我国是氧化铝生产大国,氧化铝的产量和产能均高居世界首位,而我国的优质铝土矿资源却相对缺乏。目前,我国的氧化铝生产主要依赖于国外铝土矿的进口,这很大程度上制约了我国氧化铝产业的发展。因此,寻找新的含铝资源已成为当前研究的热点。作为火力发电大国,我国每年燃烧煤炭发电产生的大量粉煤灰对周围环境造成巨大压力,而氧化铝的含量超过30%以上的高铝粉煤灰约占现存粉煤灰总量的30%,可视为一种潜在的含铝资源。因此,合理开发利用高铝粉煤灰提取氧化铝,实现固体废弃物绿色资源化,具有长远战略意义和重大现实意义,如今已成为国内外研究的热点之一。然而,传统的提取工艺均存在着不同的缺点,使其很难应用于实际生产中。本课题组在铵法焙烧的基础上,研发出了NH4HSO4溶液浸出粉煤灰提取氧化铝的新技术,本文主要对浸出热力学、浸出过程中各物质性质的转变规律、NH4Al（SO4）2溶液的结晶特性进行研究,为该技术的推广提供理论支持。通过热力学计算得到了Al-H2O和Fe-H2O体系中各物质的高温热力学数据并绘制了Al-H2O和Fe-H2O体系不同温度的Eh-pH图。结果表明,浸出体系中各物质的稳定区均随着温度的升高向pH降低、平衡电位升高的方向移动,Al3+在高温条件下的稳定区域变窄,说明过高的浸出温度会导致氧化铝浸出率降低。以Al-Fe-H2O体系Eh-pH图为依据,采取提高溶液电位值和pH值的方式,有效实现了浸出液中的Al、Fe分离。对浸出体系中的溶液性质和组成进行了研究,发现NH4HSO4溶液的电导率随溶液浓度的升高先升高后降低,溶液的结构随浓度的变化发生改变。NH4HSO4溶液存在溶质-溶质间的相互作用,这种作用随温度的升高而逐渐消失。反应温度的升高、反应时间的延长可促进NH4Al3（SO4）2（OH）6在NH4Al（SO4）2溶液中的生成;NH4Al（SO4）2溶液浓度的升高和过量NH4HSO4的加入可抑制NH4Al3（SO4）2（OH）6的生成;所得NH4Al3（SO4）2（OH）6呈立方体结构,可随温度的升高而发生分解,在1200℃分解成α-Al2O3。此外,NH4Al3（SO4）2（OH）6可溶于碱性溶液,同时释放NH3。采用多热法分析了NH4Al（SO4）2·12H2O在水中的溶解度,获得其与温度的关系,并测定了NH4Al（SO4）2·12H2O的超溶解度与介稳区。结果表明,NH4Al（SO4）2·12H2O在水中的溶解度随着温度的升高而升高,且与温度呈良好的线性关系。NH4Al（SO4）2·12H2O晶体在水中的生长为连续生长模式。在（NH4）2SO4-Al2（SO4）3-H2O三元体系相图中,NH4Al（SO4）2·12H2O的结晶区随着温度的升高而变小。晶体粒度随着结晶时间的延长而增大,所得晶体呈菱形。NH4HSO4和（NH4）2SO4的加入在一定程度上降低了NH4Al（SO4）2·12H2O的溶解度,即增加了NH4Al（SO4）2·12H2O的过饱和度,明显缩短了NH4Al（SO4）2·12H2O结晶的诱导期,致使成核速率加快,晶体粒度减小,采用搅拌结晶的方式在一定程度上提高了氧化铝的纯度。NH4Al（SO4）2·12H2O在水中的介稳区宽度随着降温速率的升高而变宽,随着搅拌速率的升高而变窄。