本发明属于冶金固废资源化利用技术领域，具体涉及一种改性钢渣、制备方法及其在非高炉直接还原工艺中的应用。本发明在目前风淬钢渣处理工艺基础上，引入富氧气氛调节和间接碳酸化技术，实现钢渣中铁相组分的矿物转变，Ca、P和Fe的有效分离，该改性后的钢渣能够直接应用于非高炉直接还原工艺，且具有良好的反应活性，实现高价值的铁的回收。按照低品位铁矿石吨度价格为10元计算，钢渣中的Fe富集到35％，则价格为350元/吨，钢渣本身价格为40元/吨(含运费)，按照1吨钢渣产出0.68吨低品位富铁料，则每吨钢渣的收益为350×0.68‑40＝198元/吨，按照我国钢渣年产1亿吨计算，则创造的效益可达到198亿元/年。