随着国家的发展,各行业对电力的需求快速增长,我国电力工业得到迅猛发展。2016年我国煤炭发电量占总发电量的75%,粉煤灰排量也是在逐年增加,累计积存量达到20亿吨,粉煤灰已经对环境造成严重危害。从高铝粉煤灰中提取氧化铝,不仅能解决粉煤灰造成的环境污染问题,而且能替代铝土矿成为氧化铝生产的原料,缓解我国铝土矿资源紧张的局面。利用碱石灰烧结法从高铝粉煤灰中提取氧化铝已经实现工业化生产,但烧结工艺存在能耗高,排渣量大等问题。本文通过改变熟料配比和烧成制度进行熟料烧结试验,探索不同钙比、碱比、烧结温度以及时间对所得熟料性能的影响。利用X射线衍射分析以及熟料的标准溶出率来评价各因素对熟料的影响规律,从而得出最佳烧结方案,并进行悬浮预热煅烧半工业化试验,为工业化试验提供依据。试验结论如下:（1）温度低于1150℃时,熟料的标准溶出率随着温度的升高而逐渐增大,1150℃时烧成的氧化铝熟料的标准溶出率最高达到90.58%,温度升高到1200℃时,熟料的标准溶出率降低到89.07%。氧化铝熟料的最佳烧结温度为1150℃,温度低于1150℃所烧出的熟料为欠烧状况,高于1150℃为过烧状况,熟料欠烧结和过烧结都无益于熟料的溶出。（2）烧结时间对熟料矿物相组成以及标准溶出率影响不大,在试验条件下,烧结1h足以使反应完全。（3）随着钙比的提高,铝硅酸钠逐渐转变成为偏铝酸钠,当钙比为1.0时铝硅酸钠矿物相消失,当钙比为1.2时铝硅酸钠全部转化为偏铝酸钠且不会伴随着氧化钙的生成。当钙比为1.0时,熟料的标准溶出率为90.85%,当钙比>1.0时熟料的标准溶出率有略微下降,后随着钙比的增大,熟料的标准溶出率基本不变。配和料的钙比C/S为1.0,不宜超过1.2。（4）碱比N/R<1.1时,熟料的标准溶出率随着碱比的增加而增加。当碱比为1.1时,熟料的标准溶出率达到最大值96.51%,碱比继续增大,所得熟料的标准溶出率基本不变。随着碱含量的增加,熟料中的铝硅酸钠(Na_1.95Al_1.95Si_0.05O₄)逐渐转变为偏铝酸钠（NaAlO₂）,当碱比为1.1时熟料中的铝硅酸钠(Na_1.95Al_1.95Si_0.05O₄)已分解完全,偏铝酸钠（NaAlO₂）的衍射峰明显增强。配和料的最佳碱比N/R=1.1。（5）通过设计正交实验,利用极差分析与方差分析评价各因素对实验结果影响效果,在试验选定的条件范围内影响熟料标准溶出率的各因素的主次关系为烧结温度>钙比>碱比>烧结时间,烧结温度对熟料标准溶出率影响程度最显著。熟料烧结最佳方案:碱比N/R=1.1,钙比C/S为1.0,烧结温度控制在1150℃,烧结时间为1h。按该条件所得熟料的标准溶出率达到96.51%。（6）控制窑尾烟室温度在700℃以下,系统运行正常,通过半工业化试验,验证了高铝粉煤灰碱石灰悬浮预热烧结工艺的可行性。