随着我国钢铁工业的快速发展,高品位富矿和易选冶铁矿资源的日益减少,研究开发复杂铁矿资源的综合利用具有重要的现实意义。高铝褐铁矿是一种典型的难处理铁矿石,在我国广西以及毗邻的东南亚国家等地方储量很大,目前尚属于呆滞矿产资源。本文以某高铝褐铁矿为研究对象,在系统研究其工艺矿物学特性的基础上,采用磁化焙烧工艺、钠盐焙烧—浸出工艺对其进行了铝铁分离研究,并通过热力学分析,结合XRD、SEM等技术研究了铝铁分离机理。工艺矿物学研究表明,高铝褐铁矿中铝与铁嵌布关系十分复杂,铝主要是呈微细颗粒水铝石（三水铝石、一水硬铝石）嵌布于铁矿物中或以类质同象形式存在于铁矿物中,其中以类质同象形式存在于铁矿物中的铝占有40.4%,这部分铝用常规的选矿方法（磁选、浮选）难以从矿物中分离出来。磁化焙烧工艺研究表明,磁化焙烧不能有效地实现高铝褐铁矿铝铁分离,在焙烧温度850℃,焙烧时间60min,还原气体CO浓度8%,磁场强度10000e,磨矿细度-0.074mm含量占90%的条件下,铁精矿铁品位TFe为63.28%,Al₂O₃含量为10.3%,铝、铁同时富集,这是因为磁化焙烧不能破坏高铝褐铁矿中铝铁相互嵌布的复杂结构,精矿中部分磁铁矿本身含有较高Al₂O₃,这部分磁铁矿与正常磁铁矿相互交生构成集合体或呈边缘交代,同时铝矿物颗粒亦包裹着磁铁矿,磁选很难实现铝铁分离。钠盐焙烧—浸出工艺研究表明,钠盐焙烧—浸出工艺能高效实现铝铁分离。在焙烧温度1000℃,焙烧时间15min,Na₂CO₃（wt）9%,水浸温度60℃,水浸时间5min,水浸液固比5∶1,酸浸温度120℃,酸浸时间15min,硫酸初始浓度4.5%的条件下,铁精矿Al₂O₃含量为3.62%,铁品位TFe为62.72%,Na₂O含量为0.27%,有效地实现了铝铁分离,产品满足工业生产要求。研究结果对高铝铁矿资源的加工具有一定的指导意义。铝铁分离机理研究表明,高铝褐铁矿在钠盐焙烧过程中,铁物相与铝物相均随Na₂CO₃用量的变化而变化,当Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃同时存在时,Na₂CO₃会优先与Al₂O₃、SiO₂发生反应,当Na₂CO₃过量时,剩余的Na₂CO₃将与Fe₂O₃反应生成铁酸钠。当Na₂CO₃（wt）为9%时,原矿中的铝经钠盐焙烧后转变为铝硅酸钠、铝酸钠、α-Al₂O₃,铝酸钠水浸后即被脱除,而铝硅酸钠需经稀硫酸浸出才能脱除,残留在铁精矿中的铝主要是呈微细粒嵌布在铁矿物中的α-Al₂O₃;针铁矿、赤铁矿、磁铁矿转为赤铁矿和少量磁铁矿,并在浸出过程中基本不溶而得到富集。