尽管现阶段选矿设备、浮选药剂及分选工艺优化取得了巨大进步，但是对于菱铁矿、褐铁矿等理论品位低或目的矿物和脉石矿物物理化学性质相近矿物，采用常规物理选矿工艺仍难以获得理想的分选效果。磁化焙烧是矿石加热到一定温度后，弱磁性矿物在适宜气氛下发生化学反应转变为强磁性矿物的工艺过程。通过焙烧磁化将弱磁性铁矿物转变为强磁性铁矿物，再采用弱磁选将其与脉石矿物分离，与直接采用强磁选分离、富集弱磁性矿物相比，不仅能提高菱铁矿、褐铁矿、针铁矿等弱磁性矿物的理论品位，还能简化选矿工艺流程，大幅度提高精矿产品铁品位与铁回收率。
本团队自1955年组建至今，持续不断地进行弱磁性铁矿物磁化焙烧反应机理研究和工业装备研发，验证了赤铁矿、褐铁矿磁化焙烧反应机理，理清了菱铁矿磁化焙烧分步反应机理。磁化焙烧的核心在于对温度的合理控制及矿相转化精度的精准调控。基于磁化焙烧反应机理的深刻理解，通过对高温焙烧过程的温度场、气氛场和料流场耦合影响的深层次剖析，构建了适合矿相调控的“三场”理论体系。在“三场”耦合与协同调控思想指导下，先后对武钢大冶铁矿、包钢白云鄂博中贫氧化矿、包钢西矿、酒钢镜铁矿、陕西大西沟菱铁矿、哈萨克斯坦某鲕状褐铁矿等国内外典型低品位复杂难选铁矿进行了磁化焙烧-弱磁选（-浮选）技术开发研究，均取得了铁精矿品位TFe≥60%、铁回收率≥90%的良好试验效果。
基于 “三场”协同调控矿相理论体系及国内外典型低品位复杂难选铁矿矿石性质研究基础，本团队持续进行了难选铁矿高效开发利用成套技术与装备研究，先后成功开发出回转窑全粒级磁化焙烧和闪速（流态化）磁化焙烧成套技术与装备。其中：于2006年完成了陕西大西沟菱铁矿回转窑磁化焙烧工业调试，首次实现回转窑磁化焙烧技术的大规模工业应用，“陕西大西沟低品位难处理菱铁矿选矿技术研究”获得2009年度陕西省科技进步一等奖；于2010年完成新疆克州亚星矿产资源集团菱/褐铁矿回转窑磁化焙烧-磁选选矿厂的工业生产调试，各项指标处于国内领先水平；于2016年完成了湖北黄梅凤山矿业公司闪速磁化焙烧-弱磁选示范线工业调试，首次实现了流态化磁化焙烧技术和装备的工业应用，“极难选红铁矿闪速（流态化）磁化焙烧成套技术开发与应用”获得中国钢铁工业协会、中国金属学会冶金科学技术一等奖。极大地推动了我国低品位复杂难处理铁矿选矿的技术进步，为我国低品位复杂难处理铁矿的大规模开发利用做出了巨大贡献。
在成功开发出弱磁性铁矿磁化焙烧成套技术与装备并实现工业生产应用基础上，本团队积极进行了软锰矿闪速还原焙烧、钛铁矿氧化焙烧、重晶石高温还原、毒重石高温煅烧、菱镁矿轻烧及铌的矿相转化等应用领域拓展研究，均取得了理想的试验效果。
软锰矿闪速还原焙烧：电解金属锰是钢铁、铝合金、磁性材料和化工等工业不可缺少的原料之一。我国电解金属锰行业大都以菱锰矿（MnCO3）为原料，采用“H2SO4浸出→除杂→电解”的工艺进行生产，由于我国高品位菱锰矿资源消耗殆尽，一些企业生产电解金属锰使用的菱锰矿原料锰品位已降低至10％～12％并且仍难以为继，导致生产过程酸耗高、渣量大、生产成本高。随着我国环保政策的日趋完善，一些地方实行“以渣定产（即：限定渣量，倒推电解金属锰的容许产量）”的环保政策，电解金属锰生产企业面临日益严重的环保压力。Mn4+不溶于H2SO4而Mn2+溶于H2SO4，以软锰矿（MnO2）为原料生产电解金属锰，必须在高温状态下将不溶于H2SO4的Mn4+还原转化为Mn2+，采用“还原焙烧→H2SO4浸出→除杂→电解”工艺。以软锰矿（MnO2）为原料可减少电解金属锰生产的固废量约70%，同时降低浸出过程酸耗、减化浸出液的除杂作业难度，是电解金属锰生产的必然趋势。
本团队长期致力于软锰矿的闪速还原焙烧研究，成功开发出了煤基氧化锰矿还原焙烧成套装置及方法、利用黄铁矿强化软锰矿闪速还原同步实现锰铁联合生产的方法和动态预热静态还原焙烧氧化锰矿的工艺及方法等。针对广西某锰业集团的软锰矿、国外某高铁低锰软锰矿、中信大锰软锰矿等国内外多个锰矿进行了闪速还原试验研究，四价锰转变为二价锰的转化率均达90%以上，为软锰矿的高效开发利用提供了新方案。
钛铁矿的氧化焙烧：钛铁矿是所有钛矿物中分布最广的一种矿物形态，在金红石资源日益减少的情况下，钛铁矿的需求量将逐渐变大。因此研究原生钛铁矿的经济合理、无污染或少污染的选矿方法显得尤为重要。原生钛铁矿常常由于成矿条件不同而含有各种数量不等的类质同象混合物，而且基本上均含有部分呈三氧化二铁形式出现的铁氧化物。研究发现，通过氧化焙烧改变天然钛铁矿中钛铁矿-赤铁矿固溶体的中两种矿相的比例，调控固溶体中钛铁矿和赤铁矿原子磁矩的有序排列程度，可改变钛铁矿的矿物磁性。本团队针对某含有三氧化二铬的钛铁矿矿样进行了氧化焙烧-磁选提钛降铬试验研究，杂质铬的去除率大于95%，极大地缓解了杂质铬对电弧炉熔炼的不利影响。