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众所周知，稀土是极其重要的战略性资源，广泛应用于高科技、冶金、新材料等诸多领域。我国稀土冶炼工艺成熟，稀土产量大，且供应世界稀土消耗量的95％。伴生于稀土矿的放射性元素钍，由于易吸收中子转化成易裂变的铀-233用于核能发电，因而是一种重要的核燃料。但一直以来在开采稀土时，钍不仅没有得到有效回收和利用，反而造成放射性污染。针对目前我国稀土冶炼工艺中存在的环境污染和资源综合利用问题，结合产业化工程的实际，研究了氟碳铈矿清洁冶金新工艺、回收的钍富集物的高纯化、钍铀分离以及南方离子型稀土矿提取钇新体系。本研究主要内容包括： ⑴优化了攀西氟碳铈矿清洁冶金工艺。将“氧化焙烧-硫酸浸出-铈(Ⅳ)氟萃取”清洁工艺与现有“氧化焙烧-盐酸优浸-碱转化”工艺有效衔接和融合，提出了“氧化焙烧-盐酸优浸-硫酸浸出-CN3萃取铈(Ⅳ)氟”的优化工艺，该工艺中总稀土、氟和钍的收率分别达到98％、97％和88％。与原“氧化焙烧-硫酸浸出-铈(Ⅳ)氟萃取”清洁工艺相比，料液中总稀土从104 g/L提高到了126 g/L;氧化铈的含量从55 g/L提高到了92 g/L，钍、氟的含量也分别从0.25g/L、7.15g/L提高到0.50g/L、13.2g/L。采用的CN3协同萃取体系有效提升了铈的负载能力和铈钍分离效果，萃取性能稳定。新工艺中产生的废气、废水、废渣少，稀土收率高，并且钍和氟得到了回收。模拟的废水经过除氟和铅后，氟和铅均达到GB26451-2011《稀土工业污染物排放标准》的要求。 ⑵研究了2-乙基己基膦酸二（2-乙基己基）酯(DEHEHP)萃取钍的热力学和动力学机理，探索了以钍富集物为原料纯化钍的技术。结果表明中性膦萃取剂DEHEHP是纯化钍的良好萃取剂。DEHEHP对钍稀土分离系数高，萃取最佳酸度低，反萃容易。动力学研究表明在充分搅拌下，DEHEHP萃取钍过程由扩散和化学反应共同控制，化学反应速率很高。采用该萃取剂开发的高纯钍分离技术具有有机相损耗低，化工原料消耗少，产品纯度高的特点。动态萃取实验可制备纯度＞99.9999％(ThO2/(ThO2+REO))氧化钍样品，高纯钍的收率＞93％。 ⑶研究了DEHEHP萃取铀的机理。结果表明其对铀的分配比高，铀钍分离系数大，在3.5 mol/L硝酸介质中，DEHEHP对铀钍分离系数βU/Th达到150。采用分液漏斗串级模拟了铀钍的分离，取得了良好效果，具有较好的工业应用潜力。 ⑷研究了CA12-Cyanex272-TBP体系从南方离子型稀土精矿中萃取分离钇。辅助萃取剂Cyanex272提高了重稀土与钇的分离系数（βHRE/Y），且体系反萃容易;相改良剂TBP有效改善了体系的物理现象，同时避免了醇类相改良剂导致的有机相浓度下降。串级萃取试验结果表明，钇的纯度由56.3％提高到99.94％,收率达到95％。有机相可以循环使用，性能稳定。