钢铁厂含锌粉尘资源化利用是解决目前锌需求量大、一次资源短缺的重要途径,也是我国推行碳中和、碳达峰政策背景下的大势所趋。本研究立足钢铁企业中具有资源性和危害性双重特点的含锌粉尘,提出高效实现锌碱性湿法资源化新方法。本研究对粉尘物料分析,研究其浸出特点,了解钢铁厂含锌粉尘的资源化潜力。提出通过钙化球磨-焙烧-碱性浸出的方法提高锌金属浸出效率,通过正交试验确定最佳工艺参数,通过浸出动力学研究,了解浸出过程的限制性环节。并对机械活化强化作用机理进行了一定的研究。结果表明:钢铁厂粉尘铁含量在13%以上,最高可达68%;锌含量在2%～6%,最高可达9.6%,资源化潜力较大;物相组成主要为含Fe、Zn、Mg、Ca、O等元素的化合物,物相组成复杂。各种类粉尘因生产环节原料、捕获方式等差异,具有相应的资源化潜力。用6mol/L氢氧化钠溶液对锌选择性浸出,液固比、温度、时间等因素对锌浸出特性有不同的影响。针对制约锌浸出效率的铁酸锌,配合氧化钙,通过球磨-焙烧可实现二者反应生成易浸出的氧化锌。球磨前处理可有效降低二者反应所需的较高温度,反应物经500rpm球磨180min,900℃焙烧120min,锌浸出率可达83.4%,氧化锌生成率较高。通过正交试验,确定影响钙化球磨-焙烧-碱浸法资源化钢铁厂粉尘中锌工艺的主次顺序为:焙烧温度＞Ca O添加量＞球磨时间＞浸出液固比＞浸出时间＞浸出温度＞焙烧时间＞球磨转速;确定最优的工艺参数为:Ca/Fe摩尔比2.7,球磨转速300rpm,球磨时间180min,焙烧温度1100℃,焙烧时间60min,浸出液固比30m L/g,浸出温度60℃,浸出时间180min。在该工艺参数下处理后,来自钢铁厂的四种粉尘样品的锌浸出率得到较大提升。OG泥的锌浸出率可达80%,冷轧泥的锌浸出率可达95%以上,环境灰和电炉灰的锌浸出率分别可达73%和68%,锌资源得到进一步的回收利用。浸出动力学表明,经球磨-焙烧处理后的铁酸锌和氧化钙,其浸出反应表观活化能为13.8k J/mol,产物层扩散为浸出过程限制性环节。机械活化使样品结构分散,弱化颗粒边界,在后续焙烧、浸出过程中反应更充分。样品经转速300rpm,球磨180min,中位粒径减小至未活化时的0.76倍,比表面积增大至未活化时的2.3倍。一定强度和时间的机械活化作用,减小样品颗粒的中位粒径,增大其比表面积,增强后续反应程度。ZnFe2O4（220）经转速500rpm,球磨180min,半峰宽提升至未活化时的1.2倍,无序化程度达23%;经转速300rpm,球磨240min,半峰宽提升至未活化时的1.1倍,无序化程度达22%。Ca O（200）经转速300rpm,球磨180min,半峰宽提升至未活化时的1.3倍,无序化程度达79%。一定强度和时间的机械活化作用,使物质衍射特征峰强度减弱,紊乱程度增加;半峰宽增加,无序化程度增加,晶格产生畸变,并向非晶化状态转变,降低了铁酸锌和氧化钙反应所需的较高温度条件,促进了反应进程。本研究为钢铁厂含锌粉尘高效资源化回收利用提供了理论依据和技术支持。