我国作为氧化铝生产大国，铝土矿资源现状却不容乐观，我国铝土矿资源总储量高但品质较低，且存在大量高铁低品质铝土矿，处理成本高，赤泥排放大。课题组为此提出了钙化-碳化法处理低品质铝土矿的新方法。显然，探索铁在钙化-碳化法处理铝土矿过程中的转化与存在状态，是有效利用铁元素的关键。本文以高铁铝土矿中的铁元素作为研究对象进行研究，探索铁元素在钙化-碳化法处理高铁铝土矿过程中的转化以及在赤泥中存在的形态。为此本文进行了如下研究:　　首先，研究了铁水化石榴石形成和碳化的热力学。热力学分析结果表明:对于不同饱和系数的铁水化石榴石，其钙化过程中，随着温度的升高，吉布斯自由能都向着更负的方向发展。说明，温度的提高有利于反应向正方向进行。碳化过程中，不同的饱和系数的铁水化石榴石，随着温度的变化，在所计算的温度范围内，其分解反应都可以进行。　　其次，研究了铁水化石榴石的合成条件及其碳化过程。加入铁源合成铁水化石榴石，考察钙化-碳化法中纯物质实验中铁元素的走向。以Fe(OH)3作为铁源，温度240℃，铁硅摩尔比为2.4∶1，钙硅比选取理论值3∶0.64合成时，产物主要以铁水化石榴石存在，铁硅比更高时，多余的铁以Fe2O3形式存在。碳化条件为:温度120℃，通气压力1.2MPa，液固比取10∶1，反应保温时间为2h。通过合成过程的非等温动力学研究，得出反应的表观活化能为E=363.413 kJ/mol，反应级数是n=4.25。　　第三，研究了钙化-碳化法处理高铁铝土矿过程中铁的走向。钙化转型过程温度为240℃，石灰添加量为理论值的1倍，即钙硅比为4.68∶1，钙化赤泥中铁以铁水化石榴石和Fe2O3存在。碳化转型工艺条件为:温度120℃，压力1.2MPa，碳化过程铁水化石榴石分解为Fe2O3，转型规律与纯物质合成铁水化石榴石转型过程一致。　　第四，研究钙化-碳化法赤泥中氧化铁的还原性。铁水化石榴石碳化渣进行还原，得出1200℃，煤粉添加量为理论值，保温时间为1h时铁的还原性能最佳，达到60％以上。考察钙化碳化法赤泥与拜耳法赤泥中铁的还原性，还原度均达60％左右。　　综上，本文对高铁铝土矿中铁在钙化、碳化过程中的走向及赤泥中铁的还原性的研究对低品位高铁铝土矿的处理及其赤泥中铁元素利用，具有理论和实验参考价值。