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稀土因其广阔的应用前景和优异的综合性能，被誉为当今世界各国改造传统产业，发展高新科技和国防尖端技术不可或缺的战略资源。随着市场对稀土需求量和质量的不断提高，以及企业面临的新的环保要求，行业对稀土分离方法提出了新的挑战。研究绿色环保的稀土分离方法，对制备高纯度稀土产品和提高稀土资源回收利用率，具有十分重要的社会和经济效益。同时，在稀土测试中，由于电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)价格昂贵，测试成本高，常用的电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和原子吸收光谱测试稀土时存在严重的光谱干扰。因此，准确测试稀土及杂质含量成为稀土领域又一亟待解决的问题。 常见的稀土分离方法中，溶剂萃取、离子交换、共沉淀和电解还原等传统方法存在分离种类单一、操作复杂、污染环境等问题，研究一种环保、高效、操作方便、能耗低的稀土分离方法成为当今稀土研究领域的首要任务。本文基于传统分离方法存在的问题，考虑到微生物因其独特的优势在环境等领域的广泛使用，选用一种生长周期短、易于培养、对重金属有较好耐受性的微生物—腐败希瓦氏菌为研究对象，旨在探索一种微生物分离稀土及杂质的新方法。 本文采用生物吸附的方法，利用腐败希瓦氏菌对元素的吸附，将样品中的稀土及杂质元素吸附至菌体上，对吸附后的菌体进行洗脱，将稀土与杂质元素分离，同时对稀土元素La、Ce、Pr和Nd起到一定的富集作用。主要研究内容和结果如下: 1.通过考察吸附剂的加入形式、添加量、溶液初始浓度和pH值、吸附时间、菌体活性等，得出最佳吸附条件。在最佳吸附条件下，希瓦氏菌同时吸附Al、Fe、Ba、Mn、Pb、Zn、La、Ce、Pr和Nd这10种元素;对样品中Al、Fe、Mn、Pb、Zn、La、Ce、Pr和Nd的吸附率达到100％，Ba的吸附率为75.15％;对La和Ce的饱和吸附容量分别为152.62和168.74mg/g，Al、Fe、Ba等其他8种元素的饱和吸附容量在10～60mg/g之间;希瓦氏菌对La和Ce的吸附效果较好;对Ba吸附较差，对Fe有优先吸附性。 2.通过单元素吸附实验，准确得出希瓦氏菌对这10种元素的饱和吸附容量:La、Ce、Pr和Nd分别为234.83、311.49、49.58和59.93mg/g;Fe、Ba、Pb的饱和吸附容量在30～50mg/g之间;对Al、Mn、Zn的吸附较差，分别为17.95、11.12.、10.57mg/g。 3.阳离子交换树脂732-1对Al、Fe、Ba等10种元素有不同程度的吸附，72h内对各元素的吸附量在30mg/g以下;活性炭对Fe、Ba等7种元素也有一定的吸附，对Mn和Zn几乎不吸附;由于两种材料在吸附过程中均会引入较多的杂质，因此不适用于元素分离。 4.采用四步洗脱法能将稀土与杂质元素分离，Al、Fe、Mn、Zn和Pb的杂质去除率为100％，Ba的去除率为64.06％。同时，98％以上的La、Ce、Pr、Nd被富集于液相中。由于死菌不具有生物活性，因此Ba、La、Ce、Pr和Nd不能从死菌上洗脱。 5.对希瓦氏菌吸附10种元素的热力学和动力学行为进行讨论，得出希瓦氏菌吸附10种元素的摩尔反应焓变均为正数，说明希瓦氏菌对这10种元素的吸附反应为吸热反应;希瓦氏菌对Ba、La、Ce、Pr和Nd的吸附较好的符合准二级速率方程。 本方法能有效分离稀土及杂质元素，具有操作简便、环保、高效等优点，为制备高纯稀土和La、Ce、Pr、Nd的回收利用提供了一种新方法。热力学和动力学数据对指导工业生产有一定的现实意义。同时，通过将杂质元素Al、Fe、Mn、Zn、Pb与稀土元素La、Ce、Pr、Nd分离，直接消除了ICP-OES测试稀土元素中Al、Fe、Mn、Zn、Pb引起的光谱干扰问题，具有一定的实用价值。