобретение. Как показывается на фиг. 1, исходный материал 104, содержащий ценные металлы, загружается в мельницу 108 для получения измельченного материала 122. В одной из конфигураций процесса исходный материал 104 содержит один или более минералов, включающих редкоземельные элементы, которые измельчены и превращены в порошок. Измельченный материал подвергается прямой флотации при повышенной температуре (которая может быть в пределах около 30 до около 70 С) и с применением подходящих пенообразователей, коллекторов, активаторов и/или депрессоров, известных специалисту в этой области техники, для получения концентрата (или измельченного материала 122), содержащего, по меньшей мере, большую часть минералов, включающих редкоземельные элементы, и хвостов. Хвосты обычно удаляются, они существенно очищены от редкоземельных металлов. Комбинированная генераторная установка 120 передает электрическую энергию для измельчения и для мешалок флотационных камер и отходящее тепло 180, обычно в виде пара, для нагревания пульпообразного измельченного материала перед операцией флотации. Измельченный материал 122 или фракция концентрата подается на технологическую установку 112 для дальнейшей обработки. В обычной конфигурации для извлечения ценных металлов измельченный материал 122 подвергается выщелачиванию в емкости или в груде с помощью минеральной кислоты, обычно водным раствором соляной кислоты, для растворения ценного металла и формирования насыщенного раствора выщелачивания, содержащего большую часть растворенного ценного металла во фракции концентрата. Насыщенный раствор выщелачивания подвергается извлечению растворителем или ионообменному процессу для получения, по меньшей мере, большей части растворенного ценного металла из раствора и нагруженной смолы, содержащей извлеченный ценный метал, и не содержащего ценного металла выщелачивающего раствора, который возвращается для операции выщелачивания. Нагруженную смолу контактируют с очищающим раствором для растворения, по меньшей мере, большей части извлеченного ценного металла, формируя очищенную от металла смолу для повторного использования на этапе извлечения растворителем и содержащий металл очищающий раствор, содержащий, по меньшей мере, большую часть извлеченного ценного металла. Растворенные ценные металлы выделяются из содержащего металлы очищающего раствора с помощью осаждения, дальнейшего извлечения растворителем или извлечения с фазовым переходом (такого как с использованием содержащего азот агента фазового перехода). При этом формируется освобожденный от металла очищающий раствор для повторного использования на этапе извлечения растворителем и отделенный материал, содержащий ценные металлы. Комбинированная генераторная установка 120 обеспечивает электрической энергией 170 насосы и другое оборудование технологической установки 112 и отходящим теплом 180 те блоки установки, где оно требуется. В одной из конфигураций выщелачиватель и/или очищающий раствор содержат соляную кислоту, а рассматривавшиеся выше операции блоков технологической установки 112 приводят к получению солевого раствора как побочного продукта, который в некоторых применениях представляет собой кислотный солевой раствор. Как упоминалось выше, этот раствор может повторно использоваться в первичном и вторичном циклах обработки для очистки перед введением в электрохимический блок получения кислоты для получения больше кислоты 142 и других продуктов 140. Циклы первичной и вторичной обработки служат для обработки солевого раствора, являющегося побочным продуктом, как указывалось выше, с целью удаления, по меньшей мере, большинства поливалентных катионов перед подачей обработанного или очищенного солевого раствора, являющегося побочным продуктом, в электрохимический блок получения кислоты. В электрохимической установке 116 получения кислоты солевой раствор, являющийся побочным продуктом, преобразуется, как указывалось выше, в каустическую соду, гипохлорит натрия, водород и газообразный хлор. Газообразные водород и хлор вступают в термическую реакцию с получением соляной кислоты 142 для использования в технологической установке 112. В связи с тем, что часть водорода теряется и возникает существенный стехиометрический дисбаланс (см. выше уравнения 1-6) между водородом и хлором, часть газообразного хлора может использоваться для производства отбеливателя на продажу. В альтернативном варианте, газообразный хлор может продаваться для других применений,таких как производство хлорированных растворителей или хлорированных органических соединений. При этом в процессе будет поддерживаться стехиометрический баланс между водородом и хлором. Комбинированная генераторная установка 120 обеспечивает электрической энергией 170 и отходящим теплом 180 (обычно в виде пара) соответствующие операции блоков электрохимической установки 116 для получения кислоты. Вода 128 как побочный продукт установки 116 повторно используется в комбинированной генераторной установке 120, мельнице и технологической установке 112. На фиг. 2 показывается второе воплощение, которое рассматривается далее. Материал 104, содержащий ценные (растворимые в кислоте) металлы, измельчается в мельнице 108. В этой мельнице материал 104 измельчается в процессе влажного и/или сухого измельчения открытым или закрытым способом для получения измельченного материала (не показан). Измельченный материал обычно концентрируется, например, флотацией или методами сепарации по размеру или массе, для получения концентрата 200, который обычно находится в состоянии пульпы. Концентрат (пульпа) 200 подается в технологическую установку 112. В технологической установке 112 концентрат выщелачивается в емкости для выщелачивания или в груде (этап 204), биологически и/или химически, выщелачивающим раствором (не показан), содержащим минеральную кислоту для растворения ценного металла в выщелачивающем растворе и формирования насыщенного выщелачивающего раствора 208. Насыщенный выщелачивающий раствор 208 может разделяться (этап 212) с получением очищенного от ценных металлов материала 132, очищенного от ценных металлов солевого раствора 216 и обогащенного ценными металлами раствора 220. Обогащенный ценными металлами раствор 220 вклю-8 024210 чает, по меньшей мере, большую часть растворенного ценного металла в насыщенном выщелачивающем растворе. В одной из конфигураций отделение включает цикл с загустителем/промывкой, такой как цикл противоточной декантации, для отделения содержащего ценный металл материала 132 в твердой фазе от жидкой фазы содержащего ценный металл материала (не показан). Как очевидно, другие способы разделения жидкой и твердой фаз могут также применяться, включая фильтрацию, отсеивание, циклонирование и другие способы разделения по размеру или массе. Содержащая ценный металл жидкая фаза подвергается затем сорбции (с использованием ионообменной или хелирующей смолы) или мембранной фильтрации для извлечения, по меньшей мере, большей части ценного металла из жидкой фазы и формирования содержащего ценные металлы выщелачивающего раствора для повторного использования на этапе 204 растворения ценного металла. Сорбентом может быть ионообменная или хелирующая смола, пористое вещество (например, активированный уголь, цеолиты и другие пористые вещества). В то время как сорбция и мембранное отделение рассматриваются в отношении к извлечению выбранного или целевого ценного металла, следует понимать, что сорбция и/или мембранное отделение может также использоваться в дополнение или взамен сорбции ценного металла на этапе 212 отделения для удаления примесей, таких как другие ценные и обычные металлы, таким способом очищая насыщенный выщелачивающий раствор для целевого ценного металла. Сорбированный целевой ценный металл выделяется из сорбента (не показан) вымывающим раствором при изменении (относительно выщелачивающего раствора) температуры и/или рН (которые изменяют предпочтение сорбентом целевого ценного металла) для формирования вымывающего раствора,богатого целевым ценным металлом (не показан), и вымытый сорбент для повторного контакта с насыщенным выщелачивающим раствором 208. Вымывающий раствор, богатый целевым ценным металлом, формируется в продукт, содержащий целевой ценный металл (не показан) (этап 136), и солевой раствор 224, являющийся побочным продуктом. Формирование продукта, содержащего целевой ценный металл, может осуществляться, например,электролизом, осаждением (при котором формируется, например, сульфид или оксид целевого ценного металла), сорбцией (например, используя активированный уголь), мембранной фильтрацией, цементацией и/или амальгамированием. В мельнице 108 и технологической установке 112 проходит ряд процессов по извлечению редкоземельных металлов в качестве ценных металлов. В одной конфигурации процесса, особенно подходящей для бастнезита, редкоземельные металлы оксидируются выборочно. Церий отделяется после окисления церия (III) до церия (IV), упрощая последующее отделение содержащихся в меньших количествах лантанидов. Окисление происходит, когда бастнезит нагревается, по меньшей мере, до температуры 500 С, более преимущественно до 600 С, или когда гидроксиды редкоземельных элементов высушиваются в присутствии молекулярного кислорода при температуре, обычно находящейся в пределах от 120 до 130 С. Церий (IV) отделяется от трехвалентных редкоземельных металлов либо выборочным растворением трехвалентных редкоземельных металлов разбавленной кислотой или полным растворением трехвалентных металлов концентрированной кислотой с последующим селективным осаждением гидроксидов или экстрагированием растворителем церия (IV), как указывается далее. В водных растворах церий (III) окисляется до церия (IV) электролизом или обработкой перекисью водорода или гипохлоритом натрия. Затем происходит осаждение гидроксида церия, когда рН регулируется обычно, по меньшей мере, до рН 3, чаще в пределах от рН 3 до рН 7. Другая конфигурация процесса для извлечения редкоземельных металлов раскрывается в патентахUS 5207995 и US 5433931, каждый из которых включается сюда в качестве ссылки. Этот процесс особенно полезен при извлечении редкоземельных металлов из бастнезита. В этом процесса руда редкоземельных металлов измельчается до Р 90 размера 100 меш (Tyler) (или обычно средний, медианный или Р 90 размер в пределах от 1 до 100 мкм и даже более обычно от около 5 до около 25 мкм). Измельченная руда подвергается флотации с формированием концентрата, содержащего редкоземельные металлы (при этом большая часть бастнезита в руде редкоземельных металлов, включая кварц, барит, кальцит и стронцианит, отделяется в хвосты). Концентрат обычно содержит по меньшей мере 25 мас.%, чаще от 35 до 75 мас.% редкоземельных металлов. Концентрат подвергается первому кислотному выщелачиванию разбавленной соляной кислотой (рН около 1,0) для удаления некоторых щелочноземельных составляющих концентрата, и выщелоченная руда обжигалась. Обжиг обычно проводится при температуре от около 400 до около 800 С в присутствии молекулярного кислорода для преобразования фторуглеродного минерала в смесь фторидов и оксидов, и оксидировать церий до церия (IV). Обожженная руда подвергается второму кислотному выщелачиванию более концентрированной соляной кислотой (обычно содержит от 0,1 до 0,5 N, до 0.2N соляной кислоты) для удаления остающихся щелочно-земельных составляющих и отделения церия от оксидов других редкоземельных металлов. Затем руда подвергается третьему кислотному выщелачиванию еще более концентрированным раствором соляной кислоты (например, обычно по меньшей мере 25 мас.%, чаще от 35 до 75 мас.%, даже еще чаще от 40 до 50 мас.% соляной кислоты) для растворения церия для последующей обработки. Насыщенный выщелачивающий раствор обычно включает, по меньшей мере, большую часть редкоземель-9 024210 ных металлов, содержащихся в концентрате, чаще от 25 до 95 мас.% редкоземельных металлов. В другой конфигурации процесса, использующегося для бастнезита, концентрат редкоземельных металлов выщелачивается разбавленной или концентрированной соляной кислотой для растворения, по меньшей мере, частично, редкоземельных металлов, которые комбинируются с фтором из руды. Смешанный осадок редкоземельных металлов-фторидов распадается с использованием каустической соды при температуре, обычно находящейся в пределах от около 100 до около 300 С. Получающиеся гидроксиды редкоземельных металлов выщелачиваются разбавленной или концентрированной соляной кислотой. В другом варианте этого процесса может использоваться разбавленная или концентрированная серная кислота взамен соляной кислоты для растворения осадка при температуре в пределах от около 300 до около 500 С. Затем растворенные редкоземельные металлы извлекаются в виде растворимых в воде сульфатов. Поливалентные примеси, такие как железо, удаляются нейтрализацией рН. В другой конфигурации процесса редкоземельные металлы присутствуют в моназите и извлекаются промышленным вывариванием с использованием каустической соды. Содержащиеся в руде фосфаты извлекаются как трехзамещенный фосфат натрия, а редкоземельные металлы - как гидроксиды редкоземельных металлов. Выщелачиватель обычно содержит от 25 до 75 мас.% раствор гидроксида натрия или калия при температуре в пределах от около 125 до около 200 С. Получающийся в результате осадок из смеси гидроксидов редкоземельных металлов и тория растворяется в соляной кислоте и/или азотной кислоте, обрабатывается для удаления, по меньшей мере, большинства тория и других нередкоземельных элементов, а затем обрабатывается для извлечения редкоземельных элементов индивидуально. В другой конфигурации процесса редкоземельные металлы присутствуют в лопарите и извлекаются с помощью технологии хлорирования. При этой технологии используется газообразный хлор при температуре, которая обычно находится в пределах от около 500 до около 1000 С в присутствии углерода. Летучие хлориды отделяются от сплавленного хлорида кальция-натрия-редкоземельных металлов, а получающийся осадок растворяется в воде. Растворенные редкоземельные металлы извлекаются одним из подходящих способов..В одной из конфигураций процесса редкоземельные металлы присутствуют в лопарите и извлекаются с помощью технологии сульфатации. Эта технология осуществляется с применением раствора серной кислоты (обычно имеющем от 50 до 95 мас.% серной кислоты) при температуре в пределах от около 100 до около 250 С в присутствии сульфата аммония. Продукт выщелачивается с водой, при этом двойные сульфаты остаются в осадке. Сульфаты титана, тантала и ниобия переходят в раствор. Осадок преобразуется в карбонаты редкоземельных металлов, а затем растворяются в азотной кислоте, изолированные соответствующим способом. В конфигурации рассматривавшегося выше процесса концентрированные редкоземельные металлы могут извлекаться любым из ряда различных известных способов. В одной из конфигураций концентрированные редкоземельные металлы выделяются с помощью ионообменной технологии. Например, рНзависимые комплексы редкоземельных металлов формируются с лимонной кислотой или аминополикарбоксилатными растворителями (например, этилендиаминтетраацетатная кислота (EDTA) и гидроксиэтилендиаминтетраацетатная кислота (HEEDTA. Смолы, не содержащие фосфатов, обладают преимуществом в связи с тем, что позволяют избежать "отравления" смолы редкоземельным металлом в связи с его неполным вымыванием. Редкоземельные металлы извлекаются растворением, используя концентрированный раствор одновалентной соли, например хлорида аммония или хлорида натрия. Если комплексообразующий агент, обладающий значительно отличающимся сродством для различных лантанидов, добавляется в растворитель, происходит разделение. В другой конфигурации растворимые в масле соединения отделяют редкоземельные металлы с помощью жидкостной экстракции с применением кислотных,основных и/или нейтральных экстрагирующих веществ. Обычно кислотные, основные и нейтральные экстрагирующие вещества включают карбоксильные кислоты, фосфорорганические кислоты и их эфиры,тетраалкиламмонийные соли, спирты, эфиры и кетоны. В другой конфигурации редкоземельные галогениды восстанавливаются до металлов реакцией с более электропозитивными металлами, такими как кальций, литий, натрий, калий и алюминий. В другой конфигурации используется электролитическое восстановление для производства легких лантанидов, включая дидимий (смесь Nd и Pr). В другой конфигурации используется фракционная дистилляция для извлечения и разделения редкоземельных металлов. В связи с высокоэлектропозитивной природой редкоземельных металлов, они могут формироваться из водных растворов электролизом расплавленной соли или металлотермическим восстановлением. Побочный продукт в виде солевого раствора 224 и солевой раствор 216 могут включать различные поливалентные примеси, включая более 20 частей на миллиард двухвалентного кальция, более 20 частей на миллиард двухвалентного магния, более 100 частей на миллиард двухвалентного стронция, более 500 частей на миллиард двухвалентного бария, 100 частей на миллиард трехвалентного алюминия, более 1 части на миллион трехвалентного железа, более 15 частей на миллион двухвалентной ртути, более 10 г/л двухвалентных сульфатных анионов, более 10 частей на миллион глинозема, более 400 частей на миллиард одновалентного фтора, более 100 частей на миллион радиоактивных нуклидов (например, радия,урана и тория и их дочерних продуктов) и более 10 частей на миллиард двухвалентного никеля. Некоторые примеси могут присутствовать в относительно высоких концентрациях вплоть до их границы рас- 10024210 творимости. Побочный продукт в виде солевого раствора 224 комбинируется с солевым раствором 216, и полученный комбинированный раствор 228 дополнительно подвергается очистке от неорганических примесей (этап 232) с формированием первого очищенного раствора 236. Несмотря на то что может использоваться любая технология удаления загрязнений, неорганические загрязнения могут удаляться поглощением, выпадением в осадок (в случае гидроксидов, оксидов или карбонатов натрия или калия), осаждением, фильтрацией (например, мембранной фильтрацией), сорбцией (такой как с использованием ионообменной или хелирующей смолы (например, смол типа аминометилфосфоновой, иминодиацетатной или с тиолфункциональными группами), активированного угля, цеолитов, кремнезема и т.п.), электролизом, дехлорированием, цементацией и амальгамированием. В одной из конфигураций, по меньшей мере, большая часть растворенных поливалентных неорганических примесей, в том числе кальция, магния, железа и других металлов, удаляется осаждением оксидов, карбонатов и/или гидроксидов. Этот процесс обычно проводится с использованием осаждающего вещества,имеющего моновалентный катион, в том числе карбоната натрия и гидрохлорида натрия. Осажденные примеси удаляются или отделяются от жидкой фазы в цикле сгущения, отсеиванием, фильтрацией, просеиванием, циклонированием и другими способами разделения. В одной из конфигураций, по меньшей мере, большая часть растворенных поливалентных неорганических примесей удаляется с использованием ионообменной или хелирующей смолы. В тех случаях, когда ценный металл является редкоземельным металлом, смола должна быть существенно свободна от фосфатных групп, чтобы избежать "отравления" редкоземельным металлом смолы в связи с неполным вымыванием редкоземельного металла. В одной из конфигураций анионы сульфата и другие поливалентные анионы удаляются охлаждением и кристаллизацией, выпарительной кристаллизацией и/или высаливанием загрязнителей. Первый очищенный раствор 236 дополнительно может подвергаться операции удаления органических загрязнителей (этап 240) для формирования второго очищенного раствора 244. Несмотря на то что может использоваться любая технология удаления загрязнений для удаления, по меньшей мере, большинства органических загрязнителей из первого очищенного раствора 236, удаление органических загрязнителей обычно выполняется с помощью одной или более вакуумных дистилляций, диффузным испарением, отгонкой паром, сорбцией (с использованием ионообменной или хелирующей смолы) и мембранной фильтрацией. Второй очищающий раствор 244 дополнительно может подвергаться операции удаления рассеянных ионов (этап 248) для удаления, по меньшей мере, большинства любых остающихся поливалентных ионов и формирования третьего очищенного раствора 252. Этап 248 в действительности является окончательной чистовой операцией. Несмотря на то что может использоваться любая технология (включая те, которые указывались со ссылкой на этап 232) для удаления остающихся поливалентных ионов, окончательная доочистка обычно осуществляется сорбцией(такой как использование ионообменной или хелирующей смолы) остающихся поливалентных неорганических примесей. Третий очищенный раствор 252 должен иметь удовлетворительный уровень примесей для конкретного типа использующегося способа электрохимического получения кислоты. В одной конфигурации третий очищенный раствор 252 является насыщенным раствором соли (при рабочей температуре и рабочем давлении), в котором обычно содержится от около 23 до около 28 мас.% соли, растворенной в воде. На фиг. 3 показывается одна конкретная конфигурация для очистки комбинированного раствора 228, который особенно применим в процессах извлечения редкоземельных металлов. На первом этапе осаждения примесей 304 к комбинированному раствору добавляется основание,например каустическая сода. Комбинированный раствор, который обычно имеет рН не более 8, доводится, по меньшей мере, до рН 9. Отдельные поливалентные катионные примеси, в частности трехвалентные редкоземельные металлы, двухвалентные редкоземельные металлы, двухвалентный стронций, двухвалентный барий, двухвалентный никель и трехвалентный алюминий, образуют карбонатные осаждения. Трехвалентное железо обычно не выпадает в осадок на первой стадии осаждения. На второй стадии осаждения примесей 308 с комбинированным раствором 228 контактирует более сильное основание, например гидроксид натрия, для дальнейшего повышения рН до по меньшей мере 10,и даже более обычно по меньшей мере до 11. Большинство поливалентных катионных примесей, в том числе трехвалентные редкоземельные металлы, двухвалентные щелочно-земельные металлы, двухвалентный стронций, двухвалентный барий, трехвалентное железо, двухвалентный никель и трехвалентный алюминий, осаждаются как гидроксиды. После первой и второй стадий обычно, по меньшей мере, большая часть, более обычно, по меньшей мере 75% и даже еще более обычно по меньшей мере, 90% поливалентных катионов и анионов находятся в форме осаждений. После второго этапа 308 осаждения комбинированный солевой раствор 228 контактирует с коагулянтом и флокулентом и подвергается разделению на жидкую и твердую фазы на этапе 312 с использованием подходящих способов. К подходящим способам для удаления обычно большей части, более обычно по меньшей мере 75% и даже еще более обычно по меньшей мере 95% осажденных компонентов из раствора 228, относятся способы разделения по размеру и/или массе, включая фильтрование, циклонирование, гравитационное осаждение, декантация, загущение и их комбинации. После разделения на жидкость и твердые компоненты у комбинированного раствора 228 может регулироваться рН, а затем комбинированный раствор 228 с отрегулированным рН на этапе 316 контактирует с сорбентом для удаления, по меньшей мере, большей части органического материала. В качестве сорбента обычно используется активированный уголь. Органический материал обычно включает растворенный экстракт солвентной очистки или ионообменную смолу, поверхностно-активное вещество, реагенты флотации (например, коллекторы или пенообразователи), коагулянты и флокуленты. В одном из применений рН комбинированного раствора 228 снижается при добавлении минеральной кислоты обычно до не более 8. Затем раствор 228 подвергается на этапе 324 удалению ионообменной смолой, по меньшей мере,большей части каких-либо остающихся трехвалентных катионов и катионов большей валентности. Смола, которая обычно используется, относится к функциональной группе иминодиацетатного типа. Раствор 228 проходит затем через смешанный слой анионных и катионных ионообменных смол для удаления, по меньшей мере, большей части любых остающихся двухвалентных катионов и поливалентных анионов, таких как сульфаты (SO42-) и нитраты (NO31-). Использующаяся обычно катионообменная смола имеет аминометилфосфоновую функциональную группу. Ионы сульфатов и нитратов крепко соединяются с большинством анионообменных смол с сильным основанием. Примеры анионообменных смол включают полистирольные смолы (например, Amberlite IRA-400, 402, 404, 900, и 996 фирмы Aldrich, Duolite A-101D , Ionac ASB-1 или 2 и Ionac SR-7 и Lewatit OC-1950), полиакриловые смолы (например, Amberlite IRA-458 и 958), пиридиновые смолы (например, Reillex HPQ , В-1 и DP1), и стирол-дивинилбензоловые сополимеры, которые либо сульфированы для получения сильных кислотных катионообменных смол, либо аминированы для получения сильных основных или слабых основных анионообменных смол. Применение иминодиацетатного типа или аминометилфосфонового типа функциональных групп смол в последовательности процессов очистки позволяет удалять, по меньшей мере, большую часть любых остающихся трехвалентных катионов или катионов более высокой валентности ( этап 320 ) с помощью функциональной группы иминодиацетатного типа перед удалением двухвалентных катионов аминометилфосфоновой функциональной группой. Как указывалось, трехвалентные катионы и катионы более высокой валентности, в частности трехвалентные катионы редкоземельных металлов, могут отравить аминометилфосфоновую функциональную группу неполным вымыванием таких катионов. В связи с тем, что существенная часть, а в некоторых случаях, по меньшей мере, большинство фтора не удаляется на первоначальных этапах очистки, а также потому, что фтор может повредить платиновые электроды в системе электрохимического получения кислоты, обычно, по меньшей мере, большая часть и даже более часто по меньшей мере 85% фтора удаляется на этапе 322 с применением известных технологий. В одном из способов фтор удаляется пропусканием раствора 228 через очистную колонну с оксидом алюминия. В другом способе фтор удаляется пропусканием раствора 228 через колонну, содержащую редкоземельные металлы. Колонна содержит частицы, включающие редкоземельный металл,которые могут как удерживаться, так и не удерживаться. Частицы содержат соединения редкоземельных металлов, определяющиеся в основном по массе или в молярном отношении. Обладающая преимуществом частица с редкоземельным металлом состоит по массе или в молярном отношении в основном из соединений церия (III), (IV) или их смеси. Излагая другими словами, редкоземельный компонент содержащих редкоземельный металл частиц в основном является церием. В конце раствор 228 пропускается через очистную колонну для удаления, по меньшей мере, большей части любых остающихся катионов и формирования третьего очищенного раствора 252. Обычно очистная колонна содержит цеолиты. В другой конфигурации выполняются различные разделители с использованием мембранных фильтров для применения с раствором 228 перед или после первого и второго этапов 304 и 308 осаждения. Например, после удаления осажденных примесей 312 раствор 228 сначала пропускается через микрофильтрационную и/или ультрафильтрационную мембрану для удаления в первом остатке, по меньшей мере, большей части взвешенных и коллоидных твердых частиц и органических загрязнителей и формирования первого фильтрата, содержащего, по меньшей мере, большую часть неорганических ионов, и затем первый фильтрат пропускают через ультрафильтрационную мембрану, нанофильтрационную мембрану и/или проточную мембрану обратного осмоса для удаления во втором осадке, по меньшей мере,большей части поливалентных ионов из раствора 228 и получения во втором фильтрате, по меньшей мере, большей части моновалентных ионов в растворе 228. Затем второй фильтрат дополнительно подвергается чистовой очистке для удаления, по меньшей мере, большей части любых остающихся поливалентных ионов и/или нежелательных моновалентных ионов, в особенности фтора. Вне зависимости от конкретных способов, использующихся для очистки, третий очищенный раствор 252 обычно содержит не более 20 частей на миллиард двухвалентного кальция и магния, не более 100 частей на миллиард двухвалентного стронция, не более 500 частей на миллиард двухвалентного ба- 12024210 рия, не более 100 частей на миллиард трехвалентного алюминия, не более 1 части на миллион трехвалентного железа, не более 15 частей на миллион двухвалентной ртути, не более 10 г/л двухвалентных сульфатных анионов, не более 10 частей на миллион глинозема (в присутствии двухвалентного кальция и трехвалентного алюминия), не более 400 частей на миллиард одновалентного йода (в присутствии двухвалентного бария), и не более 10 частей на миллиард никеля. В некоторых случаях каждая примесь в третьем очищенном растворе 252 присутствует в концентрации не более 1 части на миллион. Указанные выше этапы очистки обычно осуществляются для поддержания, по меньшей мере,большей части, более обычно по меньшей мере 75% и даже еще более обычно по меньшей мере 95% катионов и анионов соли (т.е. ионов натрия и ионов хлора) в растворе. Поэтому различные этапы осуществляются селективно для удаления поливалентных и органических загрязнителей, одновременно избегая удаления компонентов соли. Говоря другими словами, смолы для катионного и анионного обмена и сорбенты, указанные выше, при условиях раствора 228 в целом имеют ограниченное сродство или не имеют его совсем как с ионами натрия, так и с ионами хлора (когда в качестве соли используется хлорид натрия). Если возникает необходимость, третий очищенный раствор 252 может подвергаться концентрации соли (этап 256) для доведения солености раствора 252 до уровня, соответствующего требованиям электрохимического получения кислоты. Концентратор соли может включать испарители с множественным эффектом, экономичные паровые рекомпрессоры, другие рекомпресоры и их комбинации. Если в этом есть необходимость, рН третьего очищенного раствора 252 может изменяться с использованием кислоты или основания, образующихся в операции 280 электрохимического получения кислоты. Третий очищенный раствор 252 подается на операцию электрохимического получения кислоты для преобразования соли в требующуюся смесь конечных продуктов, рассматривавшихся выше. В конфигурации по фиг. 2 конечными продуктами являются водный раствор 260 минеральной кислоты и водный раствор 264 гидроксида натрия. Водный раствор 260 минеральной кислоты направляется на операцию 204 растворения ценных металлов. Водный раствор 264 гидроксида натрия направляется на операции разделения и формирования продукта 212 и 136 в зависимости от потребности. Дополнительный (свежий) солевой раствор 268 с поверхностной водой, водопроводной водой или промышленной водой подается при необходимости для замены соответствующих потерь во время операций различных устройств. Кислотный и основной растворы могут концентрироваться с помощью дополнительных концентраторов 278 и 272 соответственно для получения желательных концентраций кислоты или основания. Обычно растворы кислоты и основания имеют концентрацию кислоты или основания соответственно не более 90, более обычно не более 75 и даже еще более обычно не более 50 мас.%. Примерами концентраторов могут служить испарители и дистилляционные колонны. В некоторых применениях растворы кислоты или основания могут требовать разбавления для получения требующегося уровня концентрации. В растворе основания рН может регулироваться на этапе 282, используя подходящие для регулирования рН вещества, такие как регуляторы кислотного рН или основного рН в зависимости от того, какая регулировка требуется. Обычно основным регулятором рН является гидрохлорид натрия или калия, образующийся при электрохимическом получении 116 кислоты. Хотя не показано на рисунке, но дополнительно может потребоваться подавать водород для восполнения потерь водорода в ходе процесса. Водный баланс в процессе может поддерживаться на этапе испарения с многочисленным эффектом. Это происходит в то время в течение процесса, когда возможно, что соль будет выпадать в осадок в связи с перенасыщением. Выпавшая в осадок соль может подаваться обратно на операцию 280 электрохимического получения кислоты. Примеры Пример А. Пример А проводился для определения многоэтапного процесса осаждения и ионообмена для удаления двухвалентных и трехвалентных катионов перед процессом диссоциации соли. На фиг. 4 и 5 соответственно показывается снижение содержания двухвалентных катионов щелочных металлов (в частности, магния, кальция, стронция и бария) и трехвалентных катионов (лантана, церия, празеодимия, неодима, самария и железа) после каждого этапа осаждения и ионного обмена. М 1 является первым этапом осаждения (фиг. 3), когда соляной раствор (такой как соляной раствор 224, являющийся побочным продуктом, содержащий ценные металлы соляной раствор 216 или их комбинация (комбинированный раствор 228), как описывается выше), имеющий рН около 7, контактировал с раствором карбоната натрия, имеющим рН около 9,5, с формированием пульпы карбоната металла. При растворении карбоната натрия в воде при перемешивании формировался раствор карбоната натрия. Пульпа карбоната металла включала осажденный карбонат металла, диспергированный в солевой воде. Обычно осажденные карбонаты металла являются карбонатом лантана, карбонатом церия, карбонатом празеодима, карбонатом неодима, карбонатом самария, карбонатом магния, карбонатом стронция, карбонатом бария, карбонатом кальция, карбонатом свинца, карбонатом урана и карбонатом алюминия. М 2 является вторым этапом осаждения (фиг. 3), когда пульпа карбоната металла контактировала с раствором гидроксида натрия, имеющим около 8 мас.% NaOH, для дальнейшего повышения рН от около 11 до около 2 и дальнейшего осаждения как гидроксидов любых металлов из перечисленных выше (таких как лантан, церий, празеодимий, неодим, самарий, магний, стронций, барий, кальций, свинец, уран и алюминий), остающихся в растворе. М 3 является третьим этапом осаждения (фиг. 3), когда коагулянт, такой как квасцы (AI2(SO4)3),контактировал с карбонатами и гидроксидами металлов (указывающимися далее как твердые соединения металлов). При контакте коагулянта с твердыми соединениями металлов они флоккулировались и/или увеличивался размер частиц твердых соединений металлов, увеличивая таким способом эффективность выделения твердых соединений металлов из жидкой фазы раствора. Жидкая фаза содержала NaCl, органические соединения и уменьшенные количества двухвалентных и трехвалентных катионов по сравнению с солевым раствором (фиг. 4 и 5). Коагуляция и флокуляция в высоко концентрированном солевом растворе осуществляется с трудом. Однако рекомендуется существенно удалить двухвалентные и трехвалентные ионы и/или твердые вещества перед осуществлением хлорщелочного процесса. Соляная кислота (около 18 мас.% HCl) добавлялось в водный поток для регулировки рН до около 7. Водный поток с установленным рН фильтровался и проходил через фильтр с активированным углем перед контактом водного потока с первой ионообменной смолой IX1 (фиг. 3). Первая ионообменная смола была иминодиацетатной функциональной смолой, продающейся под торговой маркой AmberliteIRC-748i фирмы RohmHaas, которая использовалась для формирования первого ионообменного раствора, имеющего уменьшенное содержание двухвалентных и трехвалентных катионов по сравнению с водным потоком с отрегулированным рН (фиг. 4 и 5). Первый ионообменный раствор контактировал со второй ионообменной смолой IX2 (фиг. 3) с формированием второго ионообменного раствора, имеющего уменьшенное содержание двухвалентных и трехвалентных катионов по сравнению с первым ионообменным раствором (фиг. 4 и 5). Вторая ионообменная смола была аминометилфосфороновой функциональной смолой, продающейся под торговой маркой Amberlite IRC-747 фирмы RohmHaas. Пример В. В примере В определялась несущая способность трехвалентного катиона на хелатной ионообменной смоле (IX1 на фиг. 3). Оценивавшаяся хелатная ионообменная смола была иминодиацетатной смолой, продающейся под торговой маркой Amberlite IRC-748i фирмы RohmHaas. Трехвалентный катион был лантаном. Исходный раствор с лантаном, имеющий рН около 4, около 50 г/л NaCl и 83 мг/л лантана(как LaCl3), был приготовлен растворением около 400 мг оксида лантана (La2O3) в соляной кислоте (около 3.7 мл в 2N HCl). После растворения оксида лантана добавлялось около 200 г NaCl, рН регулировался с 1 N NaOH до около рН 4 и добавлялась деионизированная вода для формирования окончательного объема около 4 л. Колонна наполнялась смолой Amberlite IRC-748i. Исходный раствор с лантаном подавался через заполненную колонну со скоростью около 2,05 мл/мин при 21 С (см. фиг. 6). Максимальная способность по трехвалентному катиону иминодиацетатной смолы была установлена на уровне около 117 мг лантана или 29 мг лантана на грамм смолы. Смола нагружалась приблизительно 108 мг лантана. Полная нагрузка рассчитывалась путем определения площади под кривой (фиг. 6). Пример С. Пример С проводился для определения способности к удалению трехвалентного катиона, загруженного на смолу IX1 в примере В. Тестировавшаяся смола была иминодиацетатной функциональной смолой, продающейся под торговой маркой Amberlite IRC-748i фирмы RohmHaas. Трехвалентный катион был лантаном. Около 108 мг лантана были загружены на колонну смолы, содержащей около 4 гAmberlite 748i. Нагруженная лантаном колонна регенерировалась раствором соляной кислоты, имеющим нормальность около 2,6N, скорость потока раствора соляной кислоты была около 2,7 мл/мин. Фракции отбирались каждые 5 мин. Первые 5 фракций содержали определяемые количества лантана (см. фиг. 7). Эти первые 5 фракций содержали общие 104 мг лантана, что было в пределах экспериментальной ошибки при 108 мг лантана, загруженных в колонну. Вторая фракция имела наибольшую концентрацию лантана в количестве 7,5 г/л. Фракции, следующие за пятой, не содержали определяемых количеств лантана. На основании этого примеры было установлено, что иминодиацетатная функциональная смола, нагруженная трехвалентным катионом, таким как лантан, может регенерироваться соляной кислотой. Пример D. Пример D проводился для определения способности к удалению трехвалентного катиона, загруженного на смолу в IX2 в очистном процессе (фиг. 3). Тестировавшаяся смола была аминометилфосфороновой функциональной смолой, продающейся под торговой маркой Amberlite IRC-747 фирмы RohmHaas. Трехвалентный катион был лантаном. Около 88 мг лантана были загружены на колонну смолы,содержащей около 4 г Amberlite 747. Нагруженная лантаном колонна регенерировалась раствором соляной кислоты, имеющим нормальность около 2,6N. Скорость потока раствора 2,6N HCl была около 1,9 мл/мин. Отбиралось 20 объемных фракций из колонны. Фракции отбирались каждые 5 мин. Лантан был обнаружен в каждой из 20 объемных фракций. Несмотря на то что около 88 мг было загружено в колонну, оказалось, что около 117 мг лантана было получено из колонны (фиг. 8). Это несоответствие, как оказалось, объясняется ошибкой анализа. Более конкретно, представляется, что колонна была загружена исходным раствором, содержащим 60 мг лантана/л, а не около 42 мг лантана/л. Около 125 мг лантана было загружено в колонну из раствора 60 мг лантана/л, что соответствует 117 мг лантана, разгруженным из колонны. Пример Е. Пример Е проводился для определения оптимальных рабочих условий для расщепления соли до введение в действие расщепителя в устойчивом состоянии в непрерывном режиме. Для подтверждения чистоты подаваемого соляного раствора использовалась атомная эмиссионная спектроскопия индуктивно связанной плазмы (ICP-AES). Соляной раствор имел не более 0,5 частей на миллион двухвалентных металлов и железа. Соленость питающей емкости измерялась зондом проводимости и составляла около 7,8 мкСм. Зонд проводимости калибровался по 3 калибрационным стандартам при 5, 50 и 100 г/л соли,который имел проводимости соответственно 0,82; 6,84 и 13,21 мкСм. Уровни тока и напряжения снимались на источнике постоянного тока расщепителя. Питательный соляной раствор циркулировал через комплект биполярного мембранного диализа, т.е. анионную обменную мембрану, катионную обменную мембрану и биполярную мембрану, прокладки, распределитель потока, электроды и т.п. при около 0,8 галлона в минуту. При этой скорости циркуляции каждая подача соляного раствора, кислоты, основания оборачивалась через соответствующие емкости для промывания электродов, содержащие около 12 л раствора, каждые 4 мин. Емкости расщепителя соли на кислоту и основание содержали деионизорованную воду. Емкость для промывания электродов содержала раствор 2N NaOH, a исходный солевой раствор содержал около 75 г NaCl/л и имел рН 2. После установления устойчивой скорости потока, протекающего через комплект с мембраной, и получения раствора существенно без пузырей, включался источник постоянного тока. Источник постоянного тока регулировался так, что через солевой раствор проходил ток величиной 16 А, в то время как напряжение регулировалось. Проводимость, величина тока, напряжение, температура исходного материала и нормальность кислоты и основания определялись как функции времени до тех пор, пока содержание NaCl в исходном солевом растворе не снижалось существенно до около нуля (фиг. 9). Содержание NaCl исходного солевого раствора снижалось на протяжении около 3,5 ч. Отделения кислоты и основания соответственно имели конечные нормальности около 0,8 N HCl и около 0,8 N NaOH. Пример F. Пример F проводился для определения скорости преобразования солевого исходного раствора, содержащего около 95 г NaCl на литр. Солевой исходный раствор проверялся на чистоту с использованиемICP-AES. Солевой исходный раствор содержал не более 0,5 частей на миллион двухвалентных ионов и железа. Соленость в емкости для исходного раствора, измеренная зондом проводимости, была около 7,8 мкСм. Зонд проводимости калибровался по 3 калибровочным стандартам при 5, 50 и 100 г/л соли и имел проводимости соответственно 0,82; 6,84 и 13,21 мкСм. Уровни тока и напряжения снимались на источнике постоянного тока расщепителя. Исходный соляной раствор циркулировал через комплект биполярного мембранного диализа при около 0,8 галлона в мин. При этой скорости циркуляции каждая подача соляного раствора кислоты, основания оборачивалась через соответствующие емкости для промывания электродов, содержащие около 12 л раствора, каждые 4 мин. Емкости расщепителей соли на кислоту и основание содержали соответственно около 0.5N HCl и около 0.5N NaOH. Емкость для промывания электродов содержала раствор 2N NaOH, а емкость для исходного солевого раствора содержала раствор около 95 г NaCl/л, имевший рН 2. Источник постоянного тока включался после установления постоянной скорости потока через комплект мембран и в растворе не было пузырей. Источник постоянного тока регулировался так, что через солевой раствор проходил ток величиной 16 ампер, в то время как напряжение могло регулироваться. После 30 мин работы напряжение и величина тока стабилизировались на около 19 В и 16 А соответственно (фиг. 10). Проводимость, величина тока, напряжение, температура исходного раствора и нормальность кислоты и основания определялись как функции времени (фиг. 10). Содержание NaCl в исходном солевом растворе снижалось во время электролиза с 95 г/л до 17 г/л в течение 5 ч электролиза. Далее, в течение пятичасового периода электролиза около 934 г NaCl преобразовывалось в соляную кислоту и гидроксид натрия. Средняя скорость преобразования была около 22 г/м 2 (площади поверхности электрода) в минуту. Отделения для кислоты и основания соответственно имели нормальности около 2N HCl и около 2N NaOH. В этом процессе были подвергнуты электролизу около 800 г воды. Количественный анализ количества содержащегося NaCl в исходном растворе, потребляемого при электролизе в час, выражалось следующим квадратным уравнением: Источник постоянного тока в среднем обеспечивал ток величиной 16 А при напряжении около 19 В. Теоретические эквиваленты полученных NaOH и HCl были определены как 4,2 экв./ч при текущей эффективности около 76%. Энергия, потребляемая при преобразовании NaCl в соляную кислоту и гидроксид натрия, составляла 1,6 кВт/ч на килограмм NaCl. Ряд вариантов и модификаций изобретения может предлагаться. При этом могут реализовываться одни признаки без использования других. Настоящее изобретение в его различных воплощениях, модификациях или аспектах включает компоненты, способы, процессы, системы и/или устройства, существенно такие, как описывающиеся здесь,включая различные воплощения, конфигурации, их комбинации и комплекты. Специалисты в данной области техники смогут понять, как воплотить и использовать настоящее изобретение после ознакомления с данным описанием. Настоящее изобретение в его различных воплощениях, конфигурациях и аспектах предполагает включение устройств и процессов, не указанных и/или описанных здесь или в различных его воплощениях, конфигурациях и аспектах, которые могли бы применяться, например, для повышения эффективности, упрощения операций и/или уменьшения затрат на установку. Приведенное выше обсуждение изобретения приводится с целью иллюстрации и описания. Оно не предназначается для ограничения изобретения только теми вариантами, которые раскрываются здесь. В приведенном подробном описании изобретения, например, различные признаки изобретения группируются вместе в одном или в нескольких воплощениях, конфигурациях или аспектах с целью упрощения описания. Признаки воплощений, конфигураций или аспектов изобретения могут комбинироваться в различных альтернативных воплощениях помимо тех, которые описываются выше. Такое изложение не должно интерпретироваться как отражающее изобретение так, что заявленное изобретение требует больше признаков, чем те, которые включены в каждый пункт формулы изобретения. В противоположность этому, как отражается в формуле изобретения, изобретательские аспекты могут выражаться меньшим количеством признаков отдельного изложенного выше воплощения, конфигурации или аспекта. Таким образом, далее приводится формула изобретения, связанная с детальным описанием изобретения,причем каждый пункт этой формулы является самодостаточным в качестве отдельного преимущественного воплощения изобретения. Кроме того, несмотря на то что описание изобретения включает описание одного и более воплощений, конфигураций или аспектов и определенных вариантов и модификаций, другие варианты, комбинации и модификации могут предлагаться в рамках настоящего изобретения, которые находятся в пределах тех знаний и умений, которыми обладает специалист в данной области после знакомства с настоящим описанием изобретения. Изобретатели предполагают получить права, которые включают все альтернативные воплощения, конфигурации и аспекты в пределах законодательства, включая альтернативные,взаимозаменяемые и/или эквивалентные структуры, функции, пределы или этапы, раскрывающиеся здесь, причем не предполагается передавать в общественное пользование какие-либо патентоспособные компоненты изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ извлечения металлов, содержащий следующие этапы:(a) контактирование материала, содержащего ценный металл, с кислотным выщелачивающим раствором для формирования насыщенного выщелачивающего раствора, содержащего растворенный ценный металл;(b) извлечение растворенного ценного металла для формирования продукта, содержащего ценный металл, и побочного продукта, представляющего собой солевой раствор, получающегося в результате реакции кислоты с основанием, причм кислота является выщелачивающим раствором, при этом ценным металлом является редкоземельный металл, соль в побочном продукте, представляющем собой солевой раствор, является одной или более из хлорида натрия и хлорида калия, основание является одним или более из гидроксида натрия и гидроксида калия, а продукт, содержащий ценный металл, является оксидом редкоземельного металла, и при этом побочный продукт, представляющий собой солевой раствор,включает органические загрязнения;(с) конвертирование, включающее удаление, по меньшей мере, большей части органических загрязнений для получения очищенного солевого раствора, подачу очищенного солевого раствора по крайней мере в один хлорщелочной и биполярный мембранный электродиализный элемент для формирования кислотного компонента и основания;(d) рециркуляция, по меньшей мере, большей части кислоты и основания на этапы контактирования и/или извлечения. 2. Способ по п.1, в котором подают очищенный солевой раствор по крайней мере в один хлорщелочной и биполярный мембранный электродиализный элемент и получают газ водорода и хлора и дополнительно содержит контактирование остаточного хлора с водородом для получения соляной кислоты,в которой поддерживают стехиометрический баланс между хлором и водородом, получаемым на этапе преобразования. 3. Способ по п.1, в котором удаляют из побочного продукта, представляющего собой солевой раствор, выбранную на стадии конвертирования поливалентную примесь для образования очищенного солевого раствора, при этом поливалентная смесь представляет собой катион трхвалентного редкоземельного металла, двухвалентного редкоземельного металла, двухвалентного стронция, двухвалентного бария, двухвалентного никеля, трхвалентного алюминия, двухвалентного железа, двухвалентный катион щелочного металла, как магния, кальция, стронция и бария, и трхвалентный катион, как лантан, церий,празеодимий, неодим, самарий и железо, который удаляют из побочного продукта с помощью осаждения, вызываемого изменением рН, при контакте основания с побочным продуктом, и при этом включает следующие этапы: контактирование очищенного солевого раствора с ионообменной смолой для удаления дополнительных поливалентных катионных примесей; последующая обработка очищенного солевого раствора солевым концентратором для формирования концентрированного и очищенного солевого раствора; подача концентрированного и очищенного раствора и минеральной кислоты в мкость для рециркуляции анолита, при этом концентрированный и очищенный раствор подают по меньшей мере в один хлорщелочной и биполярный мембранный электродиализный элемент. 4. Способ по п.1, содержащий получение электрической энергии от комбинированной генераторной установки, которая используется на одном или более этапах контактирования, извлечения, преобразования и рециркуляции; получение отходящего тепла от комбинированной генераторной установки, которое используется на одном или более этапах контактирования, извлечения, преобразования и рециркуляции. 5. Способ по п.1, в котором на каждом из этапов рециркуляции концентрируют кислотный компонент и основание и/или регулируют рН на этапе контактирования и/или извлечения. 6. Способ по п.1, содержащий измельчение подающегося исходного материала, содержащего ценные металлы. 7. Способ по п.1, далее содержащий формирование из минералов, содержащих драгоценный металл, концентрата, включающего минерал, содержащий драгоценный металл. 8. Способ по п.1, в котором ценный металл является одним или более из иттрия, скандия и лантаноида. 9. Способ по п.4, в котором удаляют поливалентную примесь, являющуюся одновалентным фтором. 10. Способ по п.9, содержащий получение электрической энергии от комбинированной генераторной установки, при этом электрическую энергию используют на одном или более этапах контактирования, извлечения, преобразования и рециркуляции; получение отходного тепла комбинированной генераторной установки, причм отходное тепло используют на одном или более этапах контактирования, извлечения, преобразования и рециркуляции. 11. Способ по п.1, в котором на этапе конвертирования поддерживают приблизительный стехиометрический баланс между водородом и хлором, полученным на этапе преобразования. 12. Способ по п.1, в котором отделяют церий(IV) на этапе извлечения от трхвалентных редкоземельных металлов либо выборочным растворением трхвалентных редкоземельных металлов разбавленной кислотой или полным растворением трхвалентного металла концентрированной кислотой. 13. Способ по п.12, содержащий селективное осаждение гидроксида церия на этапе извлечения или экстрагирование церия(IV) растворителем. 14. Способ по п.13, в котором указанное селективное осаждение гидроксида церия осуществляют путм установления рН по меньшей мере до 3. 15. Способ по п.14, в котором церий(III) окисляют церием(IV) электролизом или обработкой перекисью водорода. На фиг. 4 показана концентрация каждого из катионов двухвалентных магния, кальция, стронция и бария в исходном растворе и после каждого этапа осаждения М 1, М 2, М 3 и ионообменных этапов IX1 и На фиг. 5 показана концентрация каждого из катионов трехвалентных лантана, церия, празеодима,неодима, самария и железа в исходном растворе и после каждого этапа осаждения М 1, М 2, М 3 и ионнообменных этапов IX1 и IX2. На фиг. 6 показана кривая для Amberlite 748i (около 4 г) под действием раствора, содержащего около 83 мг лантана (в виде хлорида лантана) при скорости потока около 2,5 мл/мин при 21 С. По оси х показан полный объем раствора лантана, действующий на Amberlite 748i, а по оси у - концентрация лантана в мг/л в потоке из колонны. На фиг. 7 показана концентрация лантана в каждой фракции, полученной из смолы Amberlite 748i На фиг 8 показана концентрация лантана в каждой фракции, полученной из смолы Amberhte (около 4 г) в колонне, загруженной 108 г лантана. На фиг. 9 показано изменение тока, напряжения, температуры и солености во время расщепления соли для 12 л раствора 75 г NaCl/л. На фиг. 10 показаны ток, напряжение и температура как функции времени в процессе расщепления соли в солевом растворе с 95 г/л NaCl и результирующее снижение концентрации NaCl в солевом растворе и соответствующее повышение концентраций в емкостях для кислоты и основания в элементе для расщепления соли.