白云鄂博矿主要是以铁、稀土、铌、多金属共(伴)生大型矿床,其中稀土储量占世界已查明的50%左右,铌和钍都居世界第二。白云鄂博矿有价元素矿物主要以“贫、杂、多、细”为特征,有价元素的分离很困难,因此对选冶流程也提出较高的要求。目前,包钢对白云鄂博矿经过“弱磁-反浮选-强磁”联合选矿技术:将强磁中矿和尾矿用羟肟酸浮选出稀土,其中稀土的利用率仅有10%,铌和钍的利用率几乎为零,由于钍不能被合理的回收利用,造成了钍在选冶过程中的流失,致使环境受到严重的放射性污染。为解决白云鄂博矿钍的回收率低而造成放射性污染问题,减少对环境的危害,本论文首先研究了白云鄂博原矿中钍(Th)、稀土(REO)、铌元(Nb)元素在矿石中的分布以及伴生规律。结果表明:Th、REO、Nb元素呈类似正态分布,在高浓度和低浓度时偏离正态分布曲线,稀土元素中,Ce与La、Pr、Nd都有很高的伴生关系,相关性最高能达到0.92,但在钍元素与Ce、Nb元素的相关性仅有0.217和0.4,根据统计学原理,分别属于不相关和低度相关。本研究结果对钍元素的预富集分离有很重要的现实意义;具体说,就是选钍的同时,稀土元素、铌元素不会和钍元素一样大量进入含钍精矿中。在伴生关系的研究基础上,实现了使用X荧光机对钍元素的预富集,并研究确定了X荧光分选时阈值与入选矿石品位的关系。在X荧光分选流程中,经过阈值为1的分选精矿中钍元素富集了13.94倍。将超导磁选应用到预富集钍的流程中,钍元素的富集比为1.3,回收率达到了96.93%,可以说钍元素96.93%的部分和97.21%稀土精矿一起被分选出来。本课题研究证明了钍元素可以实现预富集,并通过研究找到元素间的共伴生关系,确定了钍主要的赋存状态,这对保护生态环境,提高经济效应,实现对我国矿山资源综合利用具有现实的指导作用。