随着优质锌资源的不断减少,高铁闪锌矿的开发与利用引起冶金工作者的高度重视。随着赤铁矿除铁技术的快速发展和环保法规越来越严格,赤铁矿法除铁技术是一项无废渣除铁技术。赤铁矿法除铁技术是在180℃～200℃,在这一温度区间硫酸亚铁大量结晶,大量的硫酸亚铁晶体引起硫酸亚铁晶体难返溶、亚铁的氧化缓慢、硫酸铁的水解量减少除铁后液铁离子浓度较高、亚铁氧化缓慢等问题。亚铁离子的氧化过程是发生在气-液-固三相之间发生,其结晶-氧化-水解化学反应和过程存在多元多相的复杂化学行为。针对以上问题,本论文以不同硫酸盐溶液为研究对象,主要研究工作及结果如下:（1）开展了高温水溶液中硫酸亚铁的结晶行为研究,考察了温度、静止吸附、时间、亚铁浓度、锌离子浓度和镁离子浓度对硫酸亚铁结晶的影响,并结合SEM和XRD检测手段,对硫酸亚铁晶体的物理化学性质进行表征。结果表明:随着温度的升高硫酸亚铁的溶解度降低,160℃～180℃之间时硫酸亚铁的溶解度急剧降低。150℃时,溶液处于第一介稳定区;160℃-170℃时,硫酸亚铁溶液处于第二介稳定区,180℃-190℃时,溶液处于不稳定区。静止有利于形成大颗粒硫酸亚铁晶体,提高硫酸亚铁的结晶率。延长结晶时间,有利于硫酸亚铁晶体长大,提高硫酸亚铁的结晶率。Zn²⁺和Mg²⁺的加入都会降低硫酸亚铁的溶解度,加入锌离子和镁离子导致硫酸亚铁溶解度急剧降低区间从160℃～170℃变为170℃～180℃。改变初始溶液中亚铁的浓度,硫酸亚铁溶解度的急剧降低区间保持不变。温度为120℃-160℃时,随着锌离子和镁离子浓度的增加硫酸亚铁的结晶量逐渐增多;当温度高于160℃时,随着锌离子浓度的升高硫酸亚铁的结晶量先降低后升高。（2）针对FeSO₄-ZnSO₄-MgSO₄-H₂SO₄多元体系中锌、铁、镁的结晶行为,考察不同硫酸盐浓度下,温度对硫酸亚铁、硫酸锌和硫酸镁结晶的影响。结果表明:随着温度的升高硫酸亚铁、硫酸锌和硫酸镁的溶解度降低;FeSO₄-ZnSO₄-H₂SO₄体系中:当温度低于160℃时,随着锌离子的浓度增加硫酸锌和硫酸亚铁的结晶率提高,140℃-190℃,硫酸亚铁的存在提高了硫酸镁的结晶率。FeSO₄-MgSO₄-H₂SO₄体系中:当温度低于160℃时,硫酸镁的存在提高了硫酸亚铁的结晶率,温度高于170℃时,硫酸镁的存在降低了硫酸亚铁的结晶率。140℃-190℃,硫酸亚铁的存在提高了硫酸锌的结晶率。向FeSO₄-ZnSO₄-H₂SO₄中加入硫酸镁,硫酸亚铁和硫酸锌的结晶率降低。向FeSO₄-MgSO₄-H₂SO₄体系中加入硫酸锌,在140℃-170℃之间,硫酸亚铁和硫酸镁的结晶率提高;170℃-190℃时,硫酸亚铁和硫酸镁的结晶率降低。（3）为了探讨硫酸亚铁结晶对氧化水解过程的影响。开展了硫酸亚铁氧化水解实验,以滤渣的重量和成份、沉淀物的重量和成份、溶液中铁离子浓度为量化指标。结果表明,在升温阶段,大量的硫酸亚铁结晶,导致硫酸亚铁氧化水解缓慢,引起除铁后液铁离子浓度偏高。在氧化水解阶段,FeSO₄-H₂SO₄二元系中,在反应1h内,硫酸铁的水解速率小于硫酸亚铁的氧化速率。在反应1h后,硫酸铁的水解速率大于硫酸亚铁的氧化速率;FeSO₄-ZnSO₄-H₂SO₄三元系中,在反应1h内,硫酸亚铁晶体的返溶速率大于硫酸亚铁的氧化速率。在反应1h后,硫酸亚铁晶体的返溶速率小于硫酸亚铁的氧化速率;