با توجه به ذخایر محدود کانسارهای تیتانیوم در دنیا و استراتژیک بودن فلز تیتانیوم، شناسائی، استخراج و فرآوری منابع معدنی داخلی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. پروژه مطالعاتی ذخایر تیتانیوم کهنوج که بنابر اطلاعات موجود یکی از منابع غنی تیتانیوم در کشور و حتی خاورمیانه می باشد، مدتهاست که در فاز مطالعه و پایلوت است. برنامه ریزی منسجم در جهت ایجاد ارزش افزوده و فرآوری این ماده معدنی می تواند خودکفایی ملی این فلز مهم را به همراه داشته باشد. لذا هدف از این تحقیق، ارائه روشی مناسب و مقرون به صرفه جهت غنی سازی کنسانتره ایلمنیت مجتمع تیتانیوم کهنوج، با قابلیت صنعتی نمودن و همچنین دستیابی به رنگدانه با عیار بالا، در نظر گرفته شد. کنسانتره ایلمنیت کهنوج دارای 43% دی اکسید تیتانیوم است که از نوع کنسانتره های کم عیار به شمار می آید. بررسی و مطالعه روشهای متعدد فرآوری تیتانیوم نشان داد که روش تجزیه قلیایی با توجه به شرایط معتدل عملیاتی نسبت به سایر روشها و همچنین مزایای دیگر، پتانسیل کاربردی بالایی برای غنی سازی کنسانتره دارد. تنها عیب این روش محدودیت در فرآوری کنسانتره های دانه درشت می باشد که در این زمینه، در این رساله در نظر گرفته شد که برای اولین بار از ترکیب دو روش فعالسازی مکانیکی و تجزیه قلیایی استفاده شود و نتایج قابل قبولی نیز حاصل شد. به طور کلی نتایج حاصل از این پژوهش، مشخص نمود که تنها با انجام فعالسازی به مدت بسیار کم قبل از فرآیند تجزیه، علاوه بر اینکه امکان غنی سازی کنسانتره های دانه درشت فراهم می شود، سرعت واکنش های بعدی به شدت افزایش و شرایط انجام آنها نیز تعدیل می یابد. شرایط بهینه ارائه شده در این پژوهش برای غنی سازی کنسانتره ایلمنیت علاوه بر قابلیت کاربرد در صنعت، نسبت به کلیه روشهای فرآوری ایلمنیت که تا کنون ارائه شده است، بسیار مناسب تر بوده است و می تواند نوید بخش روشی قابل قبول برای فرآوری کنسانتره مجتمع تیتانیوم کهنوج باشد. توآوری این پژوهش را می توان، ارائه روشی بهبود یافته برای فرآوری ایلمنیت، عنوان نمود که قابلیت های بسیاری در مقایسه با روش های مرسوم فرآوری ایلمنیت دارد. همچنین قابلیت کاربرد این روش برای ایلمنیت کهنوج و دستیابی به رنگدانه دی اکسید تیتیانیوم با عیار 17/97% برای کنسانتره دانه درشت، از دیگر نوآوری های این پژوهش است.