本发明公开了一种毛砂精选分离选矿工艺，包括：步骤1，将毛砂用湿式弱磁选回收易磁的磁性铁，得到磁铁精矿、弱磁非磁性物；步骤2，弱磁非磁性物经过烘干后，用干式磁选进行矿物分组，得到钛粗精矿、稀土与锆粗精矿混合物；步骤3，将钛粗精矿先经过还原焙烧，再通过弱磁选分选，得到钛精矿、富钛次铁精矿；将稀土与锆粗精矿混合物经过干式磁选分选，得到稀土精矿、锆粗精矿；步骤4，锆粗精矿先通过电选分离出金红石精矿，再通过摇床重选后得到锆精矿、尾矿。本发明工艺是湿式弱磁选、干磁选、电选、重选、还原焙烧的选冶联合流程，解决了毛砂中钛铁矿与赤铁矿、富钛赤铁矿、磁性脉石难分离的关键问题，同时毛砂中的其它有用矿物均能高效分离，使得该毛砂资源能得到充分利用。

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