本发明提供了一种难选低品位微细粒铁矿石链篦机-串联式回转窑直接还原工艺，主要包括如下工艺步骤：（1）磨选及造球：粗精矿粉与膨润土混合后进行润磨、造球，得到球团矿；（2）链篦机干燥及预固结：球团矿加入到链篦机中进行干燥、预热并在氧化过程中完成预固结；（3）氧化回转窑焙烧：将球团矿送入到氧化回转窑进行进一步氧化；（4）氧化球团矿进入到环冷机中进行降温；（5）还原回转窑焙烧：氧化球团矿与外配煤粉混合后加入到还原回转窑中进行还原焙烧；（6）将金属化球团加入到余热回收装置中进行余热回收和降温；（7）将金属化球团在磨矿后进行磁选，得到金属回收率为85%以上、铁品位在80%以上金属化铁粉。