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稀土矿产属于重要的战略性资源，而稀土元素又有“工业维生素”之称。稀土元素的被利用领域十分广泛，在稀土元素的某些应用中对其所含稀土或非稀土杂质的要求均很高，经常在ppm级，这样就对稀土元素的分离提出了更高的要求。稀土元素的分离工艺包括了稀土矿的选矿、稀土精矿的分解及稀土的水冶纯化等各工序。 针对目前我国稀土精矿的分解过程中存在的环境污染及资源浪费等问题，本文分别采用浓硫酸低温焙烧法和烧碱常压分解法对包头矿独居石渣和纯独居石精矿进行分解处理，详细研究了稀土磷酸盐的分解过程。 包头矿独居石渣是包头混合型稀土精矿经过“氧化焙烧→硫酸浸出”处理得到的，对其进行稀土分离处理，采用浓硫酸低温焙烧将独居石渣中的稀土磷酸盐转变成易溶的稀土硫酸盐，再经硫酸溶液浸出，最终实现从包头矿独居石渣中分离富集稀土的目的。详细探索了不同实验条件，包括：焙烧温度、焙烧时间、拌酸量、浸出时液固比、浸出时间等对独居石分离过程的影响，最后得出最佳分离条件，在此条件下稀土分解率为95.01%。与传统浓硫酸低温焙烧法相比较，本研究在实验过程中酸耗量少，有效避免了硫化气体的排放，同时还能使设备腐蚀这一现象大大降低，具有环境友好及降低生产成本等特点。 独居石精矿是由(Ce、Nd、La、Pr)PO4及具有放射性的钍、铀组成的磷酸盐矿物，是轻稀土元素的主要提取矿源之一，对其进行开采利用可以大大减小单一稀土矿的开采，节约稀土矿产资源，但在独居石矿的分离过程中一直都存在的环境破坏及水耗量较大等问题难以解决。本文选择纯独居石精矿为原料对其进行烧碱法处理，主要研究了焙烧过程中焙烧温度、焙烧时间，以及浸出过程中不同浸出实验条件：浸出液浓度、液固比、反应时间等对稀土元素浸出率的影响。并对烧碱法分离过程中水洗步骤的磷去除率对稀土元素浸出的影响进行了探讨。与传统液碱常压分解法相比较，该工艺操作简单，与传统烧碱法相比较，耗碱量明显降低，在焙烧过程中利用铈具有易变价的性质，可以将独居石矿中的三价铈氧化成四价铈，氧化率在95%以上，有利于将铈与其他三价稀土元素分离开来，降低了稀土收集的难度，同时降低了生产成本。本实验最高稀土浸出率为96%。水洗实验中得到的水洗液通过蒸发、结晶制得磷酸钠产品，使独居石矿中的磷资源得以有效回收。利用XRD、ICP-OES等多种测试手段对矿物不同阶段的物相、组成等进行了表征分析。