در اين پژوهش فرايند استحصال آهن از منابع كم عيار فاقد ارزش تجاري مورد بررسي قرار گرفت. بدين منظور كانه ي هماتيتي كم عيار (حاوي كمتر از 40% آهن) كه استفاده از آن در روش هاي رايج توليد آهن مقرون به صرفه نيست، همراه با زغال سنگ كك نشو كه در فرايندهاي كك سازي بدون استفاده انتخاب گرددي. فرايند احياء با نسبت هاي مختلف كانه به زغالف در دماها و زمان هاي مختلف انجام شد. درصد احياء به روش گراويمتري محاسبه گرديد و نمونه ي داراي بالاترين درصد احياء مورد جدايش مغناطيسي قرار گرفت. به كمك مطالعات پراش اشعه ايكس و شيمي تجزيه ي كمي ، نوع تركيبات و درصد آهن فلزي در محصول آهني نهايي تعيين شد. نتايج آزمايشات نشان داد كه مي توان به روش فوق ، ماده ي آهن قابل استفاده در كوره هاي فولادسازي توليد نمود. محصول آهني اين فرايند همچنين مي تواند در شارژ كوره بلند مورد استفاده قرار گيرد. پيش بيني مي شود كه استفاده از اين محصول آهني در شارژ كوره بلند، علاوه بر افزايش راندمان كوره مي تواند كاهش مصرف كك را نيز به همراه داشته باشد.

استفاده از سنگ هاي آهن پر گوگرد به علت مسائل زيست محيطي ناشي از تشكيل گازهاي گوگردي در مراحل توليد و مشكلاتي كه حضور گوگرد در مراحل تكميلي فولادسازي ايجاد مي كند مورد توجه توليد كنندگان قرار نمي گيرد. در اين پژوهش به منظور مهار گوگرد موجود در كانه و جلوگيري از تشكيل گازهاي گوگردي فرايند احياء آهن در حضور Ca0 صورت پذيرفت. آزمايش هاي احياء در نسبت هاي مختلف Ca0 و زغال به كانه، دماها و زمان هاي مختلف انجام شد. درصد احياء به روش گراويمتري محاسبه گرديد و نمونه ي داراي بالاترين درصد احياء مورد جدايش مغناطيسي قرار گرفت. به كمك مطالعات پراش اشعه ايكس و شيمي تجزيهي كمي، نوع تركيبات و درصد آهن فلزي در محصول نهايي احياء مستقيم تعيين شد. نتايج آزمايشات نشان مي دهد علاوه بر امكان توليد آهن اسفنجي از منابع سولفيدي، گوگرد موجود در كانه به ميزان قابل توجهي به صورت تركيب CaS مهار شده و مورد جدايش قرار گرفته است.

با توجه به رو به اتمام بودن منابع آهن پرعيار با توجه به توليد روزافزون فولاد و نياز به ماده خام اوليه، هم چنين، افزايش روز افزون قيمت كنسانتره و سنگ آهن پرعيار و افزايش هزينه توليد آهن و فولاد و مصرف بسيار زياد آب در فرآيند توليد آهن اسفنجي در روش هاي پايه گازي و با توجه به محدود بودن منابع آب كشور و خشكسالي هاي متعدد و ساليانه، ايجاد فرآيندي براي توليد آهن اسفنجي بدون استفاده از آب ضروري مي باشد. در اين اختراع با استفاده از باطله هاي اكسيدي توليد شده در صنايع فولادي كه عيار نسبتا بالا و قيمت نسبتا پاييني دارند به روش احياي پايه زغالي در كوره هاي شاتل و يا تونلي آهن اسفنجي توليد مي شود كه مزيت اصلي اين فرايند هزينه پايين تر در مقايسه با تكنولوژي هاي موجود در كشور و نيز عدم نياز به آب در فرايند توليد آهن اسفنجي است. همچنين محصول نهايي به شكل ديسك توليد مي شود كه مشكلات مربوط به اكسايش مجدد (مربوط به توليد آهن اسفنجي با استفاده از گندله) در آن بسيار كاهش يافته و همچنين قابليت ذوب بهتري در كوره دارد.