本发明涉及铀矿石浓缩物溶解技术领域，尤其是涉及一种铀矿石浓缩物溶解装置及方法，包括溶解罐体、下料机构、搅拌机构、温度控制机构和尾气回收机构，其中，下料机构既保证了加料的准确性，又严格控制了加料速率，防止冒槽；搅拌机构中的机械搅拌和压空搅拌同时运行，不仅加快了U3O8物料的溶解速率，提高了工作效率，降低了安全风险，而且在强化搅拌的同时，可将NO转化为NO2，提高了氮氧化物的回收利用率；而尾气回收机构可将反应产生的NO和NO2进行充分的回收，大幅减少了酸损失，保证了溶解液酸度达标，同时降低了尾气处理负担；最后温度控制机构可保证溶解罐体内的温度始终保持在可控范围内，保证整个溶解过程的可控性和安全性。