本论文是本课题组和西安理想华夏科技创新有限公司合作开发的《陕西韩电二厂高铝粉煤灰制备氧化铝清洁生产技术》研究项目的一部分,主要研究内容为采用两步碱溶法制备冶金级氧化铝。实验所用原料为陕西省韩二电厂排放的高铝粉煤灰(H2F-07),其中Al2O3的含量为30.37％,SiO2含量为57.44％。　　 先采用烧结水浸工艺和低浓度NaOH溶液碱浸工艺对磨细后的粉煤灰进行初步脱硅反应,进一步提高粉煤灰中Al2O3/SiO2质量比,对比碱溶法和烧结水浸法两种工艺的实验结果确定,碱浸初步脱硅工艺效果明显优于烧结水浸工艺,最佳的实验条件为:NaOH溶液浓度6mol/L,反应温度为95℃,反应时间为4h,液固比为3,初步脱硅后粉煤灰中Al2O3/SiO2质量比约为0.83。预脱硅后的粉煤灰在240℃～280℃的条件下,按CaO/SiO2(mo1)=1.05配以Ca(OH)2用浓的循环NaOH溶液进行溶出,原料中的SiO2以NaCaHSiO4的形式存在于滤渣中,Al2O3以NaAlO2的形式进入于滤液中,从而实现了硅铝的分离。在优化的实验条件下,Al2O3的溶出率为92％,溶出的NaAlO2溶液MR值为11.8,而硅量指数为10.9。用合成的水合铝硅酸钠作为晶种对该NaAlO2溶液进行初步脱硅,初步脱硅后NaAlO2溶液的硅量指数提高到92.9。向初步脱硅后的NaAlO2溶液加入Ca(OH)2,使其中的Al2O3转化为铝酸钙沉淀,再用一定浓度的的NaHCO3溶液在95℃条件下溶解铝酸钙沉淀,Al2O3的溶出率为93.6％,得到MR值为1.76的NaAlO2的溶液。向该NaAlO2溶液加入CaO在160℃下深度脱硅,加入少量碳酸钠除溶液中多余的CaO,得到硅量指数为4280的纯净的NaAlO2溶液,采用加晶种碳分法制备得中间产品氢氧化铝,继而煅烧成氧化铝产品。　　 采用X射线衍射分析、粒度分析和化学成分分析等手段对制备的氧化铝产品进行表征。结果表明,氧化铝产品的平均粒径52.32μm,达到有色金属行业标准YS/T274-1998中规定的三级标准。该实验结果为利用高铝粉煤灰制备氧化铝的工业化应用提供了设计依据。