本论文针对河南登封地区铝硅比约为3.0铝土矿进行分选研究，以期实现低品位铝土矿高效分选与利用。对该地区低品位铝土矿选厂进行生产流程考察，结果表明：该选厂存在精矿品位与氧化铝回收率低、生产药耗大。各粒级矿物分选效率低，尾矿中粗细颗粒矿物氧化铝含量高，易浮粒级分选效果不理想等问题。精矿品位与氧化铝回收率方面存在一定提升空间。论文开展低品位铝土矿进行了工艺矿物学研究及重选探索性试验。多元素分析结果显示矿石中氧化铝含量53.87%，二氧化硅含量18.13%，铝硅比2.97；矿石含铝矿物主要有一水硬铝石、三水铝石、高岭石、伊利石，其中一水硬铝石含量45.43%；一水硬铝石晶体粒度大多数在0.01-0.06mm之间，个别粗粒可达到0.15mm，其隐晶质集合体常具鲕状、豆粒状；高岭石、伊利石、石英为主要含硅脉石矿物，多呈细鳞片状或隐晶质及胶态集合体产出，与一水硬铝石的嵌布关系复杂；需要细磨才能实现一水硬铝石有效解离。利用矿石间密度差异，进行重选探索试验，将矿石破碎至-0.90mm，取-0.90+0.25mm矿石作为入选原矿，铝硅比为4.48，在干扰流化床上升水流为0.91m3/h时，获得精矿铝硅比为7.69，产率为26.13%。在实验室中开展了低品位铝土矿浮选试验。进行了捕收剂种类试验，捕收剂2比较适合该铝土矿浮选要求；分析了颗粒尺寸、矿石品位、浮选速率三者之间相关性。结果表明：粗颗粒矿物浮选速率低，容易发生沉槽现象；而细颗粒矿物浮选速率较快，且浮出量大，但由于细颗粒自身存在的问题如质量小、比表面大，致使分选效果差；同等颗粒尺寸下，优先浮出矿粒品位高。在以上研究结果基础上，设计浮选机优先浮出部分高品位精矿，浮选柱一粗一精工艺处理难分选细颗粒矿物的机-柱联合分选流程。机-柱联合分选流程闭路试验中，入选铝硅比为2.91矿石，精矿铝硅比为6.42，氧化铝回收率为75.80%。在实验室研究的基础上，开展了机-柱联合分选半工业试验研究，优化了该工艺分选工艺参数，开展了72小时连续稳定性试验。试验结果表明：入选铝硅比为2.86的铝土矿，最终产品中浮选精矿铝硅比为6.36，氧化铝回收率为77.95%。机-柱联合工艺比现场工艺精矿铝硅比高出了0.44，氧化铝回收率高出10.81%，捕收剂消耗量降低了200g/t。