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氟碳铈矿中氟的大量存在,因其极强配位能力,使“除氟”,即“氟-稀土分离”过程极为困难,是稀土湿法冶炼中产生高消耗和高成本的根源。目前,“氧化焙烧-稀硫酸浸出-溶剂萃取”工艺综合利用程度较高,但因氟的存在而产生第三相的问题,限制此工艺的应用。因此,本文以含氟硫酸稀土溶液研究对象模拟氟碳铈矿浸出液,对氟元素进行物理化学研究,探究氟在该体系中的存在状态和反应机理,为稀土资源额高效利用提供理论依据。本文分为三部分：首先研究萃取及反萃条件。n(F-)n(Ce4+)=2,c(H+)=0.2mol·L-1是P204正常萃取最佳条件；初始c(Ce4+)越大,盐酸酸度越高,反萃效果越好。其次研究添加络氟剂对F-Ce二元体系和F-Ce-RE3+三元体系分离的最佳条件。多种络氟剂中,铝盐对氟-铈分离效果最好,多种铝盐中,硝酸铝络氟效果最佳；F-Ce分离的最佳条件为：c(H+)=0.2mol·L-1；硝酸铝添加量越大,温度越高,越有利于F-Ce分离；F-稀土正交实验中：c(P204)是Ce-F-Nd体系中F-稀土分离的最主要因素；硫酸稀土溶液pH值是Ce-F-La体系中F-稀土分离的最主要因素；萃取时间是Ce-F-Pr体系中F-稀土分离的最主要因素。最后研究了活性氧化铝和活性氧化锆对含氟硫酸稀土溶液吸附除氟实验。在c(H+)≥0.6mol·L-1,吸附剂用量≥30g.L-1,活性氧化铝可实现F-Ce分离；活性氧化铝吸附氟的过程符合伪二级模型方程：dqt/dt=k2(qe-qt)2并计算出k2=322。在0.1mol·L-1<c(H+)<1.0mol·L-1,吸附剂用量≥20g·L-1,活性氧化锆可实现F-Ce分离；活性氧化锆吸附氟的过程符合伪二级模型方程：dqt/dt=k2(qe-qt)2,计算出k2=0.024,还研究多种锆基复合吸附吸附除氟的最佳条件。通过以上研究证明可有效氟-稀土分离,实现稀土资源高效利用。