梅山铁矿选矿厂年处理原矿石约400万t,由于分选工艺回收铁矿物主要为强磁性铁矿物,大量含氧化铁和碳酸铁等弱磁性铁矿物流失在尾矿中,致使铁的回收率低,造成资源的大量浪费。本文以梅山铁矿尾矿为研究对象,对该尾矿中铁矿物的回收进行了系统的试验研究,经过多种试验方案及回收流程的对比,确定适宜的回收工艺流程。梅山铁矿尾矿的化学多元素分析、X射线衍射分析和铁化学物相分析结果表明,尾矿中能够回收的元素主要是铁,铁的含量为19.42%,并且有害元素S、P的含量较低；尾矿中的铁矿物主要是赤铁矿和菱铁矿,主要的脉石矿物是石英。尾矿的粒度组成分析结果表明,尾矿中粗粒级含量较多,铁矿物金属分布率较高,不适合进行预先筛分作业。针对梅山铁矿尾矿中铁矿物的预富集,进行了强磁选、重选和强磁选—重选三种预富集试验。通过试验结果的对比,选择强磁选流程作为尾矿预富集试验方法,获得预富集铁精矿品位为24.73%,回收率为84.16%；而后对强磁预富集精矿进行了磨矿细度和二段强磁选条件试验,确定磨矿细度为-0.074mm占90%,背景磁场强度为398.1kA/m,得到二段强磁铁精矿的品位为30.71%,总回收率为72.42%。对二段强磁精矿分别进行了“分步浮选”、“分散浮选”和“分步—分散”浮选试验,分散剂分别选择水玻璃,六偏磷酸钠和CMC。由于二段强磁精矿中菱铁矿的含量较高,直接进行浮选试验得到的浮选效果不理想。二段强磁精矿通过摇床分选后得到的摇床精矿铁品位为46.18%,总回收率为39.64%,摇床精矿的铁化学物相分析结果表明,摇床精矿中菱铁矿的含量大幅降低,有利于后续分选。摇床精矿通过“分步浮选”、两步反浮选和“反浮选-分散浮选”三种试验流程进行分选,最终确定采用“一粗一精”两步“反浮选-分散浮选”流程进行分选。粗选pH=6.5,淀粉和油酸钠用量分别为1000g/t和800g/t,精选pH=6.5,淀粉和油酸钠用量分别为600g/t和600g/t。通过实验室小型闭路试验获得最终铁精矿的品位为52.13%,总回收率为34.67%的选别指标。最后,本文针对油酸钠体系下的浮选精矿和尾矿进行扫描电镜分析,对药剂作用前后菱铁矿、赤铁矿和石英的表面进行了红外光谱扫描,研究了药剂在不同矿物表面的吸附行为和作用方式,并对影响浮选铁精矿品位的因素进行了机理分析。本文的研究成果对梅山铁矿尾矿中铁矿物的回收具有一定的指导意义。