随着东鞍山含碳酸盐铁矿石的逐年开采,矿石中的碳酸铁含量不断增大,碳酸铁中主要为菱铁矿,菱铁矿易磨,浮选体系中细粒菱铁矿在石英和赤铁矿表面的吸附严重恶化浮选指标。针对此类矿石,东北大学提出了“分步浮选”工艺,虽然“分步浮选”工艺获得了较好的指标,但仍然存在铁回收率偏低的问题,本论文在总结和分析国内外相关文献的基础上,针对微细粒菱铁矿提出选择性絮凝“分步浮选”工艺,目的是提高正浮选铁精矿回收率,进而有利于提高后续反浮选的精矿品位和回收率。微细粒菱铁矿单矿物沉降试验表明,不同的分散剂对微细粒菱铁矿具有不同程度的分散作用,其中柠檬酸和水玻璃的分散作用最强,分别使菱铁矿分散率从5.75%增大到47.00%和48.00%。对柠檬酸和水玻璃最佳用量的溶液浓度进行浮选溶液化学计算和矿浆动电位测定,结果表明,溶液中分散剂电离出的带负电的离子吸附在矿物表面,通过增大矿物表面电负性进而分散矿物颗粒。通过微细粒菱铁矿单矿物浮选试验,确定捕收剂油酸钠最佳用量为200mg/L,最佳pH值为6.70,此时菱铁矿回收率为73.0%。对比不同絮凝剂的絮凝效果,结果为醋酸淀粉、阳离子淀粉和预糊化淀粉的絮凝效果最好,分别使菱铁矿回收率提高11.5、13.5和14.5个百分点。通过对这三种絮凝剂作用后的矿浆进行菱铁矿表观粒度和黏度测定,结果表明,絮凝剂作用后的菱铁矿表观粒度和黏度均有增大,进而验证了絮凝效果。对赤铁矿、石英和菱铁矿三元人工混合矿进行分散剂、絮凝剂对比试验以及“分步浮选”条件优化试验,结果为:在正浮选柠檬酸用量为4mg/L、预糊化淀粉用量为9mg/L、油酸钠用量为4mg/L,反浮选pH值为11.5、玉米淀粉用量为6mg/L、CaCl2用量为60mg/L、油酸钠用量为200mg/L时,可获得精矿铁品位58.38%、铁回收率79.97%的良好指标。对分散剂和絮凝剂共同作用后的微细粒菱铁矿进行表观粒度测定,测定结果显示,分散剂对絮凝效果影响不大。对分散剂柠檬酸、絮凝剂预糊化淀粉和捕收剂油酸钠与菱铁矿进行分子动力学模拟计算,计算结果显示柠檬酸、预糊化淀粉和油酸钠与菱铁矿之间均存在一定的相互作用能,相互作用能分别为-10.45kJ/mol、-22.59kJ/mol和-83.47kJ/mol;预糊化淀粉与柠檬酸作用后的菱铁矿的相互作用能为-23.22kJ/mol,预糊化淀粉与油酸钠的相互作用能基本不受分散剂柠檬酸的影响;油酸钠与分散絮凝后的菱铁矿的相互作用能为-54.04kJ/mol,由此可知,经分散剂柠檬酸和絮凝剂预糊化淀粉作用后的菱铁矿与油酸钠之间仍然有较强的相互作用能,油酸钠可以将其很好的捕收。