采用石灰烧结法处理低品位含铝资源提取氧化铝工艺具有干法烧结、物料自粉化等优点,而石灰配入量大、烧结能耗高、溶出渣量大和氧化铝溶出性能差等制约着该工艺的应用和发展,因此降低石灰配入量和提高氧化铝溶出性能是强化石灰烧结法发展的主要方向。本文通过XRD、SEM、FTIR和TG-DSC等检测手段系统研究了CaAl₂O₄（CA）-Ca₂SiO₄（C₂S）、Ca₁₂Al₁₄O₃₃(C₁₂A₇)-C₂S高温共熔反应过程中物料的物相生成、物相转变和微观形貌;通过粒度分析和标准溶出研究了烧结物料的粉化性能和在Na₂CO₃-NaOH溶液中的化学稳定性;同时研究了钙铝黄长石的形成机理及其在Na₂CO₃-NaOH溶液中的化学稳定性。研究了烧结温度为1300¹500℃时,CA-C₂S共熔反应物料的物相转变机理及化学稳定性:烧结温度为1400¹450℃时将促进CA和C₂S通过共熔反应转化成Ca₂Al₂SiO₇（C₂AS）和C₁₂A₇,而延长反应时间也将促进这一反应的进行,当烧结温度为1450℃、保温时间为2.0h时,烧结物料的主要物相为C₂AS、C₁₂A₇和β-C₂S,以及少量的CA和γ-C₂S,C₂AS的生成一方面降低了烧结物料的粉化性能,另一方面C₂AS几乎不与Na₂CO₃反应,此时烧结物料的氧化铝的溶出率为56.17%;烧结温度为1500℃、保温时间为2.0h时,物料完全熔化,在冷却过程中将逐步析出CA和C₂S;烧结物料的主要物相为CA和β-C₂S,以及少量的C₂AS、C₁₂A₇和γ-C₂S,此时氧化铝溶出率为96.22%。研究了烧结温度为1300¹500℃时,C₁₂A₇-C₂S共熔反应物料的物相转变及化学稳定性;C₁₂A₇和C₂S反应生成C₂AS的温度为1498℃,烧结温度为1500℃时,烧结物料的主要物相为C₁₂A₇和C₂S,以及少量的C₂AS;随着烧结温度的升高,氧化铝溶出性能先升高后降低,1350℃时,氧化铝溶出性能最好,为99.47%。