鈦鐵礦是鐵和鈦的氧化物礦物，是提煉鈦的主要礦石。鈦鐵礦很重，灰到黑色，具有一點金屬光澤。晶體一般為板狀，晶體集合在一起為塊狀或粒狀。成分為FeTiO3。含TiO252.66％，是提取鈦和二氧化鈦的主要礦物。三方晶系，中國四川攀枝花鐵礦中，鈦鐵礦分布于磁鐵礦顆粒之間或裂理中，并形成大型礦床。鈦鐵礦的化學成分與形成條件有關。產于超基性巖、基性巖中的鈦鐵礦，MgO含量較高，基本不含Nb、Ta；堿性巖中的鈦鐵礦，MnO含量較高，并含Nb、Ta；產于酸性巖中的鈦鐵礦，FeO、MnO含量均高，Nb、Ta含量亦相對較高。鈦鐵礦化學成分為FeTiO3、晶體屬三方晶系的氧化物礦物。英文名稱來源于鈦鐵礦最初發現本礦物的產地俄羅斯烏拉爾的伊爾門山（Ильменские　горы）。含TiO252.66％，是提取鈦和二氧化鈦的最主要礦物原料。晶體常呈板狀，集合體呈塊狀或粒狀。鋼灰至鐵黑色，條痕黑色至褐紅色，半金屬光澤。摩斯硬度5～6，比重4.70～4.78。具弱磁性。鈦鐵礦一般作為副礦物見于火成巖和變質巖中，也可以形成砂礦。著名礦山有俄羅斯的伊爾門山、挪威的克拉格勒和美國懷俄明州的鐵山、加拿大魁北克的埃拉德湖等。中國四川攀枝花鐵礦，也是一個大型的鈦鐵礦產地，其鈦鐵礦成顯微粒狀或片狀分布于磁鐵礦顆粒之間或裂理中。鐵黑色或鋼灰色；條痕鋼灰色或黑色。含赤鐵礦包裹體時呈褐或褐紅色。金屬至半金屬光澤。不透明。無解理。有時出現或 裂開。硬度5~ 5.5。性脆。相對密度4.0~5.0。具弱磁性。 　　偏光鏡下：深紅色，不透明或微透明。一軸晶(-)。具非常高的折射率（N=2.7）和重折率。　實驗使用的鈦鐵礦為天然礦石，還原劑為木炭粉。礦石中的主要物相為CaO、MgO、SiO2、Al2O3、MnO2、V2O5、Cr2O3等。礦石的成分為47.86%TiO2，35.12%Fe，0.22%CaO，2.01%MgO，1.86%SiO2，0.70%。礦石的粒度小于0.087mm，木炭粉的粒度小于0.076mm。礦石和木炭粉在105℃干燥24h，然后按一定比例混合并壓制成塊。混合料中含碳量為20%。 在微波碳熱還原過程中，物料的溫度是逐步升高的。用微波將物料從室溫加熱至1123—1263K需要3—8min，實驗發現：鈦鐵礦的還原反應從一施加微波就開始進行，表明鈦鐵礦的微波碳熱還原反應即使在極低的溫度條件下就已開始進行。鈦鐵礦的這種特性，主要是一部分微鈦鐵礦波能會發生局域耦合共振，產生熱點。這些熱點的溫度比其他區域的溫度高得多，因而他們會產生化學反應，熱點的中心就是反應的中心。此外，原子或分子在反應中心還會發生激烈的振動，能更好地滿足化學反應的條件，這也會降低引發化學反應的溫度。正是由于有這些熱點的存在和分子或原子的激烈振動，鈦鐵礦的微波碳熱還原反應才可能在較低的溫度下進行，從而極大地降低鈦鐵礦碳熱還原過程的能耗。鈦鐵礦的微波還原速率與樣品的含碳量關系十分密切。當樣品的初始含碳量小于20%時，還原速率隨著含碳量的增加而明顯加快；當含碳量大于20%時，進一步增加含碳量對還原速率沒有明顯的影響。 　　反應式：FeTiO3+C=Fe+TiO2+CO（1）FeTiO3+CO=Fe+TiO2+CO2（2）CO2+C=2CO（3）反應速率隨含碳量的增加而加快，當含碳量大于20%時，反應速率與含碳量無關。微波還原的速率比傳統還原快得多。據有關對鈦鐵礦進行微波碳熱還原和傳統碳熱還原研究的對比實驗表明：鈦鐵礦的微波還原速率比傳統還原快得多，在1153K時，微波碳熱還原的速率是傳統還原的79.06倍。微波還原在1153K的速率可以和傳統還原在1422K的速率相比較，兩者之間的溫度差高達269K，由此也表明，當用微波加熱代替傳統加熱時，鈦鐵礦的碳熱還原可以在較低的溫度下進行。 　　與鐵礦石的碳熱還原類似，鈦鐵礦的碳熱還原也是強烈的吸熱反應（ΔH=+181kJ/molFeTiO3,采用傳統加熱還原時同樣會產生“冷中心”。由于微波可以對物料進行快速的整體加熱，“冷中心”的問題自然得到解決，因而反應速率明顯加快。