包头混合稀土精矿含独居石、萤石和氟碳铈矿，独居石矿石含放射性元素钍0.2%以上，属于伴生放射性矿石。

以前和现在，处理包头稀土精矿大多采用高温浓硫酸焙烧工艺。该工艺的特点是将稀土精矿和浓硫酸混合，在500℃左右的高温下焙烧。硫酸与精矿反应，将稀土矿物分解成可溶性盐。水浸得到稀土硫酸盐浸出液，再经稀土萃取分离得到稀土氧化物。

高温焙烧时，稀土磷酸盐生成磷酸，脱水后转化为焦磷酸，焦磷酸与硫酸钍反应生成难溶的焦磷酸钍。焦磷酸钍在浸出分离过程中残留在浸出渣中，难以回收，造成钍资源的损失。浸出渣的放射性比活度达到2.1×105Bq/kg，超过了国家标准GB1887-2002要求的1×103Bq/kg浸出渣的豁免要求。因此，应建造一个放射性残渣仓库进行储存。如果任意存放，会对环境造成辐射污染。

在高温硫酸焙烧过程中，尾气中含有HF、SiF4、SO3和SO2。一般处理这类尾气的方法是通过三级喷淋塔和水吸收尾气中的HF、SiF4、SO3和SO2，使有害物质转移到水相中。用这种方法处理的尾气很难达标排放。被水吸收的液体是低浓度氢氟酸、硫酸和氟硅酸的混合物，要实现无害化处理，成本很高。用Ca(OH)2处理后，资源流失，造成环境的二次污染。

针对包头稀土精矿高温焙烧工艺存在的不足，低温动态焙烧技术对焙烧工艺进行了改进和创新。浓硫酸低温动态焙烧包头稀土精矿清洁冶炼工艺采用保温陈化，回转窑低温(250℃ ~ 260℃)动态焙烧稀土精矿。对硫酸焙烧工艺进行了改进和创新，使硫酸稀土和硫酸钍同时进入浸出液，为下一步钍的提取和回收创造了条件。尾气碳酸氢铵分解产生的氨吸收氟化氢铵，生成氟化铵副产品。中国恩飞(原中国有色工程设计研究院)在保定稀土材料实验厂稀土精矿低温静态焙烧成功的基础上，联合开发了包头稀土精矿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，稀土等有价元素得以高效回收，同时从技术上解决了包头稀土精矿高温焙烧分解尾气和放射性废渣的严重污染问题。稀土浸出率达96%以上，氟回收率达95%以上。尾气中不含SO2，尾气中的氟经氨吸收后，氟含量小于2mg/m3；；浸出渣的放射性比活度低于1×103Bq/kg，属于非放射性渣。整个工艺水的重复利用率达到95%以上。

该技术改进了传统的稀土精矿浓硫酸高温焙烧工艺，创新性地提取并采用低温焙烧，既节约了能源，又避免了精矿中的钍生成焦磷酸钍，为下一道工序回收钍创造了条件。同时回收HF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和SO3的产生，消除了废气、废渣和放射性对环境的污染。

环境污染是目前稀土冶炼生产中的一大技术难题。许多稀土冶炼企业由于环保措施不完善，对周围环境造成了严重污染。浓硫酸低温动态焙烧新工艺从根本上解决了焙烧稀土精矿的污染问题。它的推广可以解决稀土冶炼企业的环境污染，回收精矿中的有价元素(稀土、氟、钍)，变废为宝，实现清洁生产，促进稀土行业的可持续发展。

与高温浓硫酸焙烧工艺相比，该工艺不仅有效地综合回收了稀土精矿中的非稀土有价元素钍和氟制成副产品，而且大大降低了废水、废气和放射性废渣的处理成本。处理每吨稀土精矿可节约标准煤106kg，硫酸250kg，符合节能减排的清洁生产要求，降低了生产成本，增加了企业利润空，为解决包头稀土精矿硫酸焙烧尾气和放射性废渣对环境的污染开辟了一条新途径。

低温动态焙烧工艺的技术成果在处理氟碳铈矿方面有较好的效果。由于氟碳铈矿稀土精矿不含独居石，焙烧温度为180℃ ~ 230℃，焙烧时间为1.5h ~ 2h，稀土浸出率> 95%。该新工艺已用于山东巍山年产10000吨稀土精矿生产碳酸稀土、硝酸钍和氟化氢铵副产品的设计项目中。