我国的锰矿资源分布极不均衡,且其中的杂质含量较高,多金属伴(共)生的现象比较严重,70%以上的锰矿中铁含量偏高,而现有的机械选矿、化学选矿等技术都不能充分有效利用复杂伴(共)生锰矿资源。本文针对某高铁锰矿,进行了煤基直接还原-磁选分离的试验研究,为实现高铁锰矿的综合利用提供理论依据,获得主要创新点和结论：(1)对高铁锰矿的工艺矿物学特性进行了系统地检测和分析,揭示了采用传统的分选方法难以实现铁、锰有效分离的原因。矿石中所含主要矿物为赤铁矿、褐铁矿和(Mn,Fe)2O3,铁矿和锰矿存在部分类质同象,导致铁、锰分离困难。(2)运用热力学和动力学对高铁锰矿煤基直接还原进行了分析,高铁锰矿煤基直接还原动力学分析表明属于未反应核模型。研究了高铁锰矿煤基直接还原焙烧过程,其中赤铁矿、褐铁矿和MnO2通过分解,逐级还原成金属铁相和MnO相,而板状的铁锰氧化物(Mn,Fe)2O3通过分解成锰氧化物和铁氧化物并逐级还原,金属铁相从板状的铁锰氧化物中呈碎粒状形成晶核并逐步聚集长大,当还原温度为1100℃,还原时间为100min时,金属铁颗粒粒度达5μm以上,其中的锰含量达到9%-17%。(3)高铁锰矿煤基直接还原-磨矿磁选分离试验研究结果表明,还原分选效果随着还原温度的提高和还原时间的延长显著提高。当采用无烟煤作还原剂时,在还原温度为1100℃,反应时间为100min,还原产物磨矿细度为小于0.074mm的含量占90%左右,弱磁选磁场强度为150kA/m时,铁品位为56.13%、铁回收率为92.60%、锰含量为24.71%的磁性产品,以及含铁仅3.95%、锰品位为61.43%的非磁性产品,铁锰分离效果良好。