随着钢铁工业迅速发展,优质铁矿石、钛铁矿石日益减少,人们逐渐开始重视一些特殊资源的开发和利用。产自印度尼西亚近海滩的海砂钒钛磁铁矿资源储量丰富,价格低廉,来源也较稳定,但是由于Fe品位较低并且钛含量较高,粒度较粗,结构致密,硬度、熔点较高等原因,未能大规模应用于钢铁生产。本课题研究主要是以印尼海砂型钒钛磁铁矿作为研究对象,针对该钒钛矿资源条件,选择适宜的造球工艺,使其满足球团还原的要求；在实验室条件下,进行球团还原试验,考察还原温度、还原气氛对印尼钒钛球团还原和还原膨胀的影响；并对还原后产品进行熔分热力学与动力学理论分析和试验研究,掌握熔分条件对关键元素铁、钒、钛走向的影响规律,确定熔分主要技术参数。通过本研究,得出以下结论：(1)印尼海砂精矿磨细处理至74μm以下占矿粉总量的75%,能够满足造球要求。使用100%印尼钒钛磁铁矿,外配1%优质膨润土、球团水分约7%,可获得强度满足要求的生球。1250℃下焙烧20min得到氧化球团,平均抗压强度2383N,可满足竖炉工艺的要求。(2)在实验条件下(800℃～1000℃),温度和还原气氛中CO含量越高,氧化球团的还原膨胀率越大。模拟Midrex法的气氛条件下,还原温度为100℃时,球团膨胀率最大为14.4%,满足气基竖炉还原对膨胀性能的要求。(3)在温度800℃～900℃条件下,增加还原气体中H2含量,还原速度加快,球团还原度高。但1000℃条件下,H2含量由55%增加到65%,还原反应变化不大。总体而言,印尼海砂球团矿还原性一般,需要在较高温度、高还原势、较高H2/CO条件下才能获得90%以上的金属化率。(4)在动力学条件良好条件下,钒的迁移走向与熔渣中(FeO)有直接关系。渣氧化性较强时,钒趋向于V2O3形态稳定存在于渣中。当渣中(FeO)含量大于10%时,仅有少量的钒被还原；渣中(FeO)含量降低,钒被还原量增加；当渣中(FeO)含量低于5%时,进入铁水中的钒比例迅速增大。(5)渣中钛的百分含量与熔渣中(FeO)呈良好负相关关系。为了满足后续提钛工艺需要,要求钛渣中(FeO)含量不能大于10%；如果熔分过程需要加入熔剂,则(FeO)量与熔剂带入的渣量之和不能超过10%,此时可获得含Ti02约50%的钛渣。