铈元素是稀土元素中含量最为丰富的元素,在包头稀土矿中铈元素更是占到了稀土含量的50%左右,近年来随着各种稀土使用量的增加,铈作为伴生产物,产量也逐年增加,铈元素的提取分离在稀土提取中已占据到了较大的成本。采用合适的氧化剂对其中的铈元素进行氧化,将三价铈离子氧化为四价,利用四价铈与三价稀土元素之间的化学性质差异,使铈元素以氢氧化铈的形式优先沉淀,可以有效降低后续稀土萃取的压力,降低生产成本。在本论文中,最重要的工艺流程就是铈元素的氧化过程。本研究采用臭氧、过氧化氢以及次氯酸钠为氧化剂,对铈元素进行氧化。采用臭氧作为氧化剂时,采用正交实验设计进行,来确定臭氧氧化铈的最佳工艺。采用过氧化氢、次氯酸钠为氧化剂时,在不同p H、不同温度、不同初始料液浓度的条件下进行铈的氧化实验,确定了工艺流程的最优条件,并且对不同条件下的铈元素氧化进行了动力学分析,采用过氧化氢,次氯酸钠为氧化剂进行反应时遵循一级反应速率。采用臭氧为氧化剂进行氧化时,通过正交实验确定了反应条件对结果的影响,优化了实验条件,在反应温度为85℃,反应时间4h,溶液p H保持在5,初始溶液稀土浓度为1%,臭氧通量为1.5L·min^-1时,氧化率可以达到76.29%。在以过氧化氢为原料对铈元素进行氧化反应时,在反应温度为常温,反应时间为30min时,体系p H为7左右,初始料液浓度为5%,氧化率就可达到95%左右,氧化反应较为彻底。采用次氯酸钠为氧化剂时,在反应温度为常温,反应时间为60min时,p H为7～8,初始料液浓度为2%～5%,氧化剂加入量为理论量的150%,氧化率可以到达86%左右。在对氢氧化铈沉淀进行酸洗时,当酸洗p H为2,液固比为2:1ml/g,搅拌速度为200r/min,酸洗时间为30min时有着较好的酸洗效果,经过酸洗可将过滤渣中铈元素纯度由91%左右提升到95%以上。