我国钒钛磁铁矿储量巨大,资源丰富,是钢铁行业重要的原材料之一。钒钛磁铁矿具有结构复杂、成分各异、杂质氧化物种类繁多等特点,制约了矿物中有价金属的高效提取利用。矿中存在的氧化镁对还原有较大的影响。本文以合成的FeTiO₃、Fe₂TiO₄、Fe₂TiO₄-Fe₃O₄为原料,采用等温还原和非等温还原的实验方法,基于热力学计算,结合扫描电镜-能谱仪（SEM-EDS）、X射线衍射仪（XRD）等分析检测技术,研究了Fe-Ti-O体系掺杂氧化镁碳热还原规律,主要内容如下:非等温还原条件下,掺杂氧化镁提高了FeTiO₃反应分数,氧化镁掺杂量超过2%后,反应分数逐渐降低。较未掺杂氧化镁的样品,掺杂氧化镁降低了还原反应所需温度。等温还原研究表明,FeTiO₃掺杂氧化镁的金属化率优于未掺杂氧化镁的样品,较优的氧化镁掺杂量为4%。还原过程中晶胞体积有增大趋势,掺杂氧化镁的样品铁颗粒更为粗大,镁以（Fe,Mg）TiO₃、(Fe_x,Mg_1-x)Ti₂O₅、Mg_xTi_3-xO₅等物相存在。在反应分数为0²0%下,控制性环节由FeTiO₃碳还原反应控制转变为碳气化反应控制,掺杂氧化镁降低反应所需活化能,但不改变反应限制环节。以非等温还原的方式研究了Fe₂TiO₄掺杂氧化镁碳热还原过程,研究表明,掺杂氧化镁明显降低了Fe₂TiO₄反应分数。氧化镁掺杂量为4%的Fe₂TiO₄反应分数最低,为67.67%。随掺杂量增加,金属化率呈先减小后增大的趋势。还原过程不同温度段的控制性环节依次为:化学反应控制、扩散控制、扩散与化学反应共同控制、化学反应控制,掺杂氧化镁延长了化学反应控制温度区间。掺杂氧化镁的Fe₂TiO₄样品稳定性更好,还原至1100℃后,Fe₂TiO₄被逐级还原为FeTiO₃、FeTi₂O₅、TiO₂,铁开始明显富集。Fe₂TiO₄-Fe₃O₄掺杂氧化镁后有MgFe₂O₄产生,一方面Fe₂TiO₄-Fe₃O₄被逐级还原为Fe₂TiO₄、FeTiO₃、FeTi₂O₅、TiO₂而析出铁;另一方面Fe₂TiO₄与MgFe₂O₄、C反应形成镁钛氧化物还原出铁。在非等温还原过程中,氧化镁掺杂量超过4%,反应分数、金属化率逐渐降低,反应速率最高为0.707%·℃^-1,超过1100℃掺杂氧化镁的样品铁粒开始大量聚集,铁颗粒大而分散。等温还原过程中,反应分数随氧化镁掺杂量的增加而提高,还原5min后,样品中铁逐渐富集。铁被还原的晶型转变过程依次为四方晶系、三方晶系、正交晶系。