包头混合稀土矿在稀土资源中占据着重要的地位，研究包头稀土资源的清洁冶金技术，已经成为我国稀土资源有效利用和环境保护的重要课题。离子液体具有稳定性好、绿色和性质可调等优点，在金属分离领域具有广泛的应用。本论文围绕包头混合稀土矿的碳酸钠焙烧-硫酸浸出工艺和离子液体在稀土溶剂萃取中的应用进行了相关的研究，具体研究内容如下：1.包头混合稀土精矿的碳酸钠焙烧-硫酸浸出工艺过程中三价铈被氧化成四价，该工艺能够得到高的铈氧化率，可选择性地与稀土（Ⅲ）进行分离，节约成本。论文中对影响铈的氧化率的因素进行了详细的研究，如焙烧时间、碳酸钠加入量、焙烧温度以及在碳酸钠焙烧的基础上添加助剂等。另外，实验还对水洗过程中，氟、磷的除去情况及其对酸浸过程中稀土、铈（Ⅳ）和钍的提取率的影响进行了详细的研究。研究结果表明，氟、磷量对于铈（Ⅳ）和稀土的浸出有重要的影响。2.包头混合稀土矿的碳酸钠焙烧-硫酸浸出液是含铈、氟、磷、硫等的混合体系，在该复杂体系中萃取Ce（Ⅳ）存在着很多的问题，限制了该工艺的工业化，因此研究在H₂SO₄/HF体系和H₂SO₄/H₃PO₄体系中铈（Ⅳ）的萃取具有重要的意义。本实验预先模拟了处理独居石及独居石和氟碳铈矿的混合矿得到的含Ce（Ⅳ）的硫磷混酸体系，采用双功能离子液体萃取剂[A336][C272]、[A336][P507]、[A336][P204]在硫磷混酸体系中萃取Ce（Ⅳ），考察了硫酸浓度、萃取剂浓度、盐析剂浓度等因素对萃取的影响，得到了该实验条件下可能的萃取机理，并且跟Cyanex923、TBP等萃取剂做了对照实验。温度实验表明该萃取反应为放热反应。实验中对萃取Ce（Ⅳ）、Ce（Ⅲ）、Th（Ⅳ）做了对比实验，结果表明在该体系中可以选择性地萃取分离Ce（Ⅳ）。在用H₂O₂还原反萃负载有机相的过程中得到磷酸铈纳米材料，采用XRD、SEM及荧光光谱法对制备的样品进行了表征。