四川省冕宁县牦牛坪稀土矿床是一种典型的氟碳铈矿型矿产资源,矿石中约80%的稀土氧化物集中在氟碳铈矿内。目前广泛采用氧化焙烧-稀盐酸优先浸出非铈稀土-碱分解工艺,生产中存在着固液转换多、酸碱消耗量大、污染环境及氟资源浪费严重等问题。为了解决上述问题,需要开发出高效回收稀土、氟等资源的清洁冶金流程,因此本论文提出了氟碳铈矿钙化分解-浮选分离的选冶联合新工艺,研究内容及结果如下:(1)研究了影响氟碳铈矿钙化分解的因素,获得了优化的分解条件为:Ca(OH)2加入量20%(质量比),焙烧温度为650℃,焙烧时间60min,此条件下分解率达到了98.84%。焙烧矿中主要物相为稀土氧化物,萤石和氧化钙,其中稀土元素主要分布于48μm以上矿物中,Ca和F元素分布较均匀。焙烧矿中稀土矿物及萤石的单体解离度提高,为后续的选矿工作提供了有利的条件。(2)采用TG-DTA热分析技术并结合XRD检测手段对氟碳铈矿钙化焙烧过程进行了研究。结果表明,添加氢氧化钙能够降低反应温度,促进稀土矿物的分解,氟碳铈矿受热分解后的产物与Ca(OH)2反应生成稀土氧化物,氟主要以CaF2的形式固定下来,抑制了氟的逸出。(3)通过单矿物浮选的办法,得到在三种典型捕收剂体系下浮选萤石和稀土氧化物的规律,为后续浮选分离钙化分解产物奠定了基础。(4)采用傅里叶变换红外光谱分析手段研究了不同捕收剂体系下药剂与矿物的作用机理。结果表明,未添加水玻璃时,油酸钠、十二烷基硫酸钠、十二铵盐盐酸盐这三种捕收剂均会对萤石和稀土氧化物产生有效的吸附;水玻璃与萤石作用后,会吸附在矿物表面,抑制捕收剂对矿物的吸附作用,对稀土氧化物则基本没有抑制作用。通过以上结果证明,通过钙化焙烧-浮选分离的方法来综合利用氟碳铈矿资源是可行的,在处理过程中,不仅降低了环境污染,同时能够有效地回收利用稀土和氟资源,对于稀土矿物资源的清洁与高效利用具有重要的意义。