湖南郴州界牌岭矿区萤石矿浮选主矿物萤石后,尾矿中还含有综合回收利用价值的碱金属铷、钾元素。为提高资源综合利用水平,本课题采集了大量郴州界牌岭萤石浮选尾矿并对其展开了详细的工艺矿物学研究,分析表明萤石浮选尾矿中铷含量0.44%,钾含量9.23%,萤石的含量18.60%,含铷含钾矿物主要赋存于铁锂云母、白云母和金云母中,而且三者的浮游性能相似,在浮选过程不易分离将一并进入到浮选尾矿中,因此首先对目标矿物细磨后进行萤石的分离浮选工艺,使得铷钾在浮选后得到一定程度的富集K₂O品位为11.43%,Rb₂O品位为0.57%。对含铷钾的浮选尾矿进行铷钾浸出的工艺研究,云母Al-Si-O架状结构除氢氟酸外,常温常压下几乎不被酸碱分解。本课题采用微波辐照-硫酸-氟硅酸体系工艺条件下对铷和钾进行浸出。在微波辐照下试样中不同矿物成分对微波能具有不同的吸收特性,各矿物不同的热膨胀产生的内应力使试样内部矿石结构被破坏,产生损伤和微裂纹,有利于铷钾的浸出;氟硅酸在酸性条件下能分解生成氢氟酸,其能使矿物中的云母Al-Si-O架状结构分解,使难溶性铷钾矿物变为可溶性硫酸铷和硫酸钾盐,从而达到铷钾浸出的目的。通过单因素实验考察了浸出温度、浸出时间、硫酸用量、氟硅酸用量、液固比对铷钾浸出率的影响。结果发现在对比试验直接酸浸条件下,铷钾浸出效果都很不理想;最终确定在微波辐照下的最佳浸出工艺条件为浸出时间2h、浸出温度95℃、硫酸用量60%、氟硅酸用量20%、浸出矿浆液固质量比2.5:1,此条件下铷的浸出率可达到83.6%,钾的浸出率可达到88.4%。对除杂后的浸出液进行了萃取与反萃取的工艺条件的探索和优化,采用单因素实验方法分别考察了稀释剂的选择,萃取时间,萃取剂（t-BAMBP）的浓度,萃取O/A相比,水相pH值以及萃取温度六个因素对铷萃取率的影响;对萃取基本达到饱和的有机相进行反萃取,研究了反萃剂的选择,反萃剂硫酸浓度,反萃时间以及反萃O/A相比对反萃率的影响。探索得到了铷萃取与反萃试验的优化条件:稀释剂为磺化煤油、萃取时间为3min、萃取剂t-BAMBP浓度为1.0mo1/L、pH为13.5、萃取相比O/A为4:1、常温下进行萃取反应,铷的萃取率为83.4%;选择硫酸作为反萃剂,反萃剂H₂SO₄浓度为0.8mo1/L、反萃时间60s、反萃相比O/A为5:1,铷的反萃率为95.1%;利用K₂SO₄和Rb₂SO₄在溶液中不同温度的溶解度的差异,制定了三级分步结晶法制备钾肥产品和硫酸铷产品的方案,并考察了结晶时间,搅拌速度对硫酸钾和硫酸铷结晶率的影响,将萃余液中的硫酸钾分离制备K₂SO₄含量≥50%钾肥产品;将反萃液中的硫酸铷分离制备Rb₂SO₄含量≥96%硫酸铷。