研究了钛铁矿煤基包埋法直接还原铁同步制备钛酸钙过程中钛的物相转化和钛酸钙的生成机制,阐明了添加剂碳酸钙用量和焙烧温度等因素对还原铁和钛酸钙的影响规律和作用机理。结果表明,含60%碳酸钙的钛铁矿生球团在1 400℃下煤基包埋法恒温焙烧180 min,可以在制得直接还原铁的同时使钛以纯钛酸钙的形式产出。在添加剂碳酸钙的作用下,焙烧温度>1 300℃时,钛酸钙开始作为主要含钛物相产出,试验得出的最佳焙烧温度为1 400℃。随着碳酸钙用量的增加,焙烧产物中黑钛石的含量逐渐减少,钛酸钙的含量逐渐增多。但是碳酸钙用量大会导致还原铁颗粒变细,不利于后续的磨矿磁选分离。实验室条件下通过两段磨矿磁选最终获得还原铁产品TFe品位为81.86%、回收率为91.27%,钛酸钙产品中Ti品位为26.95%、钛酸钙含量为76.37%,钛的回收率为90.15%。