对白云鄂博矿中有价元素在选矿环节未充分选出和高炉冶炼流程中难以有效利用的问题，开展了主东矿铁精矿粉和巴润矿铁精矿粉反应罐直接还原和熔分渣特性研究。研究表明，随着保温温度增加，保温时间延长，还原得到海绵铁的金属化率逐渐增大。铁精矿粉直接还原过程中碳的气化反应为限速环节。主东矿铁精矿粉还原的活化能低于巴润铁精矿粉还原的活化能。海绵铁渣金熔分实现稀土氧化物在渣中的有效富集。XRD分析表明主东铁精矿熔分渣中稀土氧化物为La2O3结构，巴润铁精矿熔分渣中稀土氧化物为Ce7O12结构。熔分渣的电镜扫描和能谱分析发现稀土元素主要和硅钙聚集在一起富集。测定了熔分渣熔化性温度，熔分渣熔化性温度随着渣中氧化亚铁含量的增加而增高。根据不同成分主东铁精矿熔分渣熔化性温度的不同，对其进行某个温度保温1.0h和一定温度区间1℃/min匀速降温热处理。SEM和DEX分析发现：保温热处理时高氧化亚铁熔分渣中稀土富集较好，1℃/min匀速降温热处理时低氧化亚铁熔分渣中稀土富集较好；这和渣中氧化亚铁含量有关。保温热处理高氧化亚铁熔分渣中稀土富集相的尺寸随着保温温度的升高呈增大趋势，1350℃和1400℃时以块为主，1500℃以长条状为主。1400℃热处理渣稀土富集相的大部分为5μm的块状，其大于1350℃热处理的尺寸；1500℃多为宽3—5μm，长15μm的长条。1400℃时稀土在富集相中的质量分数最大为73%，1350℃时最低64%。1℃/min匀速降温过程中低氧化亚铁熔分渣中稀土富集相以六菱形存在。