Cette thèse intègre le cadre général de la thématique de recherche scientifique du laboratoire d’hydrométallurgie et chimie inorganique moléculaire ex valorisation des minerais de l’USTHB. Le travail concerne la valorisation des éléments de terres rares lourds (ETRLs) contenus dans les ressources secondaires notamment les sous-produits miniers et les équipements électroniques en fin de vie par des procédés innovants et peu coûteux. Ce travail porte sur la faisabilité des techniques de séparation pour la valorisation des éléments de terres rares lourds (ETRLs) à partir d'un déchet industriel issu de l'exploitation des minerais de phosphate de "Djebel Onk" dans la région de Tébessa à l’Est de l’Algérie et les déchets électroniques après lixiviation menant à des solutions enrichies en éléments de terres rares suivie d’une extraction en utilisant des extractants organophosphorés et/ou des procédés membranaires. Des échantillons libellés de T1 jusqu’à T7 du minerai d'apatite provenant de Djebel Onk (Tébessa, Algérie) ont été fournis par la société Somiphos. D’après les analyses qui ont été effectuées sur tous les échantillons, l'échantillon T1 a été sélectionné dans cette étude car contenant la plus forte teneur en ETRs. Les résidus solides ont été d'abord lixiviés avec trois différents acides inorganiques (HNO3, H2SO4 et H3PO4) à des concentrations et des temps de lixiviation variés dans le but d’atteindre les paramètres optimaux. Les résultats des essais de lixiviation montrent un rendement très élevé d’ETRs avec l’acide HNO3 de concentration 3N durant 24h, ensuite une extraction liquide-liquide a été mise en œuvre avec deux exctactants TOPO et D2EHPA et des essais de micro flottaison en utilisant l’oléate de sodium et l’alkylhydroxylamine comme collecteurs dans différentes conditions. D’importants taux de récupération des phosphates ont été obtenus. Par ailleurs, une série de membranes ont été synthétisées ou modifiées (NF270, NF90, NP030 et SB90) dans la perspective d’être utilisées pour la séparation entre terres rares. Toutes les membranes élaborées ont été caractérisées. Les résultats obtenus permettent de proposer un protocole valorisant les ETRs contenus dans les ressources secondaires. La membrane NF90 modifiée par PEI/PDA pendant 48h a permis l’obtention des meilleurs rendements de purification.