攀钢含钛高炉渣中TiO₂含量一般为18%-25%,弥散分布于各种含钛矿物之中,常规选矿方法很难将钛组分有效回收。随着“选择性析出”技术的提出,为含钛高炉渣中钛组分浮选回收提供了新思路。本论文对含钛高炉渣工艺矿物学、钛组分选择性富集与析出、改性渣中主要矿物可浮性及与浮选药剂作用机理、改性渣浮选工艺等进行了研究。（1）钛组分选择性富集与析出原渣中主要矿物为钙钛矿、钛辉石及镁铝尖晶石,化学组分主要为CaO、SiO₂和TiO₂,TiO₂含量为19.35%。将钙钛矿作为富集相时,根据CaO-SiO₂-TiO₂三元相图重心理论,若保持w（SiO₂）)/w（TiO₂）不变,加入2.54%的CaO可为钙钛矿的富集与析出创造条件。原渣与CaO混匀后,经1025°C预氧化30 min得到预氧化渣,该过程可将对熔渣黏度和熔化温度影响较大的TiN、TiC及Ti（C,N）等氧化,增加了原渣的氧势,进而使低价钛转变为高价钛,从而有利于钙钛矿晶体生长。预氧化渣与1.0%的Fe₂O₃在1470°C下熔融40 min,并以0.5°C/min降至1320°C恒温90 min,最终获得的改性渣中钙钛矿明显富集与析出,晶粒大小为63.17μm、结晶率为30.62%,主要呈排列整齐的十字状、粒状及串珠状等。改性渣中钙钛矿之所以呈此状排列,是因为当原渣组分被调整并辅以适宜的热处理制度时,钙钛矿因熔点较高率先析出并发生细微晶体融合,导致钙钛矿周围Ca²⁺、TiO₃^2-浓度降低而生长受限;随着熔渣温度降低,晶体只有穿过Ca²⁺、TiO₃^2-贫化层才能继续生长,则在生长受限处形成缩颈;因为颈缩处曲率半径较小,表面张力作用使其熔点降低,易于重熔而变得更细;曲率半径较大的枝晶比较稳定,缩颈熔化产生的离子向其扩散,使之长大、变粗。（2）矿物可浮性及药剂作用机理钙钛矿表面Ti、Ca含量基本相当;钛辉石和镁铝尖晶石表面Al的含量均较高;在纯水条件下,钙钛矿、钛辉石及镁铝尖晶石的零电点分别为p H=5.6、4.3和2.9。油酸钠（NaOL）对钙钛矿、钛辉石和镁铝尖晶石的选择性和捕收能力较差;十二烷基硫酸钠（SLS）的捕收能力较强而选择性较差;辛基异羟肟酸（OHA）对三种矿物表现出一定的捕收能力和选择性。以OHA为捕收剂时,水玻璃的选择性抑制效果较好,其次是草酸,CMC的选择性抑制效果较差。人工混合矿浮选试验表明,OHA浮选体系下获得的精矿TiO₂品位为33.57%、回收率为49.53%,效果优于NaOL及SLS;当加入抑制剂水玻璃后,最终获得了TiO₂品位为39.44%,回收率为50.19%的钙钛矿精矿。酸性条件下,OHA主要与钙钛矿表面Ti、钛辉石表面Al及镁铝尖晶石表面Mg、Al发生化学吸附作用;在碱性条件下,OHA与钙钛矿表面Ti和Ca、钛辉石表面Ca、Mg及镁铝尖晶石表面Mg、Al发生化学吸附作用。在酸性条件下,水玻璃在钙钛矿表面的吸附作用较弱,但易吸附于钛辉石及镁铝尖晶石表面,阻碍了OHA与钛辉石和镁铝尖晶石作用,起到选择性抑制作用。（3）改性渣中钙钛矿的浮选分离改性渣原渣矿浆浓度为20%、调浆3 min后,矿浆p H值高达12.61,此时游离氧化钙含量为0.55%。以H₂SO₄为调整剂、OHA为捕收剂,改性渣粗选时H₂SO₄消耗量高达16.31 kg/t,且矿浆p H难以调控,也未能取得较好的浮选指标,精矿的SEM及EDX分析结果表明,各矿物表面覆盖有针状硫酸钙,因而造成捕收剂无选择性。经盐酸处理后的改性渣粗选试验结果表明,OHA用量为100 g/t,水玻璃用量为500 g/t,硫酸用量为100 g/t时,获得的精矿TiO₂品位为29.74%,回收率为49.95%。虽经盐酸处理后精矿品位有所提升,但并未达到显著效果,且产生的含酸废水还需进一步处理。因此,探索改性渣中钙钛矿浮选分离新工艺,对含钛高炉渣中钛组分的有效回收有一定的指导意义。