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本发明涉及一种混合稀土精矿液碱高温焙烧分解工艺,包括以下过程:(1)将混合稀土精矿与氢氧化钠按重量比1∶0.5~1.5进行混合,(2)将混合后的稀土矿进行焙烧,焙烧温度500~900℃,焙烧时间0.5~4小时(3)将焙烧得到的焙烧矿水洗至中性(4)水洗后的碱饼用盐酸优先溶解,控制pH4~5,得到少铈氯化稀土溶液;(5)盐酸溶后的渣进行硝酸还原溶解,控制pH4-5,得到硝酸铈溶液(6)硝酸溶铈后的钍富集物水洗后密闭堆存放或进一步提取钍和稀土。采用本发明处理混合稀土精矿,可以实现碱分解混合稀土矿的连续化生产,使四价铈和三价稀土优先分离,减轻后续萃取分离的处理量,使稀土、钍、氟、磷等综合回收,实现清洁生产和资源综合利用。