为了解决废塑料的污染问题和实现资源的循环利用,开创冶金服务美好生活的愿景,本研究提出了将塑料与无烟煤一起进行低温热处理来制得铁矿含碳球团混合还原剂的思路,以达到钢铁工业协同处理城市固废中废塑料的目的。系统开展了热处理温度和塑料配比对塑料粒化效果的影响,并结合粒化产物的气化反应性,得到了粒化工艺的适宜温度和塑料添加比。进一步,通过对粒化产物的微观结构以及热处理过程中物料间的化学变化进行分析表征,对热处理粒化过程的机理进行了探究。最后,以该粒化产物为铁矿含碳球团的还原剂,研究了不同还原温度下金属化球团的宏观形貌、金属化率及其微观结构,对比分析了混合还原剂对铁矿含碳球团直接还原的影响。结果表明,以氧化铁粉末试剂为含铁原料,加入无烟煤与聚乙烯(PE)薄膜塑料热处理后的混合还原剂,可以在反应初期提高含碳球团的反应速率,且可以提高气体产物中CO和H₂的浓度,但是会引起一定程度的球团体积还原膨胀。