稀土因其獨特的物理化學性能，廣泛應用于光、電、磁等材料，已成為高科技領域的戰略性資源。現工業上常采用酸性膦類萃取劑P507或P204萃取分離稀土，但萃取工藝常采用氨水皂化而產生大量的NH4+，環境污染嚴重。 本課題利用P507萃稀土、N235萃酸性能，設計了P507-N235雙溶劑萃取體系，可實現稀土的無皂化萃取分離，減少氨氮廢水或其他含鹽廢水的排放。研究結果已證明了P507-N235雙溶劑萃取體系萃取分離稀土工藝整體方案的可行性，但用煤油作稀釋劑時有機相粘度大易出現第三相，新體系對各稀土元素的萃取能力、各相鄰元素之間的分離系數研究不系統。本文針對前研究的不足，優化了萃取體系的有機相組成，并對新體系下各稀土元素的萃取飽和容量、分配比、分離系數及萃合物組成進行了研究，同時探索了鹽酸反萃負載有機相的規律，有機相循環利用的相關參數。 文中分析了負載有機相出現第三相的原因及消除方法，在采用煤油與環己烷做混合稀釋劑時，萃取體系整體分相效果好；根據不同稀土離子萃取時的平衡酸度不同，采用不同的萃取體系進行萃取，輕稀土元素采用30%P507+25%N235+15%煤油+30%環己烷萃取體系，中重稀土元素采用30%P507+25%N235+22.5%煤油+22.5%環己烷萃取體系。 通過對稀土Nd3+的萃取確定了P507-N235-環己烷-煤油體系萃取單稀土元素的最優萃取條件為：振蕩時間5min、相比1:1、料液pH為2~3；在最優化萃取條件下，體系對稀土的萃取能力隨著原子序數的增大而增大，符合“正序萃取”規律。實驗通過對La/Ce料液的萃取確定P507-N235-環己烷-煤油體系分離稀土的最優分離條件為：震蕩時間8min、相比1:1、料液濃度1mol L-1；在最優分離條件下，測定了不同料液pH、不同料液配分下各稀土元素組之間的分離系數，結果表明P507-N235-環己烷-煤油體系萃取輕稀土組的分離系數高于P507-煤油體系，萃取中重稀土元素組分離系數略低于P507-煤油體系。 實驗用鹽酸反萃負載有機相獲得單一稀土元素，反萃率隨著相比的減小而增大、隨著鹽酸濃度的增大而增大。在用相比為1:0.8、低反萃酸濃度條件下，一次反萃率大于94%，二次反萃率可達98%以上。采用水反萃載酸有機相降低有機相酸度至pH≥5可實現有機相的循環利用，當用相比為1:2水反萃酸時，反萃次數為9次，有機相回收率為95.20%。 實驗采用有機相中P507、N235的起始摩爾濃度與Nd3+萃取量的關系推測萃合物組成形式，得出每萃取1mol Nd3+需消耗4mol P507與4mol N235，推測新體系萃取Nd3+的萃取關系式為：NdCl3（a）+4R3N（o）+4HA（o） REA3（R3N HA）3（R3N HCl）。