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随着钢铁行业的迅速发展,进口铁矿石量从2000年的0.7亿吨增长到2011年的6.86亿吨,增长了近10倍。进口铁矿石的价格也从2000年的26.6美元／吨增长到2011年的163.8美元／吨。随着中国钢铁产能的增加,2011年对进口铁矿石的依存度超过60%。而我国菱铁矿资源十分丰富,利用程度却不高,虽然回转窑磁化焙烧工艺成功获得了工业应用,但易结圈,作业率低,生产成本高。本文采用扫描电镜、能谱分析、X射线衍射等现代测试技术对菱铁矿磁化焙烧反应历程、菱铁矿热分解动力学以及磁化焙烧-弱磁选工艺进行了研究,为强化磁化焙烧和高效开发菱铁矿焙烧新工艺提供理论指导。对焙烧过程中菱铁矿的物相转变和微观显微结构进行了研究,结果表明：菱铁矿无论是在低温(540℃)还是高温(800℃)及中性气氛条件下焙烧,其内外层的分解转化率都不一致,内层的分解和氧化总是滞后于外层的分解和氧化。菱铁矿在540℃焙烧时的反应历程为：FeC03→Fe3O4→γ-Fe2O3→α-Fe2O3；在800℃焙烧时的反应历程为：FeC03→FeOx→Fe304→γ-Fe2O3→a-Fe2O3。采用纯度为87%的菱铁矿进行了等温动力学研究,结果表明：菱铁矿热分解机理遵循Avrami-Erofeev随机成核和随后生长机理(n=1),反应所需的活化能为46.17KJ/mol,指前因子A为23.02。对磁化率的研究表明：焙烧矿的磁化率并不是衡量焙烧效果的正确指标,但可以作为参考指标,由于Fe304和γ-Fe203都具有强磁性,因此焙烧矿的磁化率在比较宽的范围内都能达到比较好的磁选指标。对铁品位为35.43%的低品位菱铁矿进行了磁化焙烧-磁选工艺试验研究,通过工艺参数的优化,确定菱铁矿最佳焙烧制度为：焙烧温度800℃、焙烧时间15min、菱铁矿粒度16-10mm及在密闭的中性气氛中焙烧,焙烧矿经过一段磨矿(磨矿细度为-0.074mm占98%,-0.043mm占78%)和磁选管一次选别(磁场强度为0.19T),可获得铁品位为63.55%、回收率为95.76%的铁精矿。该铁精矿有害杂质S、P含量低,四元碱度较高(3.65),属于自熔性磁铁精矿,具有良好的冶金性能。