稀土串级萃取工艺是一种逆流反应器，它将混合稀土分离成单一或成组稀土。徐光宪院士提出恒定混合萃取比理论，柴天佑院士等学者用传递函数进行了系统辨识和仿真研究。但是，鉴于串级萃取工艺具有大滞后、强耦合等特点，组分含量在线检测技术还不能完全适用于实际生产中，仍需进行深入分析研究。本文以包头某企业P507-HCl萃取分离La/Ce轻稀土工艺为研究对象，建立了稀土串级萃取分离过程的静态递推模型和动态辨识模型。在静态模型中按萃取槽之间反应类型的不同将萃取工艺简化为5段，5段模型中的每一段为一个类（Class），每个段中含多个萃取槽，每个萃取槽为一个对象（Object），采用面向对象的方式编程，通过对象之间的数据传递和函数调用，采用软件VC++进行编程，提高了计算的速度和精度；动态模型中引入混合萃取比假设，区分有机相上游和水相上游的作用时间窗长度，改进了分段集结公式，提出了新的传递函数辨识模型；用matlab编程工具，采用企业现场的实际测量数据对模型进了辨识和仿真。静态模型的计算和分析表明：采用面向对象的方法使静态模型的计算精度更高，收敛速度快。当有机相流量和水相流量发生波动时，萃取模型中存在一些敏感点，更能反应各级萃取槽中稀土组分的变化，可以建议设置监测点位置从而有效地监测出口纯度。动态模型的分析和计算实例表明：采用萃取剂、料液和酸液的流量作为输入，输出是稀土元素的百分含量，不仅反映了不同稀土组分的浓度在两相中的动态变化，也可以计算出两相中每种稀土元素的含量；对模型作分段集结处理，显著提高计算速度，辨识得到的稀土萃取过程动态模型更加接近实际，通过该模型计算所得出的稀土元素百分含量的预测值与现场实测数据有着高度的统一。