近几十年来,我国加速工业化建设进程,钢铁相关行业随之飞速发展,故而对铁矿石的需求量逐年攀升。铁矿石是钢铁相关行业的主要原材料,是国家重要资源。我国云南高磷铁矿石储量近20亿吨,但一直没能得到很好的开发利用,为了我国钢铁行业的稳定与持续发展,综合开发和利用好高磷铁矿资源,以现有资源凭先进技术来发展经济,这将在我国的资源有效利用和国家经济建设中取到至关重要的作用。云南惠民铁矿储量丰富,埋藏浅,易于开采,但由于矿石品位低,粒度细,组分复杂,磷含量高,十分难选,长期以来一直没有开发利用。本论文通过采用多元素分析、X射线衍射、精密阻抗分析、扫描电镜和电子能谱等综合措施,研究了云南多种铁矿石的工艺矿物学特性,并着重研究了云南惠民铁矿。得出了铁矿石的化学组成、矿物组成及一些重要的物性参数,为合理开发利用该铁矿提供了理论与实践依据。并分析了对此云南惠民高磷铁矿使用常用的选矿方法不能取到好的效果的原因。由铁矿石的扫描电镜和X-射线能谱分析(SEM-EDX)图可知其矿石中磷的含量高,在随机所选6个点的元素组成中磷的含量依次为1.42%、0.91%、0.52%、0.64%、0.73%、0.35%,铁的含量依次为40.06%、62.61%、15.72%、51.50%、65.25%、72.32%。而且从矿石的面分布图中可以看出Fe元素分布在整个区域,但其主要还是集中在SEM图2.5中的白色区域,白色区域Fe含量高,A1元素分布规律不明显,整个区域均含有A1元素,Si元素分布规律明显,大部分分布在SEM图2.5中灰色区域里,铁矿中磷的分布非常不理想,几乎分布在整个区域,毫无规律性可言,集中度很低,磷嵌部在氧化铁矿物的颗粒边缘,或碳酸盐等矿物中,其晶体主要呈针柱状或散粒状,分布在铁矿物及脉石矿物中,粒度较细,非常难分离给选矿降磷带来了困难,这也是该铁矿一直以来难以开发利用的主要原因。本研究还采用富氧顶吹熔融还原技术来处理云南惠民高磷铁矿,探究了影响冶炼效果的重要因素(冶炼温度、碱度、摩尔碳氧比、富氧含量和保温时间),并通过实验研究最终得出冶炼的最佳条件:在实验温度在1400-1500℃,碱度1.3,摩尔碳氧比为1.0,保温时间为30min,富氧含量90%左右的情况下,得出了生铁中磷含量为0.2%的较好效果。并对其冶炼过程中磷行为进行了研究:结果显示惠民铁矿原矿中所含磷除大部分与磷铁嵌布分布之外,其磷是以磷酸铝和磷酸镁的形式存在,冶炼后的矿样中磷主要以AlPO4, Mg3(PO4)2及Ca3(PO4)2的形式存在,小部分磷以及含磷物质会在冶炼过程中通过烟气排出。