攀钢钒钛磁铁矿高炉冶炼每年产生约300多万吨含TiO2约25％左右的高炉渣，是宝贵的二次钛资源。炉渣中钛以多种矿物形式弥散分布，矿物颗粒细小（＜10μm），相间连生关系复杂，直接采用选矿技术从渣中分离钛组分难于奏效。采用选择性析出与分离技术，可使渣中钛组分主要以较粗大的钙钛矿相形式富集，再经选矿分离，可得到含TiO2为32％-38％的富钛物料。本文针对含高钙镁富钛物料的钛组分进一步分离开展研究，选择高温碳化-低温氯化的技术路线，主要解决高钙镁物料氯化困难、物料粘结，以及氯化率低的问题。　　在实验研究之前，首先对富钛物料的碳热还原反应和碳化渣氯化进行了热力学分析，主要就TiO2的间接还原、直接碳化还原历程进行了热力学分析，以及渣中杂质的还原、碳化渣氯化等进行了热力学分析。得到的结论是:如果温度选择的合适，且在配碳量足够的情况下，富钛物料经选择性碳化后钛能够以碳化钛形式存在于渣中;渣中杂质不会被碳化。在氯化过程中，碳化渣在较低温度下便可氯化，未被碳化的杂质中MgO、CaO较容易氯化粘结，阻碍氯化反应的进行。在固定床进行氯化试验时，氯化顺序为TiC＞CaO＞MgO。　　对富钛物料的碳化过程进行了研究，通过对渣使用X射线衍射、金相显微镜和扫描电镜得出结论:1200℃-1400℃能够生成碳化钛和氮化钛或碳氮化钛，钙、镁氧化物不参与碳化，最佳工艺条件为:碳过量10％，碳化温度1350℃，保温时间为3h。　　同时对改性含钛高炉渣氯化粘结机理进行了研究。渣中钙、镁的氧化物未碳化，仍以氧化物形式存在，在氯化过程中易被氯化，所形成的氯化钙、氯化镁在617℃时便形成低熔点共晶物，会使氯化渣粘结，阻碍氯化反应的进行。本实验采用从反应器底部通入氯气，使氯气与物料发生反应（一般氯化温度在400℃-600℃），仅使钛以四氯化钛气体的形式得到富集。氯化阶段最佳工艺参数:温度470℃、物料粒度200目、氯气流速88ml/min、反应时间40min，氯化率可达90％以上。　　对低温氯化反应进行了动力学的研究，得出结论:在400℃-500℃之间，碳化渣氯化反应部分符合未反应核模型，反应分为两个阶段，此两阶段控制步骤均为界面化学反应扩散控制。