金属镁及其合金性质优良,应用广泛。硅热法是目前金属镁的主要生产方法。本文在查阅和分析国内外大量有关硅热法炼镁的文献资料基础上,提出将白云石直接造球,然后煅烧处理的新思路,以制备出具有更高反应活性和稳定性的球团,提高资源利用率、降低能耗。围绕这一新思路,论文主要对碳酸盐分解反应热力学和白云石造球工艺进行了研究。(1)热力学计算表明：随着反应温度逐渐升高,碳酸镁、碳酸钙和白云石分解反应的标准吉布斯自由能变逐渐降低,反应的焓逐渐降低,有利于分解反应发生。同时,随着反应过程中CO2分压逐渐降低,分解反应温度降低。优势区图表明在本实验的煅烧温度和煅烧气氛下,白云石分解后产生的MgO和CaO能够稳定存在。(2)通过对白云石添加不同粘结剂造球实验的研究表明：使用复合粘结剂G制造的球团的粒度、抗压强度和落下强度优于有机粘结剂D的球团,并明显优于以水作为粘结剂的球团。添加复合粘结剂G的球团落下强度为2.63个/0.5m,抗压强度为76.2N/个。(3)通过对白云石添加复合粘结剂G造球球团密度检测表明：球团的容积密度和堆积密度随着添加剂含量的增加而增加,随着球团直径的增加而减小。(4)通过对预制球团煅烧机理的研究和煅烧条件的考察表明：白云石预制球团的煅烧采用分段煅烧制度,最优的煅烧条件为：以10K/min升温至1073K,保温0.5h,然后继续以10K/mmin升温至1273K,保温0.5h。(5)球团煅烧后落下强度与煅烧前相比变化不大,落下强度在2.2～2.5个/0.5m之间,抗压强度在45-46N/个之间；复合粘结剂G使球团煅烧快速,炉内粉末率低,产品质量好。(6)采用本文提出的煅烧制度,煅烧保温1h,烧损率39%,达到理论烧损率。(7)采用本实验确定的预制球团工艺,在最佳的煅烧条件下获得的熟球团还原率高,其1h的还原率要明显高于白云石常规煅烧后压块制团工艺的还原率。