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稀土（Rare Earth简写RE）被称为“工业维生素”和“新材料的宝库”,是极其重要的战略资源,REx（CO3）y（碳酸稀土）是生产稀土产品的重要基础原料,在其生产冶炼过程产生大量废水,该类废水因含有氨氮和稀土是工业废水处理和资源化研究的热点。稀土的回收和氨氮的再利用是该废水需要解决的主要问题。目前这种废水大多采用蒸发浓缩法（MVR）处理,但采用此方法成本较高并伴有氨氮、COD的“二次污染”。本文基于膜电解原理,开发REx（CO3）y冶炼废水处理及资源化工艺,不仅为REx（CO3）y冶炼废水增加了处理手段、实现资源的循环利用,也有效避免了“二次污染”现象。首先研究建立了 REx（CO3）y冶炼废水中氨氮、COD和重金属元素的检测方法,新方法突破了原有的技术瓶颈,在检测手段、检测范围、基体干扰和操作步骤等方面均有显著改善,为后续试验研究的准确性提供了检测保障,新建的3种检测方法通过了精密度、准确度试验验证。采用模拟的REX（CO3）y冶炼废水为研究对象,验证膜电解法处理REx（CO3）y冶炼废水的可行性,并获得最优膜电解参数。废水初始浓度50g/L、电解电压9V、极板间距离4cm时,自主设计开发的新型“三槽双膜三电极”电解槽与双电极电解槽相比,NH4Cl去除率提高30.5%,电解效果明显提升。采用实际废水为研究对象,探究膜电解应用的有效性。优化电解参数、膜和电极材料等条件,NH4Cl、COD和REO的去除率达到93.8%、86.4%和82.1%;利用SEM、XRD、EDX等手段进行表征,发现导致膜污染的主要物质为RE（OH）3无定形沉淀,其中Ce（OH）2、Tb（OH）3和Y（OH）3的吸附性膜污染较严重;分析了膜污染的“吸附-夹杂-堵塞”机理、开发了 HCl-NaClO联合清洗剂,提出了基于HCl-NaClO联合清洗作用于RE（OH）3膜污染的反应机理,通过组合方式的系统研究,使清洗后离子膜的离子通量恢复率提高到96.8%,有针对性地解决了 RE（OH）3对膜的污染问题。最后,提出了氨的“NH3·H2O-NH3-NH4HCO3”分离转化方案,经“分离-富集-合成”的资源转化试验,提出了 CO2参与反应、由NH4Cl向NH4HCO3的转化模型,形成纯度达93%的NH4HCO3产品,并将该NH4HCO3回用于REx（CO3）y的冶炼生产。