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位于内蒙古的包头混合型稀土矿，稀土储量不但在我国居于首位，而且在全球也处于领先地位。包头混合型稀土矿主要是由氟碳铈矿和独居石矿构成，矿中绝大部分为轻稀土，其中铈元素的含量大约占50％，铈元素能够以Ce4+、Ce3+两种价态稳定存在于溶液中。随着铈以及铈化合物应用的日益广泛，关于铈分离的相关研究也越来越重要。利用铈的变价性质，在分离稀土元素的过程中，首先将含量最多的铈分离出来，简化了后续分离其它三价稀土的流程。本文针对目前处理包头混合型稀土矿的方法中以及铈的萃取分离过程中存在的一些问题，主要研究了以下内容: 第一部分，通过“氧化焙烧-硝酸浸出”来实现对包头混合型稀土矿中氟碳铈矿的分解，解决了硫酸浸出焙烧后的矿物所得的铈产品含有难以消除的硫酸盐的问题。在这部分，主要探究了在焙烧过程中不同的焙烧温度、焙烧时间对于矿物中稀土氧化物(REO)浸出率以及矿物中铈氧化率的影响，研究发现在焙烧温度为500℃，焙烧时间为2h时，包头混合型稀土矿的稀土能够达到最佳浸出率，铈的氧化率能够达到97.1％。并且系统探讨了不同因素，包括硝酸浓度、浸出温度、浸出时间以及液固比对于REO浸出率的影响，在选择浓度为6～8mol/L的HNO3，控制液固比(L/S)为3～4，选择浸出时间为30～40min，浸出温度为30～50℃时，REO能够达到最佳浸出率，其中REO浸出率达到69.00％、F的浸出率达到42.00％、P的浸出率达到35.81％。最终给出了一种有效处理包头混合型稀土矿中氟碳铈矿的方法。 第二部分，针对两步氧化法中利用Cyanex923来萃取分离铈氟磷的过程Cyanex923成本较高的问题，本文根据硝酸浸出液的实际组成成分，构建了一个新的Ce-F-P萃取体系。采用一种中性有机膦酸酯DEHEHP（2-乙基己基膦酸二（2-乙基己基）酯）萃取剂，探讨了硝酸浓度、萃取剂浓度、F-浓度、NO3-浓度等条件对于Ce-F-P体系中Ce4+、F、P萃取分离的影响。研究表明，当酸度为2.5-5.5mol/L时，DEDEHP对于Ce4+的萃取率不随HNO3酸度变化而变化;F离子存在降低了DEHEHP对于Ce4+的萃取率;通过改变萃取剂浓度得出一个萃取剂结合一个Ce4+参与萃取;盐析剂NO3-离子的存在对于DEHEHP萃取Ce4+无太大影响。并探究了DEHEHP这一中性磷类萃取剂在Ce-F-P体系中对于Ce4+的饱和负载能力，研究得出每升15.5％的萃取剂能够负载27.53g CeO2，并且对负载有机相进行还原反萃实验，对反萃得到的粒子进行物相、粒径和形貌表征，反萃粒子为单一物相CeF3(NO.PDF＃08-0045)。 综上所述，本文通过“氧化焙烧-硝酸浸出-DEHEHP萃取分离-还原反萃”探索了一种新的处理回收矿物的方法，初步实现了从包头混合型稀土矿的硝酸浸出液中萃取分离铈、氟、磷。