我国铁矿石储量丰富，但多数为低品位铁矿，开发成本较高，利用率低。与此同时，煤炭洗选副产品煤泥因粘性大、灰分含量高、热值较低等特点而难以得到有效利用，既污染环境，又浪费能源，目前已引起大量关注。直接还原法作为一种极具创新性的前沿冶金炼铁新技术，日趋受到世界各国的重视。　　本文利用煤基直接还原法，以包头地区褐铁矿粉为炼铁原料，以某洗选厂高铁煤泥为还原剂，生产含碳铁矿球团，利用管式加热炉进行直接还原实验。含碳球团的制备实验分析了原矿粒度、水加入量、压制球团压力、膨润土用量对含碳球团强度的影响；直接还原实验首先以无烟煤作对比研究还原剂用量、还原温度及还原时间对球团金属化率的影响，然后采用正交实验考虑以上三个因素对球团金属化率影响的主次顺序，得到最佳工艺参数；最后采用 X射线衍射(XRD)分析扫描电镜(SEM)和不同还原温度下的还原产物；采用热重法分析含碳球团的还原机理。　　含碳球团制备实验表明：以高铁煤泥为还原剂生产褐铁矿含碳球团，原矿粒度-0.074mm含量占76%，在水用量为2%，压制球团压力为10Mpa，膨润土用量4%的条件下，获得的含碳球团湿球落下强度为7.4次/个，干球抗压强度为197.6N。利用煤泥可生产强度较高的褐铁矿冷固结含碳球团，同时可以减少环境污染，提高经济效益，为低品位褐铁矿含碳球团的直接还原工业化应用提供基础。直接还原实验表明：与无烟煤相比，煤泥作还原剂对褐铁矿的直接还原也能达到较好效果，煤泥球团直接还原的最佳工艺参数为：煤泥添加量25%，还原温度1200℃，还原时间20min，可得到金属化率为86.4%的金属化球团；影响含碳球团金属化率的因素主次顺序依次为：还原温度，还原剂用量，还原时间；通过对不同温度下还原产物的 XRD物相分析和 SEM形貌观察及其能谱分析可知，铁氧化物的还原经历了从高价铁向低价铁的转化过程，适当提高还原温度，有助于铁橄榄石和铁尖晶石的再还原生成金属铁；渣相中最终检测不到铁氧化物，说明原矿及煤泥中的铁氧化物在实验过程中均被还原为金属铁。热分析实验表明：随着温度的不断升高，含碳球团内部发生了由固-固直接还原反应向气-固反应的转变，气化反应气体产物 CO参与间接还原反应，改善了还原动力学的条件，加快反应速度。　　煤泥作还原剂用于非高炉炼铁是一项很有发展前途的技术，它不仅可以解决煤泥排放制约煤炭生产的问题，还可达到资源再利用的环保和经济效益。