本发明属于化工生产技术领域，具体涉及一种用于流化床反应器的熔铁催化剂及其制备方法，并在合成气制低碳烯烃中的应用。该熔铁催化剂的各组分质量含量如下：氧化钾0.05～1％；氧化镁0.05～1.5％；氧化钙0.1～3％及其它氧化物1～10％；所述其它氧化物为氧化锌、氧化锰、氧化铬及氧化锆中的多种；上述余量为铁氧化物，所述铁氧化物中三价铁与二倍二价铁的物质的量比值Fe3+/2Fe2+为0.05～1.0。所得的熔铁催化剂具有高强度、高活性及高烯烃选择性的特点。