东鞍山烧结厂为我国处理红铁矿的典型选矿厂之一。随着其矿石开采深度的加深,矿样中碳酸铁(主要是菱铁矿)含量持续升高,恶化了赤铁矿的正常浮选,给东鞍山烧结厂的生产带来了严重影响,致使东鞍山每年要堆存该类矿石约100万t。东北大学针对该类矿石性质,提出了能对其有效回收的“分步浮选”流程,即第一步在中性条件下正浮选将碳酸铁分离脱除,第二步进行赤铁矿的反浮选,获得了良好的实验室及选矿厂工业试验指标,为该类矿石的应用提供了依据。“分步浮选”第一步获得的含菱铁矿中矿铁品位在40%左右,仍有很高的回收价值。对其进行烧结配料试验研究表明,该中矿直接作为烧结配料会严重影响烧结矿质量。本课题采用浮选法对该中矿进行“提铁降硅”试验研究,改善其质量,以满足其作为烧结配料的要求。由于给入“分步浮选”流程的混磁精矿性质不稳定,致使含菱铁矿中矿铁品位也有较大差别。本课题以不同时段稳定生产获得的两种铁品位差别较大的含菱铁矿中矿为研究对象。工艺矿物学特性研究表明,两种中矿的铁品位分别为42.96%和37.20%；二者性质相近,主要铁矿物均为赤铁矿、磁铁矿和菱铁矿,主要脉石矿物是石英和少量绿泥石、白云石等；且均属于低P、S矿样,粒度非常细。通过探索,本课题引进了具有显著分散效果的分散剂YJ,可以使矿样中粗细颗粒很好的处于均匀、稳定的分散状态,有利于矿样的分选。针对品位为42.96%的含菱铁矿中矿进行了阴离子反浮选条件试验研究,获得了适宜的粗选条件。并进行了开路、闭路试验研究,获得了品位为56.20%、回收率为57.10%的闭路精矿产品,其SiO2含量为8.14%。在品位为42.96%中矿的适宜浮选条件基础上,对品位为37.20%中矿进行了一粗-一精开路条件试验研究,并进行了实验室小型闭路试验,获得的精矿产品品位为56.89%,回收率为43.50%,SiO2含量在9%以下。对两种含菱铁矿中矿的浮选试验研究结果表明,一粗-一精流程处理该含菱铁矿中矿效果显著,是浮选该中矿的合理流程。而且品位为37.20%中矿的浮选条件是在品位为42.96%中矿的基础上优化而得的,可以作为处理“分步浮选”中含菱铁矿中矿工业试验参考条件。最后,采用X-射线衍射分析和扫描电镜分析等对铁品位为42.96%的含菱铁矿中矿浮选利用机理进行了探讨,并对浮选过程进行了浮选动力学研究,建立了一个很吻合该中矿浮选过程的二重回收率模型,从而为含菱铁矿中矿的综合利用提供了理论依据。