包头混合稀土精矿含有独居石、萤石和氟碳铈矿，独居石矿中含有放射性元素钍超过0.2%，属于伴生放射性矿。

处理包头稀土精矿以前和现在大都使用高温浓硫酸焙烧工艺，其工艺特点是把稀土精矿与浓硫酸混和后在500℃左右高温下焙烧，硫酸与精矿发生化学反应，使稀土矿物分解成可溶性盐类，经水浸出得到稀土硫酸盐浸出液，然后进行稀土萃取分离得到稀土氧化物。

高温焙烧时磷酸稀土生成磷酸，其脱水后转变成焦磷酸，焦磷酸与硫酸钍作用生成难溶的焦磷酸钍。在浸出分离时焦磷酸钍留存于浸出渣中，难以回收，损失了钍资源。浸出渣放射性比活度达到2.1×105Bq/kg，超过了国家标准GB1887-2002要求浸出渣放射性比活度1×103Bq/kg的豁免要求，应建放射性渣库储存。如任意存放会给环境造成辐射污染。

高温硫酸焙烧工艺，尾气中含有HF、SiF₄、SO₃和SO₂。通常处理此类尾气的方法是经三级喷淋塔、用水吸收尾气中的HF、SiF₄、SO₃和SO₂，使有害物质转入水相，经这种方法处理的尾气难以达标排放。经水吸收后的液体为低浓度氢氟酸、硫酸和氟硅酸的混合物，实现无害化处理费用高，用Ca(OH)₂处理后既损失了资源又会造成环境二次污染。

针对包头稀土精矿高温焙烧工艺中存在的不足，低温动态焙烧技术对焙烧工艺进行了改进、创新。包头稀土精矿浓硫酸低温动态焙烧清洁冶炼工艺采用保温熟化、低温(250℃～260℃)动态(回转窑)焙烧稀土精矿，对硫酸焙烧工艺改进创新，使硫酸稀土和硫酸钍同时进入浸出液，为下一步萃取回收钍创造了条件；尾气用碳酸氢铵分解后产生的氨吸收氟化氢生产氟化氢铵副产品。中国恩菲（原中国有色工程设计研究总院）在保定稀土材料试验厂稀土精矿低温静态焙烧取得成功的基础上，共同研发包头稀土精矿利用硫酸低温回转窑动态焙烧清洁生产工艺。经过近两年的研发试验，在高效回收稀土等有价元素的同时，从工艺上解决了高温焙烧分解包头稀土精矿的尾气和放射性渣难以治理的严重污染问题。稀土浸出率达到了96%以上，氟的回收率达到95%以上；尾气中没有SO₂，尾气中的氟经氨吸收后，氟含量小于2mg/m³；浸出渣中放射性比活度低于1×103Bq/kg，属于非放射性渣；全流程水的重复利用率达到95%以上。

该技术对传统稀土精矿浓硫酸高温焙烧工艺进行了改进、创新萃取、采用低温焙烧，不仅节约能源，也使精矿中的钍不生成焦磷酸钍，为下步工艺回收钍创造了条件；同时把HF进行了回收，生产氟化氢氨，变污染为氟化工产品；硫酸低温动态焙烧新工艺避免了SO₂、SO₃的产生，消除了废气、废渣及其放射性对环境的污染。

环境污染是目前稀土冶炼生产中一大技术难题，有不少稀土冶炼企业因环保措施不完善，给周围环境造成严重污染。浓硫酸低温动态焙烧新工艺从根本上解决了稀土精矿焙烧的污染问题，它的推广可解决稀土冶炼企业的环境污染，将精矿中的有价元素（稀土、氟、钍）进行回收，变废为宝，达到清洁生产，促进稀土产业可持续发展。

该工艺与高温浓硫酸焙烧工艺比较，不仅把稀土精矿中非稀土有价元素钍、氟进行有效综合回收制成副产品，还大大降低了废水、废气、放射性渣的处理费用。处理每吨稀土精矿可节约标准煤106kg、硫酸250kg，满足了节能减排清洁生产要求，降低了生产成本，增加了企业的利润空间，为解决包头稀土精矿硫酸焙烧尾气和放射性渣对环境污染开拓了新路。

该低温动态焙烧工艺技术成果用于处理氟碳铈矿效果更佳。因氟碳铈稀土精矿中不含独居石，焙烧温度180℃～230℃，焙烧时间1.5h～2h，稀土浸出率>95%。该新工艺已用于山东微山稀土精矿10000t/a生产碳酸稀土，副产品硝酸钍和氟化氢铵设计项目。