我国攀西地区蕴藏着丰富的钒钛磁铁矿资源，其中高铬型钒钛磁铁矿储量约36亿吨，矿石中除含有铁、钒、钛等多种资源外还富含珍贵的铬资源，因而具有很高的综合利用价值。然而由于高铬型钒钛磁铁矿的矿物组成复杂，使造块、高炉冶炼以及铁、钒、钛、铬资源的综合利用更加困难。因此，合理高效的利用高铬型钒钛磁铁矿，提高铁、钒、钛、铬的综合利用水平，是当前亟待解决的重大课题。
　　本文以攀枝花高铬型钒钛磁铁精矿为原料，采用煤基直接还原-熔分工艺，通过热力学分析、动力学分析、X射线衍射分析及扫描电镜分析等手段，系统地研究了高铬型钒钛磁铁矿煤基直接还原过程的热力学、动力学及工艺参数对还原产物金属化率、收缩率、物相、微观形貌的影响，并对还原产物进行熔化分离，测定铁、钒、钛、铬的回收率，为我国高铬型钒钛磁铁矿资源综合利用新工艺的开发利用提供实验理论依据。
　　高铬型钒钛磁铁矿煤基直接还原热力学研究表明，碳的气化反应在还原过程中发挥着至关重要的作用。磁铁矿(Fe3O4)被固定碳开始还原的温度为645℃，高铬型钒钛磁铁矿中的矿物被固定碳还原的先后顺序为磁铁矿＞钛铁晶石＞钛铁矿＞钒铁尖晶石＞铬铁矿，然而还原出金属的先后顺序为铁＞铬＞钒＞钛。
　　高铬型钒钛磁铁矿煤基直接还原工艺研究表明，在氮气保护下进行直接还原的产物的金属化率及收缩率受碳氧比、还原温度、还原时间的影响。碳氧比为1.0的高铬型钒钛磁铁矿含碳球团在1350℃氮气保护下还原30min后还原产物的金属化率达到97.68％，还原后金属化球团的长轴、短轴和高的收缩率分别达到20.00％、19.77％和23.18％，还原产物的主要物相为Fe、Fe0.5Mg0.5Ti2O5、TiO2、TiN、MgTi2O5、(Fe-Cr)，还原产物中的铁与铬分布区域大致相同，钛和铁发生了分离，钒在铁和钛的分布区域都有分布，硅与铝主要分布一致，形成硅酸盐相。
　　高铬型钒钛磁铁矿煤基直接还原动力学研究表明，碳氧比为1.0的含碳球团等温还原过程中的动力学随着还原度的增加分为前中后三个阶段。还原前期，总反应速率受形核长大速率控制，最佳动力学机理函数为G（α）=[-ln（1-α）]2/3;还原中期，总反应速率受碳气化反应速率、相界面反应速率及三维扩散速率的共同控制;还原后期，总反应速率受三维扩散速率的控制，最佳动力学机理函数为G(α)=[1-（1-α）1/3]2。
　　熔分实验结果表明，碳氧比1.0的含碳球团在1350℃氮气保护下还原30min后的金属化球团在1600℃熔分45min的效果不佳，熔分后的渣相中仍有大量金属铁的存在，Ⅴ大部分进入渣相，只有很小一部分进入铁相，TiO2大部分进入渣相，Cr在铁相及渣相中都有分布，铁的回收率只有46.80％，TiO2的回收率为62.71％，铁相中Ⅴ的回收率只有28.76％，铁相中Cr的回收率为49.89％。
　　本文的研究成果加深了对高铬型钒钛磁铁矿煤基直接还原过程的认识，丰富了多金属伴生矿还原理论体系，对高铬型钒钛磁铁矿的高效综合利用具有良好的借鉴意义。