我国钒钛磁铁矿资源储量丰富,是一种含有多种有价金属组分的伴生矿,综合利用的价值极高。但因其矿物伴生关系复杂、有用矿物粒度分布不均,难以实现高效解离并导致分选困难,综合利用率不高,是铁矿选矿的一块“硬骨头”。因此,开发新的高效解离技术是实现其多有价组分综合利用的前提条件。本论文以攀枝花某钒钛磁铁矿为研究对象,在矿物工艺学研究的基础上分析其矿石内部各组分之间的物理化学性质差异,选定微波加热、液氮冷冻两种预处理技术,研究了预处理对钒钛磁铁矿选择性解离的影响因素及其机理。主要结论如下:1.微波加热能使矿石迅速升温,微波功率与处理时间是主要影响因素。在给矿粒度-2mm~+0.15mm、添加量150g条件下,微波功率2500W、处理时间30s对磨矿效果的提升最大,为最优微波处理条件。经过微波预处理,矿石磨矿产品-0.074mm粒级产率最高可提升6.27个百分点;磨矿产品整体单体解离度提升3.84个百分点;磁选后铁品位提高2.62个百分点;铁回收率提高5.52个百分点。2.液氮预处理能有效提升矿石的磨矿效果与单体解离度,矿石含水率和冷冻时间是影响液氮冷冻效果的主要因素。在给矿粒度-2mm~+0.15mm、添加量150g条件下,最合适的液氮预处理条件为浸泡时间0.5h、液氮冷冻10min后沸水浴30min。经过液氮预处理,矿石磨矿产品-0.074mm粒级产率最高可提升6.18个百分点;磨矿产品整体单体解离度提升2.90个百分点;磁选后铁品位提高3.16个百分点;铁回收率提高3.78个百分点。3.微波热处理的机理是利用不同组分之间的吸波性能和热膨胀性能差异,在微波加热时产生热应力,从而在不同物相的交界处产生裂隙;而液氮冷冻处理的机理是由于不同组分之间热膨胀性能的差异及矿石中的水遇冷体积膨胀,在液氮冷冻时产生较强的拉应力使矿石内部产生裂隙,促进矿石的选择性解离。经过试验研究,微波预处理更有利于矿石的高效解离及选择性解离。