目前氧化铝工业产出的大量赤泥被迫堆存,不仅占用大量土地,而且严重污染土壤、水体和空气。对赤泥中有价元素的高效分离回收,是实现赤泥减量化和无害化有效方法。本文对采用还原烧结-溶出-磁选法分离回收拜耳法高铁赤泥中铁、铝、钠的理论和工艺进行了系统研究,明确了还原烧结过程铁矿物还原生成粗大富铁颗粒的机理和条件,明晰了控制烧成过程炉料中液相量和扩大烧成温度范围的方法,提出了适宜的还原烧结条件和磁选分离铁的条件。论文的主要研究结果如下：1)热力学计算和动力学研究表明,在铁矿物碳还原体系中存在碳酸钠时,铁矿物易与碳酸钠快速反应形成中间产物Na2O·Fe2O3,而Na2O·Fe203被碳还原的反应速度快、起始温度低,且对还原物料中铁晶粒的长大有促进作用,有利于还原物料中铁的高效分离。2)通过调整还原烧结过程的炉料配方,可有效控制还原烧结过程炉料中的液相量并扩大炉料的烧成温度范围。在高铁赤泥还原烧结炉料钙比2.0、碱比1.0、配碳比15%,烧成温度为1100℃～1200℃的条件下,还原烧结过程能顺利进行,熟料经浸出后,赤泥中铝回收率达到90%、钠回收率达到90%。3)采用两段磁选工艺,可有效回收高铁赤泥还原烧结熟料浸出渣中的铁。在适宜的还原烧结和磁选条件下,磁选精矿全铁品位达70%、赤泥中铁回收率达到90%。4)高铁赤泥还原烧结-溶出-磁选法回收铝、铁和钠后,残渣量仅为赤泥量的30%,且富集了钪、钛、钽、铌等主要稀有稀散金属元素,为其残渣的进一步综合利用奠定了基础。