铁矿石是钢铁工业最主要的基础原料。为了更好地满足炼铁工业的需要,选矿学者们研究了一系列提高铁精矿品位的方法,如采用新型高效磁选设备、反浮选药剂以及相关的联合流程等。其中重选工艺尤其是对旋流器的使用涉及较少,且浮选工艺中有些药剂制度复杂,不利于降低选矿成本。因此,本论文从旋流器重选和反浮选两方面对磁铁矿弱磁选精矿进行精选试验研究,以达到提铁降硅的目的。设计并加工了Φ50mm水介质旋流器,构建了旋流重选试验系统,较全面地研究了溢流管直径、溢流管插入深度、锥段结构、入料压力和矿浆浓度等影响水介质旋流器分选效果的工艺参数。结果表明:相同的条件下变换锥体结构,单锥90°得到的精矿指标最佳;对于单锥而言,溢流管插入深度、口径、沉砂口直径均为中间尺寸时分选效果最好;锥体为复锥时,溢流管口径越大、插入深度越深、沉砂口直径越小得到的精矿产品品位越高,但回收率相对较低;在低压低浓度(0.04MPa、23%质量浓度)的操作条件下,可以得到品位69%以上的铁精矿,增大入料压力及矿浆浓度,处理量增大但精矿品位较低;在最佳的工艺参数下试验,得到了TFe品位69.03%,Si02含量3.49%的良好指标。对高品位磁铁矿的分选试验表明,旋流器可以作为精选设备应用于重浮联合流程中,从而得到高纯铁精矿。化验分选产品各粒级的TFe品位与Si02含量发现,旋流重选对-0.038mm的细粒级磁铁矿粉提铁降硅作用不显著。在浮选试验中,研究了组合捕收剂油溶AC1201、油溶十二胺以及常规十二胺盐酸盐三种反浮选捕收剂对磁铁矿的浮选性能,并讨论了药剂在矿物表面的作用机理。试验结果表明:pH=7左右,10%的AC1201用量为250g/t时,得到铁精矿品位69.82%,SiO2含量1.89%,回收率91.27%的良好指标;20%的十二胺在用量100g/t、pH=9的条件下,精矿品位69.1%,相应SiO2含量3.34%,回收率较高为95.38%;十二胺盐酸盐在80g/t的药剂用量下得到的精矿品位高达70.32%,硅含量仅为1.07%,但回收率85.09%相对最低。对以上分选指标分析可知,十二胺(油溶)的捕收性能一般,十二胺盐酸盐的捕收性能很强,而AC1201(油溶)的捕收性与选择性相对来说均较高,且适宜在中性环境下分选,为理想捕收剂。在此基础上添加抑制剂苛性淀粉,与只有捕收剂作用时的优异分选指标相比,并未提高精矿品位,而且分选效果变差。机理分析表明:组合捕收剂作用于矿物表面,能显著改变石英的动电位,且在pH=7左右改变幅度最大;石英经药剂处理后没有新的物质生成,说明两者之间的吸附形式为物理吸附。除以上试验部分外,还建立了磁性物含量与TFe品位的数学模型,为快速判定精矿质量、指导生产提供了一种有效的方法。