稀土是极其重要的战略资源，广泛用于电子、激光、核工业、超导等诸多高科技领域。离子型稀土矿是我国特有的矿产，主要分布于南方地区。在稀土原地浸矿开采过程中，大量高浓度氨氮废液直接排放，对矿区周边流域地下水和下游地表水的水质造成重大影响。同时，在稀土冶炼分离过程中，现有的钠皂工艺使环烷酸失活、有机相水解，产品纯度无法提升，腐蚀灼烧设备。如何高效合理地回收稀土选冶废液中的稀土资源并实现氨氮污染物的达标排放，避免生态环境破坏，是稀土选冶行业亟待解决的技术问题。

2013年国土资源公益性行业科研专项项目《离子交换技术在稀土选冶废液中的应用研究》正是针对这一现实需求，深化与完善稀土选冶废液处理的理论方法和技术体系，构建“材料制备、工艺设计与综合评价、装备制造、应用示范”研究体系。项目取得了丰硕成果：研制了技术装备1套，建成了稀土冶炼氨皂工艺废液处理示范工程；申报国际发明专利1项，中国发明专利19项，已授权中国发明专利12项；发表学术论文65篇，其中SCI论文59篇、中文核心期刊论文6篇；出版书籍《稀土生产废水处理技术》1部；制作科普宣传片1部；培养青年技术骨干10人、研究生30人。

该项目成果在以下三方面有创新：一是利用紫外光引发和原子转移自由基聚合技术，实现了在矿物基材、树脂基及生物质基材上的高效接枝改性，制备新型离子交换材料，突破了在不同基材表面接枝稀土回收功能基团的关键技术。针对稀土开采和冶炼面临的生态环境风险问题，分析稀土矿开采和冶炼分离过程中各环节与资源浪费的耦合关系，构建稀土资源高效回收体系，综合分析设计开发的不同类型新型离子交换材料结构、功能及适应力，评价新型离子交换材料回收稀土资源的效果。该技术可为提高稀土资源利用率提供理论和技术支撑，是对现行稀土资源利用方式的重要补充。

二是提出了稀土选冶废液中氨氮达标排放及资源化综合利用新工艺及新技术，将膜分离及制氨技术的有机结合，促进了传统蒸氨排放工艺向氨水循环利用的转换，实现了选冶废液的资源回收及氨氮达标排放技术方法的创新。该技术针对稀土开采和冶炼分离的特殊性，以及选矿和冶炼废液的差异性，构建了基于稀土行业资源回收和生态保护的废液处理新技术方法，确保稀土选冶废液中氨氮达标排放、资源化综合利用以及生态安全。在实现技术上，采用智能化的设计理念，建造了稀土选冶废液处理装置。该工艺方法和装备更加符合稀土开采和冶炼分离对废液中氨氮污染物治理的特征，解决了铵类试剂在稀土行业使用的环境困扰，是对现行稀土选冶废液处理技术的革新。

三是开发了弱碱性阴离子交换树脂直接从淋洗液高效吸附铼技术，解决了目前火法钼冶炼淋洗液中铼回收工艺存在的富集比和吸附率低、解吸附困难、树脂循环性能差等技术难题。研发的蒸发母液除杂工艺，既保证了铼的回收率，也避免了将含有氨氮的蒸发母液再次与淋洗液混合后，进入吸附的传统工艺导致的吸附后氨氮超标、处理难度大的难题。2017年，该技术成果通过了中国有色金属协会组织的成果鉴定，鉴定结果表明该技术达到国际先进水平。

《离子交换技术在稀土选冶废液中的应用研究》项目的研究成果，在我国稀土行业稀土矿山清洁开采及冶炼分离绿色开发、铼的高效利用等工作中具有广阔的应用前景。项目技术可使每吨冶炼原矿增收24千克稀土氧化物，提高稀土回收率2.6 %，节省氨水采购费用1800元/吨矿，经济效益显著。同时，项目建成了稀土冶炼氨皂工艺废液处理示范工程，实现了稀土回收及氨氮达标排放，为稀土行业清洁生产和节能减排提供了新方法。此外，项目形成的技术体系对我国稀土开采方式的转变、矿山土壤的修复、冶炼分离的生产工艺变革、资源利用方式、废液处理工艺升级起到十分有力的支撑作用，缓解了稀土行业资源开发与生态保护之间的矛盾。