铅锌冶炼过程产生的大量铅锌冶炼渣不但严重污染环境,而且造成资源浪费。清洁处理铅锌冶炼渣,合理回收渣中的金属是铅锌冶炼工业可持续发展的必要途径。通过热力学计算和实验对“高温脱硫-碳热还原”过程进行研究,为熔池熔炼法回收沉铁渣和炼铅渣中的金属资源提供理论依据。热力学计算结果表明,沉铁渣中主要金属硫酸盐PbSO4、ZnSO4、 In2(SO4)3、Fe2(SO4)3和CaSO4的分解温度分别为1316.1、1194.2、1103.7、1148.2和1500.0K。TG-DSC热分析得到的五种金属硫酸盐发生分解反应的难易顺序与热力学计算得到的结果相同。金属硫酸盐热力学计算得到的S02平衡分压、各反应物和产物的相变温度、分解温度与TG-DSC热分析在相应段的结果相吻合。模拟沉铁渣的高温脱硫实验结果表明,在炉温1573K、氧气气氛、水淬骤冷产物时,脱硫率为99.55%,铁含量为37.92%。在炼铅渣作熔剂、温度1673K、沉铁渣和炼铅渣的进料比7：3时,脱硫率为99.40%,铁含量为27.94%；在炼铅渣作熔剂、沉铁渣和炼铅渣的进料比1：1、温度1623K时,脱硫率为99.66%,铁含量为24.62%。模拟脱硫产物的碳热还原实验结果表明,在焦炭做还原剂、温度1723K及预混合混料方式时,可以得到成分均匀的金属熔体相,金属相的铁含量达到98.38%,杂质含量低,还原效果好。采用TG-DSC热分析对脱硫产物碳热还原的机理研究表明,脱硫产物中ZnFe2O4的稳定性强,在焙烧温度下不能直接分解。在温度1092.4-1121.9K且有合适比例的焦炭或CO条件下,ZnFe2O4可以发生还原分解反应。