硫铝酸钙（3CaO·3Al₂O₃·CaSO₄）作为含硫铝酸钙熟料的主要成分,其钙铝比（CaO与Al₂O₃的摩尔比）低至1.33,相对传统石灰烧结法而言,能明显地降低石灰配入量、烧结能耗、溶出渣排放量等,且具有较高的氧化铝溶出率。本文首先合成了纯物相3CaO·3Al₂O₃·CaSO₄,通过XRD、SEM、Raman等测试手段研究了其微观结构、矿相组成及其氧化铝溶出机理,并研究了3CaO·3Al₂O₃·CaSO₄与γ-2CaO·SiO₂机械混合物的溶出规律以及温度制度对四元系CaO-Al₂O₃-SiO₂-SO₃的合成与氧化铝溶出性能的影响。研究结果表明:1)采用分析纯试剂CaCO₃、Al₂O₃与CaSO₄·2H₂O按照摩尔比3:3:1配料,在烧结温度为1 375℃,烧结时间为120 min条件下制备纯3CaO·3Al₂O₃·CaSO₄,其微观形貌为疏松孔洞状并沿着不同方向生长的多晶与单晶共存结构;在最佳溶出条件下(N_C=80 g·L^-1、N_K=10 g·L^-1、溶出温度80℃、溶出时间10 min、液固比L/S=10),氧化铝溶出率高达98.70%,优于同条件下12CaO·7Al₂O₃的溶出率;溶出液中Al和S分别以Al（OH）₄^-与SO₄^2-的形式存在,而Ca以CaCO₃沉淀存在于溶出渣中,反应为体积不变的液固未反应核模型。2)钙铝比为1.33、铝硅比为2的原料,在1 375℃和30 min的保温条件下,制备出3CaO·3Al₂O₃·CaSO₄与γ-2CaO·SiO₂为主的硫铝酸钙熟料。当烧结温度低于1 300℃时,只生成极少量的硫铝酸钙,未生成γ-2CaO·SiO₂;当烧结温度为1 300¹ 400℃时,熟料物相组成不再变化,但3CaO·3Al₂O₃·CaSO₄物相的含量逐渐增加;当烧结温度高于1 400℃时,3CaO·3Al₂O₃·CaSO₄的物相含量略有降低。随着烧结时间的增加,3CaO·3Al₂O₃·CaSO₄与γ-2CaO·SiO₂物相的结晶程度增加,但不影响其物相组成。3)烧结温度为1 375℃、烧结时间为30 min时,C/A=1.33、A/S=2的硫铝酸钙熟料的氧化铝最佳溶出条件为:N_C=70 g·L^-1、N_K=10 g·L^-1、溶出温度80℃、溶出时间10 min、液固比10,且在该条件下氧化铝的溶出率为88.11%。