磁鐵礦精礦粉是生產(chǎn)球團(tuán)礦的主要原料，在焙燒過(guò)程中，應(yīng)力求磁鐵礦充分氧化成赤鐵礦，它對(duì)于球團(tuán)礦的固結(jié)有重要意義。
第一，磁鐵礦氧化為赤鐵礦伴隨晶格結(jié)構(gòu)的變化。磁鐵礦晶體為等軸晶系，而赤鐵礦為六方晶系，氧化過(guò)程中的晶格變化及新生晶體表面原子具有較高的遷移能力，有利于在相鄰的顆粒之間形成晶鍵。
第二，磁鐵礦氧化為赤鐵礦是一放熱反應(yīng)。它放出的熱能幾乎相當(dāng)焙燒球團(tuán)礦總熱耗的一半。所以保證磁鐵礦充分氧化，可以節(jié)約能耗。
第三，磁鐵礦氧化若不充分，則在球團(tuán)礦中心尚有剩余的磁鐵礦。如果它進(jìn)入高溫焙燒帶，溫度升高，氧的分壓降低，更不剝于磁鐵礦氧化。在這種情況下磁鐵礦將與脈石SiO2反應(yīng)，生成低熔點(diǎn)的化合物，在球團(tuán)礦內(nèi)部出現(xiàn)液態(tài)渣相。它冷卻時(shí)收縮，使球團(tuán)礦內(nèi)部出現(xiàn)裂紋，這不僅影響球團(tuán)礦的強(qiáng)度，而且惡化其還原性。
磁鐵礦的氧化從200℃開(kāi)始，分兩個(gè)階段進(jìn)行。
4Fe3O4+O2=6γ-Fe2O3 (1)
γ-Fe2O3=a-Fe2O3 (2)
第一步只發(fā)生化學(xué)變化，沒(méi)有晶形轉(zhuǎn)變，因?yàn)棣?--Fe2O3仍為等軸晶系；第二步只有晶形轉(zhuǎn)變，最后變?yōu)榱骄档腶-Fe2O3。如果在較高溫度下氧化，也可以由等軸晶系的Fe3O4,一步氧化為六方晶系的a-Fe2O3.
磁鐵礦球團(tuán)的氧化，由表層向中心推進(jìn)；受到擴(kuò)散因素的控制。它符合吸附-擴(kuò)散學(xué)說(shuō)。首先介質(zhì)中的氧被吸附在磁鐵礦顆粒的表面上，與Fe+2反應(yīng)生成Fe+3,然后Fe+3向晶粒內(nèi)部擴(kuò)散。
磁鐵礦的氧化反應(yīng)在開(kāi)始幾分鐘進(jìn)行很快，然后氧化速度急劇下降，見(jiàn)上圖隨著溫度上升，不僅氧化速度加快，氧化度也迅速升高。當(dāng)溫度超過(guò)900℃，反應(yīng)已足夠迅速，再提高溫度，對(duì)氧化進(jìn)程的影響已不大明顯。溫度超過(guò)1200℃，氧化速度與氧化度已不再增加了。
氧化速度系數(shù)k與焙燒介質(zhì)含O2有關(guān)，若為空氣：
K=(1.2±0.2)•10-4 厘米2/秒 (4)
若為純氧：
K=(1.4±0.1)•10-3 厘米/秒 (5)
焙燒介質(zhì)含O2是變化的，但總是低于空氣中含O2, 因此k值較公式(4)為小。所以應(yīng)力求將磁鐵礦在預(yù)熱階段充分氧化。此外根據(jù)熱力學(xué)分析,1383℃可使赤鐵礦在空氣中分解。由于焙燒介質(zhì)中氧的分壓遠(yuǎn)低于空氣中氧的分壓，所以赤鐵礦在焙燒過(guò)程中分解為磁鐵礦的溫度低于1383℃.為使磁鐵礦充分氧化為赤鐵礦焙燒溫度不宜過(guò)高。
由于球團(tuán)礦的焙燒過(guò)程是-強(qiáng)氧化過(guò)程,故對(duì)脫硫反應(yīng)十分有利。磁鐵礦一般含硫較高，硫的賦存形態(tài)常為FeS2-黃鐵礦或CuFeS2-黃銅礦.FeS2在200°～300℃即開(kāi)始分解,688℃硫的分解壓力達(dá)到1大氣壓(98066.5帕),反應(yīng)式如下：
FeS2=FeS+S (6)
S+O2=SO2 (7)
4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 (8)
3FeS+5O2=Fe3O4+3SO2 (9)
FeS+10Fe2O3=7Fe3O4+SO (10)
一般焙燒球團(tuán)礦過(guò)程中，可以除去礦石中90%以上的硫。
硫?qū)ρ醯挠H合力大于Fe+2的親和力，因此硫有阻礙磁鐵礦氧化的作用。如果用高硫磁鐵礦生產(chǎn)球團(tuán)礦，更應(yīng)注意預(yù)熱階段磁鐵礦是否已充分氧化，否則將影響球團(tuán)礦的品質(zhì)。
