我国具有丰富的锂、铈资源,因其具有优良的理化性质被广泛的应用于生产、生活中的各个领域。溶剂萃取技术是从溶液中分离提取各种金属的有效方法,具有分离效率高、设备简单、可连续操作等优点,其核心是对萃取剂的选择。本文设计并合成了一种新型的磷酰胺萃取剂（BONPN）,并研究了其对锂、铈的萃取性能及机理。首先考察了磷酰胺-磺化煤油萃取体系在氯化镁溶液中对锂的萃取性能。在BONPN浓度（体积）为60%,相比为1.5/1,水相氢离子浓度为0.05 mol/L,铁锂摩尔比为1.3,振荡时间为7 min时,锂的单级萃取率可达83.9%,锂镁的分离效果较好。在相比为40/1的条件下,用1 mol/L的盐酸溶液可以洗脱85.02%的Mg2+,在相比为10/1条件下,用4 mol/L的盐酸可使98.92%的锂被反萃。通过对萃取机理研究,确定Li+与[FeCl4]-形成LiFeCl4与萃取剂中O原子配位被萃入有机相,推测出萃合物的结构为LiFeCl4·BONPN。将TBP添加至BONPN-磺化煤油萃取体系中能够明显改善分相效果,研究了萃取剂浓度、水相氢离子浓度、相比、铁锂摩尔比等因素对混合体系分离性能的影响,确定了单级萃取的最佳条件:30%BONPN-30%TBP-40%磺化煤油,相比为2/1,水相氢离子浓度为0.05 mol/L,铁锂摩尔比为1.3。选用1 mol/L的盐酸溶液作洗脱剂,在相比为30/1的条件下,Mg2+的洗脱率为90.89%。用3 mol/L的盐酸作反萃剂,在相比为15/1的条件下,Li+的反萃率为95.59%,镁锂浓度由初始水相的49:1变为最终反萃液中的1:10。通过斜率分析法推测出所得萃合物的结构为LiFeCl4·1.5TBP·1.5BONPN。另外,探究了BONPN在硫酸中对铈的萃取行为,在BONPN浓度为0.5 mol/L,相比为1/1,硫酸浓度为0.05 mol/L时,可以达到较好的萃取效果。通过对萃取机理的研究,推测出萃合物的结构为Ce（HSO4）2SO4·2BONPN。