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氟碳铈矿是一种重要的轻稀土资源，目前资源利用率最高的工艺是氧化焙烧—硫酸浸出—P204萃取分离—盐酸反萃，该工艺能够消除环境污染及资源浪费等问题。但由于硫酸浸出液体系复杂，萃取过程会产生第三相，所以萃取过程中的界面化学的研究尤为重要。本文以界面化学为核心，研究了La3+萃取动力学、盐酸反萃Ce4+的动力学、P204-硫酸稀土溶液体系的液-液界面性质和乳状液膜萃取法，主要得出了以下几个结论。 首先，P204萃取镧(Ⅲ)元素的动力学控制模式为扩散和化学反应混合控制过程，表观活化能Ea为27.196 kJ/mol，推导出萃取速率方程为:R=k[La]1.15[H2A2]1.1[H+]-0.18。 其次，盐酸反向萃取P204负载铈(Ⅳ)的有机相的动力学控制模式为扩散和化学反应混合控制过程，表观活化能Ea为22.196 kJ/mol，推导出萃取速率方程为:R=k[Ce](o)0.28[HCl]0.18[H2O2]0.11。 第三，在P204界面性质的研究中可以得出，P204具有界面活性，①H2SO4+P204体系和②H2SO4+Cc(SO4)2+P204体系的饱和界面吸附超量分别为1.458×10-6 mol/m2、1.432×10-6mol/m2，且体系②的界面张力比体系①的界面张力略有降低，界面活性降低。P204=0.5mol/L时，萃取起始和平衡后的界面张力分别随着Ce4+离子浓度的增加而增加，平衡后界面张力增大。 第四，在含氟的硫酸铈体系中，c(F-)/c(Ce4+)=2，当c(P204)＞10-3 mol/L时，萃取过程产生第三相，导致界面张力无法测量。P204=0.5mol/L，当c(F-)/c(Ce4+)＜1.7时，起始和平衡后的界面张力分别随着氟离子浓度的增加而增加，且平衡后界面张力增大，当c(F-)/c(Ce4+)＞1.7时，会形成第三相，影响氟铈的萃取，导致界面张力无法测量。 最后，乳状液膜萃取法提取硫酸铈溶液中Ce4+元素实验的得最佳条件为:有机膜相组成为P204体积分数12％，Span80体积分数3％，液体石蜡的体积分数分别为3％，膜溶剂为磺化煤油;内水相盐酸浓度为5mol/L;油内比为1.5;水乳比为2;外水相H+浓度为0.5 mol/L。提取转速为:250 r/min，提取时间15min。在此条件下，乳状液膜稳定，Ce4+提取率可达98％。