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锰铁合金是钢铁生产中不可缺少的产品之一，是炼钢过程中优良的脱氧剂和合金添加剂。我国锰矿资源相对匮乏，对锰矿需求量大，锰矿供应严重依赖进口。目前处理锰铁矿的高炉法投资大，耗能高，产品杂质多。基于煤基直接还原的选择性还原-磁选工艺具有高效、低耗、清洁等优势，可结合熔炼技术去除杂质，制备锰铁合金。
基于我国资源与技术条件，本文提出了低品质锰铁矿选择性还原制备锰铁合金工艺。首先，进行了低品质锰铁矿选择性还原制备锰铁合金热力学分析，获得了选择性还原过程和熔炼制备过程的热力学。其次，进行了低品质锰铁矿选择性还原-磁选实验研究，考察了还原温度、还原时间、配碳比、锰矿粒度和磁选强度等参数对选择性还原-磁选指标的影响。最后，进行了熔炼制备锰铁合金实验研究，考察了二元碱度、配碳量、熔炼时间和熔炼温度等参数对锰铁合金熔炼制备的影响，获得符合了工业指标要求的锰铁合金。通过上述研究，得到以下结论:
(1)热力学分析表明，用碳还原锰氧化物时，锰氧化物的还原遵循逐级还原原则，可控制还原温度在737～1407℃实现锰和铁的选择性还原，碳还原锰氧化物时更易生成Mn7C3和Mn3C;
(2)选择性还原-磁选优化工艺参数:还原时间6h，还原温度1050℃，配碳比2.5，锰矿粒度8～13mm，磁选强度75mT。此条件下，锰回收率可达78.11％，富锰渣（磁选产物中非磁性物）锰铁比（Mn/Fe）可达8.70，锰品位可达53.48％，满足电炉冶炼锰铁合金要求，为优质锰铁合金冶炼原料;
(3)选择性还原过程中，含铁物相的转变历程为:Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe/FeO·Al2O3;含锰物相的转变历程为:MnO(OH)→Mn2O3→Mn3O4→MnO/MnO·SiO2;(Fe,Mn)2O3→Mn7SiO12→MnO/MnO·SiO2;
(4)熔炼过程优化工艺参数为:二元碱度1.7、配碳量1.1、熔炼时间60min和熔炼温度1550℃。此条件下，锰回收率可达75.47％，铁回收率可达97.70％，锰铁合金中锰含量76.76％,全铁含量12.13％，碳含量6.73％，硅含量0.168％，磷含量0.14％，硫含量0.008％，均优于电炉锰铁牌号高碳锰铁FeMn75C7.5、FeMn70C7.5、FeMn65C7.0对应的指标要求，为优质高碳锰铁。
基于我国资源与技术条件，本文提出了低品质锰铁矿选择性还原制备锰铁合金工艺。首先，进行了低品质锰铁矿选择性还原制备锰铁合金热力学分析，获得了选择性还原过程和熔炼制备过程的热力学。其次，进行了低品质锰铁矿选择性还原-磁选实验研究，考察了还原温度、还原时间、配碳比、锰矿粒度和磁选强度等参数对选择性还原-磁选指标的影响。最后，进行了熔炼制备锰铁合金实验研究，考察了二元碱度、配碳量、熔炼时间和熔炼温度等参数对锰铁合金熔炼制备的影响，获得符合了工业指标要求的锰铁合金。通过上述研究，得到以下结论:
(1)热力学分析表明，用碳还原锰氧化物时，锰氧化物的还原遵循逐级还原原则，可控制还原温度在737～1407℃实现锰和铁的选择性还原，碳还原锰氧化物时更易生成Mn7C3和Mn3C;
(2)选择性还原-磁选优化工艺参数:还原时间6h，还原温度1050℃，配碳比2.5，锰矿粒度8～13mm，磁选强度75mT。此条件下，锰回收率可达78.11％，富锰渣（磁选产物中非磁性物）锰铁比（Mn/Fe）可达8.70，锰品位可达53.48％，满足电炉冶炼锰铁合金要求，为优质锰铁合金冶炼原料;
(3)选择性还原过程中，含铁物相的转变历程为:Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe/FeO·Al2O3;含锰物相的转变历程为:MnO(OH)→Mn2O3→Mn3O4→MnO/MnO·SiO2;(Fe,Mn)2O3→Mn7SiO12→MnO/MnO·SiO2;
(4)熔炼过程优化工艺参数为:二元碱度1.7、配碳量1.1、熔炼时间60min和熔炼温度1550℃。此条件下，锰回收率可达75.47％，铁回收率可达97.70％，锰铁合金中锰含量76.76％,全铁含量12.13％，碳含量6.73％，硅含量0.168％，磷含量0.14％，硫含量0.008％，均优于电炉锰铁牌号高碳锰铁FeMn75C7.5、FeMn70C7.5、FeMn65C7.0对应的指标要求，为优质高碳锰铁。