中国是锌消费大国,随着锌矿资源的不断消耗,二次锌资源的利用发展愈发重要;同时作为全球年钢厂量第一的产钢大国,国内钢厂衍生的烟尘（包括高炉灰、转炉灰、电炉灰）是二次锌资源的主要来源之一,但大部分钢厂烟尘多被循环富集烧结利用,导致炉内的锌负荷愈来愈高,严重影响高炉设备的正常运行;而直接填埋处理钢厂烟尘的成本较高,也会造成环境污染,更是一种对再生锌资源的浪费。目前处理钢厂含锌烟尘较为普遍的工艺是火法和湿法:火法工艺能耗大,且不能解决含锌烟尘中铅、锌及碱金属的问题;湿法处理中的酸浸工艺成熟,锌浸出率高,但浸出液净化过程中需要增加除铁的工艺,且酸浸过程对设备腐蚀严重。碱浸工艺难以溶解烟尘中的铁酸锌,锌浸出率得不到改善。因此为了能够解决钢厂烟尘的富集问题,同时能够回收丰富的二次锌资源,探索一种新型合适的处理钢厂含锌烟尘的工艺至关紧要。借鉴国内外学者利用锌离子与无机配体能够形成稳定配合物的理论依据,有关学者提出了在碱性体系中利用锌离子与有机氨基酸的配合作用来选择性提取锌的工艺研究。其实质是产生一种叫氨基酸锌的金属盐络合物,由Zn²⁺与氨基酸中给电子的N和-COOH形成,而这种金属氨基酸盐体系的出现打破了除氨浸及碱浸工艺在NH₃、Cl^-、OH^-外的配体局限性。本文是采用亚氨基二乙酸盐(Ida^2--H₂O)体系中的亚氨基二乙酸根(Ida^2-)为配体,开展一种新的氨基酸盐选择性浸出体系工艺来处理钢厂含锌烟尘。针对氧化锌（ZnO）在碱性Ida^2--H₂O体系中的热力学行为进行探讨,根据配位化学理论绘制亚氨基二乙酸根(Ida^2-)在溶液中的形态分布图;根据质量守恒等原理研究ZnO-Ida^2--H₂O体系中Zn²⁺的配合平衡热力学,并绘制亚氨基二乙酸根配体总浓度[Ida^2-]_T在0.5².5 mol·L^-1和pH值在6¹2范围内变化时的热力学平衡图,研究配体(Ida^2-)浓度和pH值对亚氨基二乙酸盐体系浸出氧化锌的影响:分别探讨了以ZnO为平衡固相在Ida^2--H₂O体系中的总锌浓度变化以及锌物种、配体Ida^2-物种的分布情况;同时对热力学计算结果进行实验验证。结果表明:在一定的配体Ida^2-浓度下,体系pH值为7⁹时,溶液中总锌浓度最为稳定;当Ida^2-浓度为2 mol·L^-1,体系pH值为8时,Zn²⁺浓度理论计算值与实验值之间相对误差达到最小,仅为1.07%。本文以沙钢电弧炉烟尘为原料,采用碱性Ida^2--H₂O体系选择性浸出工艺,实验结果表明:亚氨基二乙酸根(Ida^2-)配合能力和选择性强,易与锌离子(Zn²⁺)构成稳定配合物;反应温度、配体浓度、液固比以及pH值对锌浸出效果及杂质溶出情况影响较大;最佳工艺条件参数:液固比25:1,配体总浓度[Ida^2-]_T为3.5mol·L^-1,搅拌速度500 r·min^-1,温度140°C,pH值为7.5,反应压力0.5 MPa,反应时间4 h。在最佳工艺条件下,锌、铁浸出率值较为稳定,其中锌浸出率最高可达94.18%,铁浸出率控制在17.5%上下;Ca、Mg在浸出液中的含量分别控制在7.7 mg·L^-1、24.5 mg·L^-1左右;最优工艺条件下的Pb、Mn、Cr、Cu金属元素在浸出液中浓度分别为77.375 mg·L^-1、7.421 mg·L^-1、9.567 mg·L^-1、5.861 mg·L^-1。