我国每年产出800万吨以上的含金硫酸烧渣,其中高达22.8 t的金没有得到回收,造成了金资源的巨大浪费。含金硫酸烧渣中的金多被包裹,采用常规的湿法提金技术难以获得满意的金回收率。高温氯化法是一种对原料适应性强的火法分离技术,用于含金硫酸烧渣提金时具有分离彻底的优点。然而,应用传统的高温氯化工艺进行氯化时存在一系列的问题:焙烧过程中粉化、结瘤、结圈严重,严重影响作业率;加热制度无法满足工艺要求,Au的挥发率低;内衬材料常发生腐蚀和粘接。这就对氯化工艺及氯化反应器提出新的更高的要求。本文以两种典型的含金硫酸烧渣为研究对象,进行了高温氯化提金的基础和应用研究。通过对CaCl₂作氯化剂时,高温氯化提金机理和Au挥发行为以及氯化反应过程中球团性能变化的研究,确定了适宜的工艺条件,利用模拟计算进行了高温氯化反应器的结构设计,并通过实验选择了合适的高温氯化反应器内衬材料。在扩大试验过程中对实验以及模拟计算的结果进行了验证。以扩大试验为基础,进行了工业化设计。研究得到的主要结论如下:Au-CaCl₂体系高温氯化挥发机理的研究结果表明:只有当载金矿物如Si02、FeS2存在时固态CaCl₂才能将Au氯化。当加热温度超过CaCl₂熔点时,CaCl₂会部分气化,气态CaCl₂具有较强的化学反应活性,可以与O2或H₂O反应生成C12/HC1或直接将Au氯化。Si02是对Au高温氯化影响最大的载金矿物,其与CaCl₂的反应起始温度为578～604℃,该反应在700℃存在转折点。含金硫酸烧渣-CaCl₂球团焙烧时,Au的起始挥发温度在不含水、含水空气气氛下分别为350℃和750℃,C1的起始挥发温度分别为350℃和250℃,因此生球烘干温度需低于250℃。球团焙烧温度需在110℃时Au的挥发率达到最大值。升温时间过长会降低有价金属元素的挥发率,增加CaCl₂的添加量或添加CaC03可缓解这一效应。因此,短升温时间、高CaCl₂添加量以及某些添加剂如CaCO3的加入可促进和保证Au的挥发。含金硫酸烧渣氯化球团性能研究表明:可通过磨矿并添加复合粘结剂的方法提高生球和烘干球的质量。在氯化球团的加热过程中,焙烧球团的强度从400℃开始先降低后升高,最低强度不到烘干球团强度的10%,这一现象是高温氯化时球团粉化的主要原因。提高烘干球的强度、适当降低CaCl₂的配比可以提高球团中温强度。高温焙烧时,适当的CaCl₂添加量和Fe3O4的存在有助于球团形成Ca-Fe-Si系液相,填充孔隙,提高球团高温焙烧后的强度。CaCl₂添加量超过6wt%时产生更多的孔隙,降低球团的强度。通过模拟计算进行了含金硫酸烧渣高温氯化反应器的设计,结果表明:为保证元素的挥发率和球团的强度,存在最优的竖炉的长宽比和高度修正系数最优值0.95和1.75,对应最优操作点的高温气体利用率最高。探讨了炉料和Cl₂两种腐蚀介质对Al-Si系耐火砖的作用,结果表明:以SiO2或莫来石形式存在的硅都可与原料发生作用,莫来石会在1250℃时与原料中的液相（主要为铁酸钙）反应生成Ca-Fe-Si-Al-O四元氧化物,造成原料与耐火材料之间的粘接。体系中α-Al203性质较为稳定,仅在高温下发生与Fe2O3之间的固溶。因此,低硅高铝的耐火材料更适合用作高温氯化反应器的内衬。根据实验研究结果,设计了含金硫酸烧渣高温氯化提金反应器,并进行了规模为2万吨/年（无锡）的一系列扩大试验。扩大试验得到了理想的结果:烘干球团和焙烧球团的粉化率低;焙烧球的性质稳定,平均抗压强度达到了炼铁用氧化球团的要求;Au、Ag的挥发率分别为88%、66%;选用的低硅高铝耐火砖长期使用未发生腐蚀和粘接。扩大试验为工业化应用提供了技术支撑和保障。在实验室研究和无锡2万吨/年扩大试验的基础上,在山东泰安建立了 15万吨/年规模的含金硫酸烧渣高温氯化提金示范工程,可实现无废水和废渣排放,Au回收率高,预计可实现可观的经济、环境和社会效益。