近年来我国优质铝土矿资源日趋枯竭,高效利用低品位铝土矿有利于我国铝工业的可持续发展。本文以低品位铝土矿以及拜耳法赤泥为原料,对铝土矿焙烧和碱浸脱硅后获得的精矿进行溶出实验,模拟研究溶出过程的晶体变化,系统研究了溶出温度、溶出时间、苛碱浓度、石灰添加量对溶出性能的影响。对焙烧赤泥进行Ca O掺杂提碱,重点考查焙烧温度、焙烧时间、浸出时间、液固比、Ca O掺杂量对赤泥提碱的影响。采用XRF、XRD、SEM-EDS和BET等分析方法,系统研究了焙烧矿、脱硅精矿以及焙烧赤泥的物相和形貌变化规律,通过浸出动力学以及Materials Studio晶体模拟对Al₂O₃和赤泥中Na⁺浸出机理进行了分析。获得焙烧矿较佳溶出条件为:溶出温度280 ^oC、溶出时间70 min、石灰添加量10%、苛碱浓度245 g/L,Al₂O₃相对溶出率为90.37%;在其它溶出条件相同情况下,脱硅精矿较佳石灰添加量为8%,Al₂O₃相对溶出率达到94.85%,脱硅精矿的溶出效果明显较好。焙烧矿与脱硅精矿的BET比表面积分别为29.817m²/g和31.252 m²/g,累积孔容分别为0.077 cm³/g和0.078 cm³/g,平均孔径分别为10.4126 nm和14.7620 nm,焙烧矿疏松多孔,但孔径较小。赤泥经焙烧后物相中氧化铁与硅酸铁的衍射峰消失,出现铁铝硅酸钠钙的衍射峰。在焙烧温度为700 ^oC时,赤泥中水合铝硅酸钠晶格参数最大分别为a=b=12.6638 nm,c=5.1615nm。随焙烧温度的升高,赤泥的孔径先增后减,比表面积与孔容逐步减小,颗粒逐渐细化,但会发生聚集现象。赤泥焙烧提碱较佳工艺为:Ca O掺杂量8%,液固比6:1,浸出温度95 ^oC,浸出时间90 min,此时Na⁺浸出率为72.6%。动力学分析结果表明,焙烧矿和脱硅精矿Al₂O₃在溶出过程中均受内扩散控制,表观活化能分别为63.99 k J/mol和49.06 k J/mol。焙烧赤泥Ca O掺杂置换Na⁺在浸出过程中受内扩散控制,表观活化能为22.39 k J/mol。焙烧矿和脱硅精矿在特定溶出条件下氧化铝相对溶出率与溶出温度之间分别满足如下关系:y=u（T）=-899.87+6.75223T-0.01143T²和y=u（T）=-188.49+1.49077T-0.00179T²。Materials Studio晶体模拟研究表明,Al₂O₃晶体（113）面在碱浸过程中的反应导致晶粒尺寸减小,脱硅精矿铝氧结构在溶出反应过程中与苛碱的结合能小于焙烧矿,脱硅精矿晶面间距减小,A―O键长增加,存在1.8540 nm与1.9710 nm 2种键长。水合铝硅酸钠和氢氧化钙反应的自由能先增大后减小,结合能先减小后增大,且水合铝硅酸钠的晶体表面积与表面能成正比,有利于浸出反应的进行,提高了Ca²⁺置换出Na⁺的效率。