本论文对铁矾渣热分解还原行为进行了研究,首先对铁矾渣进行了 XRF半定量分析、定量分析和XRD物相分析,初步对铁矾渣主要元素组成、含量以及存在的形式有了较为详细的了解。利用差示扫描量热分析手段探究了铁矾渣分解过程并进行动力学分析,将还原剂无烟粉煤与铁矾渣均匀混合后进行了差示扫描量热分析,根据差示扫描量热分析结果进行还原焙烧,并对还原焙烧产物进行了溶解-磁选实验。在本实验研究过程中得出了以下结果。铁矾渣原料的工艺矿物学研究表明,铁矾渣主要晶相是钾铁矾、铵铁矾和草黄铁矾的混合体;主要有价元素Zn含量为3.09,其中80.58%存在于铁矾渣的硫酸盐相和氢氧化物中,此外铁矾晶体相中占7.76%,铁酸锌形式占5.83%,硫化物形式占5.83%;主要金属元素Fe含量为28.92%,其中其中86.10%存在于铁矾晶体相中,12.41%在氢氧化物中,以铁酸锌形式存在的铁占比1.49%;铁矾渣热分解TG-DSC动力学研究表明,铁矾渣热分解主要分为2个过程:第1阶段从260℃到430℃,属于铵和羟基脱除过程,失重率约15%;由Kissinger法求得该过程反应的活化能172.02 kJ/mol,指前因子A为5.05×109 K/s;第2阶段从500℃到700℃,属于SO2逐步脱除过程,失重率约22%;由Kissinger法求得该过程反应的活化能179.59 kJ/mol,指前因子A为3.80×106 K/s;铁矾渣分解动力学模型函数G（α）=α3/2。批量铁矾渣热分解产物XRD研究结果显示不同温度下焙烧分解产物的对应关系是:375℃分解产物 Fe2O3、Fe2（SO4）3、Fe（OH）SO4,420～650℃分解产物为 Fe2（SO4）3、Fe2O3,750℃ 分解产物为 Fe2O3,900℃分解产物为 Fe2O3、Fe304、Zn Fe2O4。铁矾渣+粉煤热还原TG-DSC升温曲线显示,580,720,840,900,1000℃有显著的吸热和放热反应峰出现;在各吸热放热反应峰温度下的批量还原焙烧XRD检测实验结果表明,该过程在580℃还原焙烧结果是Fe2O3;720℃还原焙烧结果是Fe3O4、Fe2O3、Zn Fe2O4;840℃焙烧还原结果是 FeO、Fe、ZnS;900℃还原焙烧结果是 Fe、ZnS;1000℃还原焙烧结果是Fe、ZnS、FeS。铁矾渣还原焙烧产物稀硫酸溶解实验显示,Zn最高溶解率9.69%,说明还原焙烧渣中可溶锌很少。不同温度下还原焙烧渣磁选结果显示,在840℃～1000℃焙烧温度之间所得精矿中的Fe含量在63.17%～70.97%之间,Zn含量在2.20～6.30%之间、S含量在9.67～10.06%之间。精矿Fe含量达到铁矿石标准,但是S含量过高,难以作为炼铁原料。