为实现湿法炼锌过程中锌铁的高效分离,我国多家湿法炼锌企业采用了热酸浸出-黄钾铁矾法除铁工艺,该工艺每生产1吨电锌约产出0.5吨的危废铁矾渣,据统计我国每年产出的铁矾渣高达100万吨。铁矾渣中除含有一定量的有价金属锌、铟、铜外,还含有铅、镉、砷等有毒元素,在自然条件下堆存将造成地下水和环境的污染,同时造成有价金属资源的浪费。现有工艺和处理方式只能部分地实现铁矾渣中有价金属回收或铁的资源化利用,且处理工艺冗长、易产生二次污染。本文利用水热冶金的独特技术优势,开展了铁矾渣水热矿相转变及有价金属浸出行为研究,同时实现铁矾渣中铁的资源化利用以及有价金属富集和提取。主要研究内容及所得结论如下所示:（1）绘制了水热条件下Zn-Fe-S-H₂O系的电位-p H图,确定了含铁物相在高温水热条件下的优势区域,结果表明:铁矾物相在高温水热条件下可完成矿相转变形成赤铁矿,铁酸锌在水热条件下将进行分解,有价金属锌最终将富集于转化液中;Material Studio软件中的几何优化和能量计算板块模拟结果表明四种铁矾稳定性由大到小依次为:铅铁矾>黄钾铁矾>黄钠铁矾>黄铵铁矾,即在水热条件下黄铵铁矾最易发生分解与转化,铅铁矾最为稳定;晶体模型表明,In可通过类质同相的方式取代铁酸锌晶格中的Zn或是取代铁矾物相晶格中的Fe,并且取代铁矾晶格中的Fe更为容易。（2）铁矾渣水热矿相转变实验结果表明:水热条件下,铁矾渣中铁矾物相可转变为赤铁矿。渣中另一含铁物相铁酸锌可以得到分解,且铁酸锌中的铁将以硫酸盐的形式溶解于转化液中。经过水热处理可得到赤铁矿含量为68%的赤铁矿渣,渣中Fe含量可达48%;温度由160℃升高至240℃时铁矾物相转化率由32%升高至97%,在220℃反应1h铁矾物相的转化率可达94%,酸度高于15g/L将抑制铁矾物相的转变;形成的赤铁矿渣粒径较小,在降温过程中赤铁矿存在返溶现象,提高降温速率可有效阻止赤铁矿的返溶。（3）铁矾渣中的有价金属锌主要以铁酸锌的形式存在,温度由160℃升高至220℃,锌浸出率由9%升高至87%;在水热条件下铁矾渣中铁矾物相的转化反应将先于铁酸锌物相的分解反应,反应5h有价金属锌的浸出率可达89%;在5:1m L/g～20:1m L/g范围内升高液固比可使有价金属锌的浸出率由49%升高至94%,当液固比升高至30:1m L/g有价金属锌的浸出率将降低至61%;在初始硫酸浓度为0.01g/L～15g/L范围内,锌浸出率维持在90%左右,当酸度达到20g/L时有价金属锌的浸出率降低至18%。（4）铁矾渣含In149g/t,其中In₂（SO₄）₃和In₂O₃分别为2 g/t和10 g/t,剩余137g/t为含铟铁矾和含铟铁酸锌。在180℃、初始硫酸浓度40g/L的条件下,铟浸出率为29%,浸出的In主要来自含铟铁酸锌,含铟铁酸锌中的In经水热处理后将浸出于转化液中,并继续与Pb SO₄反应生成含铟铅铁矾;在220℃、初始硫酸浓度0g/L的条件下,铟浸出率为20%,此时铁矾渣中的含铟铁矾经水热处理转化为In₂O₃而赋存于转化渣中。