高炉瓦斯灰是炼铁过程中的副产物,主要成分为铁、碳,此外还含有少量的锌、钠、钾等元素。锌是炼铁过程中的有害元素,若要实现高炉瓦斯灰直接返回炼铁系统做原料或配料回收,需对物料中的锌脱除。为分离回收高炉瓦斯中锌,采用氨-碳酸法选择性配位浸出高炉瓦斯灰中的锌,通过萃取、反萃回收浸出液中的锌。为研究锌的萃取行为,以Mextral54-100（β-diketone,HA）和Lix84I（oxime,HNAPO）为萃取剂,TRPO为协萃剂,结合密度泛函理论研究了萃取剂微观结构对其萃取性能的影响,进而揭示锌的萃取行为;以HA和TRPO组成协萃体系,在CO₂强化作用下高效提取氨性浸出液中的锌,并提出高炉瓦斯灰“氨-碳酸铵浸出—CO₂强化萃取”工艺。具体研究内容及结论如下:（1）采用氨-碳酸铵为浸出剂,高炉瓦斯灰单级浸出最佳条件为氨水浓度2mol/L、碳酸铵浓度2mol/L、温度50℃、液固比6:1、时间3h,经两段逆流浸出,锌的浸出率为91.0%,铁的浸出率仅为1.2%;锌的含量由9.5%降低至1.1%,浸出渣中的铁和碳由原料中的35.9%和13.5%分别富集至47.6%和16.6%。物相分析表明,原料中以氧化物和硫酸盐形式存在的锌溶解浸出,浸出渣中的锌主要赋存于难溶的锌铁尖晶石物相中。（2）采用基于量子化学的密度泛函方法计算萃取剂及萃合物的几何参数和分子轨道贡献率,发现HA烯醇式上的O和C原子,HNAPO肟基上的C、N和苯酚上的O原子对分子轨道的贡献率最高,表明烯醇式、肟基和酚羟基为萃取反应的活性中心;HA红外光谱图中,C=C双键的伸缩振动峰在萃取反应后发生了红移;HNAPO肟基中C=N双键的伸缩振动峰强度发生改变,酚羟基的摇摆振动峰消失,表明C=C、C=N和酚羟基为萃取反应的活性中心;HA的分子轨道差值和电负性均低于HNAPO,化学势高于HNAPO,表明HA萃取锌的能力大于HNAPO;进一步实验研究表明,同一实验条件下HA萃取锌的能力大于HNAPO,实验结果与理论计算结果一致。（3）HA+TRPO协萃体系在CO₂强化萃取锌实验的最佳工艺参数为HA浓度1.2mol/L,TRPO浓度0.2mol/L,转速600r/min,温度30℃,时间10min,CO₂压力0.2MPa,在最佳工艺条件下所需的萃取理论级数为2级;CO₂通过改变氨浸液中的pH值来改变溶液中的物种分布,进而提高锌的萃取率,但过高的CO₂压力导致碱式碳酸锌的生成降低锌萃取率;红外光谱分析表明,HA+TRPO和CO₂组成的协萃体系能有有效的避免氨的共萃;研究提出高炉瓦斯灰“氨-碳酸铵浸出—CO₂强化萃取”循环处理工艺,锌浸出率稳定在91.0%,锌的萃取率大于97.0%,废电解液反萃后锌的浓度为51⁵8g/L。