如何高效清洁地处理城市生活垃圾问题很早便成为了中国乃至全世界最棘手的问题之一。近年来由于垃圾焚烧处理较好符合固体废弃物处理减量化、无害化、资源化“三化”的处理原则,因此发展迅速。然而在垃圾焚烧过程中,其中的稀土元素会发生迁移和转化,并在飞灰中富集,可能造成诸多潜在危害。而且由于稀土元素的广泛应用,其需求量逐年上升。分析研究垃圾焚烧飞灰中的稀土元素并尽可能将其资源化利用,不仅能减轻稀土矿开发对环境的破坏,还能够减少飞灰中有害物质的含量,减少环境污染。本文以城市生活垃圾焚烧飞灰为研究对象,首先,应用扫描电镜（SEM）技术分析垃圾焚烧飞灰的形貌结构特征,采用X射线粉末衍射（XRD）技术确定其物相分布特征;然后结合微波消解技术和电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）准确检测了垃圾焚烧飞灰中15种稀土元素的含量分布特征;最后采用Tessier分离萃取法,解析了飞灰中稀土元素的赋存形态特征,查明了垃圾焚烧飞灰中不同形态稀土元素的迁移转化规律。以期能为城市生活垃圾焚烧飞灰的合理处理和高效再利用提供科学依据。研究结果表明:（1）北京某生活垃圾焚烧厂布袋除尘器飞灰（FA1）颗粒分布均匀,颗粒较细,类型简单,多为球絮状集合体,这些颗粒孔隙较小,表面也比较光滑;北京某生活垃圾焚烧厂灰仓飞灰（FA2）以无定型絮状颗粒物为主,内部致密,表面附着有小颗粒,多气孔,表面较粗糙;山西某生活垃圾焚烧厂灰仓飞灰（FB3）形貌类型丰富,除了圆形颗粒外,还有多角形、条形、块状、片状等,颗粒之间存在较高的孔隙率,表面粗糙。总体来看,飞灰中完整的结晶体很少,大多是以多晶聚合体和无定形态的形式存在,说明垃圾焚烧飞灰结构较为复杂。（2）飞灰中的主要矿物成分包括SiO₂、CaCO₃、CaSO₄、Ca₂Al₂SiO₇、Fe₂O₃、Fe₃O₄、Al₂O₃、Al₂SiO₄等。除了以上主要矿物组成外,还有NaCl、KCl、MgSiO₃、CaO、Mg₂SiO₄、NaAlSiO₄、MgAl₂Si₃O₁₀、Ca（OH）₂、BaSO₄、FeO、FeS₂、NaSO₄等物质。玻璃相的含量高达58%。SiO₂在三种飞灰样品中都可以被明显的检测出来,反映了SiO₂在焚烧过程中的难溶性。（3）建立了微波消解/ICP-MS对飞灰中稀土元素的定性检测方法。15种稀土元素检出限在0.0002⁰.0043 mg/kg之间,方法的精密度（RSD,n=6）为0.94%².86%,相关系数均大于0.9996。3种飞灰样品含量分别为:FA1含量为177.9362 mg/kg,FA2含量为55.9468 mg/kg,FB3含量为1602.6016 mg/kg,含量从高到低依次为FB3>FA1>FA2。其中FB3样品中15种稀土元素的含量都高于另外两种样品中的含量。（4）3种飞灰样品中轻稀土元素的含量都高于重稀土元素的含量,占飞灰中总稀土含量比例均大于80%。15种稀土元素在飞灰中的富集程度差异较大,Ce元素的含量在三种飞灰样品中均是最高的,其次是La、Y、Nd这三种元素。（5）三种飞灰样品中均是残渣态含量最高,其次为铁锰氧化物结合态,碳酸盐结合态含量最低;不同稀土元素在五种形态中的分布规律基本相同。含量较高的稀土元素是Ce、La、Nd、Gd、Y等。