近年来,我国钢铁工业飞速发展,钢铁产量持续攀高,导致国内铁矿石市场呈现严重的供不应求局面,铁矿石进口量大幅度上升。“十五”期间,我国铁矿石进口量从2001年的9231万吨增加到2005年的2.75亿吨,增加了1.8亿吨；2007年、2008年我国进口铁矿石分别达到3.83亿吨和4.16亿吨,占我国铁矿石消耗量的50%以上。为保证我国钢铁工业的健康、可持续发展,国内迫切需要稳定、足量、优质的铁矿原料供给。对此,国家“十一五”规划明确提出“要积极利用低品位铁矿资源”,难选铁矿石的利用也迫在眉睫。因而,研究复杂难选铁矿的开发与利用意义重大。东鞍山铁矿石是我国典型的难选贫赤铁矿,具有品位低、嵌布粒度细、组成和结构构造复杂的特点,对其选矿技术研究从“六五”开始一直被列为国家和原冶金部的重点攻关项目。从两段连续磨矿、单一的正浮选到目前的两段连续磨矿、中矿再磨、重选—磁选—阴离子反浮选工艺流程演变看,高亚铁矿石得到利用,精矿品位也由60%提高到64.8%,但对含碳酸盐铁矿石入选适应性差的问题始终没有解决,特别是当碳酸铁矿石入选比例超过10%时浮选指标急剧恶化,直至不能分选。所以,从研究含碳酸盐铁矿石浮选行为入手,来解决东鞍山铁矿石浮选分离问题是十分必要的。本文对东鞍山含碳酸盐铁矿石工艺矿物学特性、主要矿物可浮性、浮选分离特性、浮选分离机理及浮选分离技术与工艺进行了系统研究。主要矿物可浮性研究表明,阴离子捕收剂浮选体系中淀粉和CaCl2组合,在pH为5-7的条件下,菱铁矿可浮性较好,磁铁矿、赤铁矿、石英可浮性较差；在pH>11的强碱性条件下,石英可浮性较好,磁铁矿和赤铁矿可浮性很差,矿物在不同的pH介质条件下出现较大的浮游差。主要矿物浮选分离特性及浮选分离机理研究表明,阴离子捕收剂浮选体系中,在强酸性或中性条件下,可实现含铁矿物与石英的正浮选分离；赤铁矿与石英采用反浮选工艺较易实现两者的浮选分离；菱铁矿的存在对铁矿物的浮选分离效果有很大的影响,随着菱铁矿的比例增大,精矿的富集比和选择性指数下降。由于菱铁矿在石英和赤铁矿表面吸附罩盖,使石英和赤铁矿表面性质与菱铁矿相近,导致这两种矿物呈现与菱铁矿类似的浮游性。所以,采取在pH为中性的条件下提前选出菱铁矿并消除其影响,然后在pH为强碱性的条件下浮选石英,即采用分步浮选工艺实现菱铁矿、赤铁矿、石英的分离。矿石的浮选分离工艺研究表明,东鞍山烧结厂现场混合磁选精矿的“分步浮选”实验室闭路浮选试验可获得铁品位为67.84%、回收率为69.47%的铁精矿,尾矿中铁的品位为19.15%,回收率19.14%；连续浮选试验获得了铁品位为66.37%、回收率为62.93%的铁精矿,尾矿中铁的品位为22.67%,回收率22.96%。通过第一步浮选,54.34%的菱铁矿进入菱铁矿精矿,含铁品位为38%左右的菱铁矿精矿,通过“焙烧—磁选”工艺处理,可以获得铁品位为57.80%、回收率为49.53%的铁精矿,菱铁矿精矿可以得到进一步的回收利用。本研究首次提出采用“分步浮选”工艺处理东鞍山含碳酸盐铁矿石,并取得了良好的分离效果,具有明显的创新性和实践性,本研究成果对东鞍山含碳酸盐铁矿石的高效开发与利用具有重要的指导意义。