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我国鲕状赤铁矿资源储量丰富,由于该矿铁矿物结晶粒度微细、矿物组成复杂、有害元素含量高,至今未实现工业化的开发利用。研究证明,采用常规选矿方法处理鲕状赤铁矿不能获得理想的选别指标,采用深度还原技术处理鄂西高磷鲕状赤铁矿,经过弱磁选后,可获得优质的深度还原铁粉。本文以纯矿物体系和湖北官店高磷鲕状赤铁矿作为研究对象,研究了高磷鲕状赤铁矿深度还原过程的动力学,为鲕状赤铁矿的工艺优化和开发利用奠定理论基础。以焦炭作为还原剂,进行了高磷鲕状赤铁矿深度还原工艺条件优化试验。试验结果表明,适宜的工艺条件为：还原温度1250℃、还原时间160min、配碳系数3.5。该条件下获得还原产品的金属化率为90.50%,经一段磁选后可获得铁品位96.47%、铁回收率87.62%的深度还原铁粉。利用热重分析技术,采用等温法和非等温法,依次研究了Fe2O3、Fe2O3-SiO2、 Fe2O3-SiO2-Al2O3、Fe2O3-SiO2-Al2O3-CaCO3等纯矿物体系以及高磷鲕状赤铁矿深度还原过程的动力学。研究结果表明,对于Fe2O3、Fe2O3-SiO2、Fe2O3-SiO2-Al2O3、Fe2O3-SiO2-Al2O3-CaCO3等纯矿物体系的深度还原过程均可分为感应期-加速期-减速期三个阶段,反应均符合Avrami-Erofeev方程,成核及长大是限制环节。等温法确定四个体系的活化能依次为192.48KJ/mol、235.33KJ/mol、248.23KJ/mol、288.21KJ/mol,指前因子依次为9.47×105min-1、3.22×107min-1、4.02×107min-1、15×109min-1。非等温法确定四个体系的活化能依次为178.75KJ/mol、238.66KJ/mol、245.41 KJ/mol、272.60KJ/mol,指前因子依次为8.83×105min-1、1.04×107min-1、2.99×107min-1。研究发现,Si02和A1203使Fe203与还原剂的接触面积减小,导致反应的还原速率减小,Fe203还原不充分,还原产品中铁氧化物含量增加；SiO2、Al2O3与金属铁、FeO反应生成铁橄榄石、铁尖晶石和铁堇青石等铁的硅酸盐矿物；以上两方面原因,致使反应的还原度降低。CaCO3分解后生成的CaO和CO2,CaO可提高焦炭的反应活性,C02促进了焦炭的气化,使Fe203深度还原反应进行的更加充分,减少还原产品中铁氧化物的含量；在CaO的作用下,CO能将部分铁橄榄石和铁尖晶石中的FeO还原为金属铁,减少还原产品中铁的硅酸盐含量,有利于增加反应的还原度。鄂西高磷鲕状赤铁矿的深度还原过程同样可分为感应期-加速期-减速期三个阶段,反应均符合Avrami-Erofeev方程,成核及长大是限制环节。等温法确定活化能为318.32KJ/mol,指前因子为2.07×1010min-1。非等温法确定活化能为309.49KJ/mol,指前因子为1.37×1010 min-1。高磷鲕状赤铁矿与Fe2O3-SiO2-Al2O3-CaCO3体系试验结果对比分析表明,除Fe2O3、SiO2、A12O3和CaCO3之外,高磷鲕状赤铁矿中其它矿物成分含量较低,对Fe2O3还原度的影响较小；高磷鲕状赤铁矿中的Fe2O3主要分布在鲕粒中,与脉石矿物形成同心环带状结构,增加了还原剂与Fe2O3接触的难度,反应的活化能增大,导致还原速率降低,反应完成所需时间延长。