新疆红柳沟矿区的西北部发现储量丰富的含钛多金属矿,初步探明矿区为1平方公里左右,仅表层风化层的矿石储量高达1.0亿吨以上。矿物分析发现该矿中主要的物相是SiO2,品位达46.90%,此外其中的Al2O3相的品位为11.60%,Fe2O3相的品位为10.60%,TiO2相的品位是2.0%。可见,该矿属于低品位的劣质钛矿,因此,寻找一种经济合理的处理工艺是实现该类贫杂多金属矿高效清洁利用的关键,针对该地区矿物表层风化解离程度高的特点,课题提出了选冶联合处理的绿色新思路。即首先将含钛多金属原矿进行梯度磁选将原矿分选为弱磁精矿（铁精矿）、强磁精矿（钛精矿）和强磁尾矿（石英尾矿）三种矿物,然后分选得到的三种矿物分别进行碳热还原熔炼制备含钛低硅铁合金、低钛硅铁合金和高硅铝硅合金,从而实现了新疆贫杂含钛多金属矿的高值化综合利用。本文首先采用化学分析、XRD、SEM等手段对新疆含钛多金属矿进行工艺矿物学研究,然后采用单因素试验对梯度磁选和还原熔炼过程进行了研究,论文主要研究结论如下:（1）原矿的工艺矿物学分析结果表明:新疆含钛多金属矿的物相为钠长石、钙长石、石英石和赤铁矿相组成;SEM-EDS分析表明原矿风化解离程度较高,其中含硅相为SiO2相,主要与钠、铝富集在一起;钛与钙、铁组元富集在一起,形成钙钛矿和钛铁矿相,同时还有风化解离的Fe2O3相。（2）梯度磁选结果表明:原矿磨至粒径为0.25 mm后,经500GS、4000GS的梯度磁选后可得到组成为 Fe2O3 61.44%、TiO2 2.21%、SiO2 20.00%、Al2O3 10.00%的弱磁精矿,即含钛铁精矿;组成为 Fe2O3 16.12%、TiO2 5.19%、SiO2 40.00%、Al2O3 16.30%的强磁精矿,即钛精矿以及组成为 Fe2O35.47%、TiO2 0.89%、SiO2 51.00%、Al2O3 18.30%的强磁尾矿,即石英矿。（3）热力学分析结果表明:碳热还原过程中Fe2O3、K2O、Na2O、SiO2、TiO2、MgO、CaO、Al2O3等还原难度依次增加,Si-O-C还原熔炼体系中Si的稳定区域随着还原温度升高而增大,Fe-O-C还原熔炼体系中Fe的稳定区域较大,表明Fe的还原很容易;Ti-O-C还原熔炼体系中低温还原熔炼时TiO2的还原比较复杂,Ti的稳定区域很小;Al-O-C还原熔炼体系中Al2O3相存在很大的稳定区域,熔炼温度>1873K后金属Al才能被还原出来。（4）弱磁精矿的碳热还原熔炼试验合适的工艺条件为:熔炼温度为1800℃、熔炼时间为0.5 h、0.9倍的配碳系数。金渣分离良好。此条件下金属还原率为78%;制备的含钛硅铁合金成分为:Si 19.28%、Fe 70.74%、Ti 3.10%、Al 2.13%、C 1.40%。（5）强磁精矿的碳热还原熔炼试验合适的工艺条件为:配碳系数为1.0、CaO配入量为精矿的5%、熔炼温度为1800℃、熔炼时间为20min。熔炼得到的合金化学成分为:Al 0.28%、Si 43.30%、Fe 53.17%、Ti 0.66%、C 0.18%。但是强磁精矿还原熔炼过程熔渣黏度较大,金渣分离效果不好。（6）强磁尾矿碳热还原熔炼试验合适的工艺条件为:配碳系数为1.0、CaO配入量为尾矿的20%、废铝配入量为180 g、熔炼温度为1800℃的、熔炼时间为30 min。熔炼得到的合金化学成分为:Al 15.10%、Si 55.45%、Fe 19.17%、Ti 2.21%、C 0.16%。