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实验采用煤基直接还原熔分技术和热力学分析的手段对高铁铝土矿的综合利用进行了研究。并结合化学分析、差热分析、矿相分析、XRD衍射分析、扫描电镜-能谱分析、烟气分析以及力学分析等检测手段，研究了铝土矿含碳球团的直接还原熔分工艺、渣相组成变化、渣系显微结构、渣铁特性、气氛变化以及熔分渣的综合利用。 结果表明，最佳的还原熔分工艺为:球团碱度1.0，还原熔分温度1450℃，配碳比1.4，外配CaF2量2.0％，还原熔分时间20 min。在此条件下，渣铁分离效果最好，最大粒铁尺寸为15.5 mm，粒铁收得率为97.74％，渣中Al2O3品位为42.98％，Al2O3品位较原矿品位提高了16.52％，熔分渣的主要成分为氧化铝、六铝酸钙和钙铝黄长石，其次为少量的铁铝尖晶石和金属铁。利用该类熔分渣作为耐火材料骨料，加入6.07～24.26％的高纯刚玉粉，经1400℃煅烧4h后可以制备出性能良好的高温复合耐火材料。该耐火材料主要由片状正六边形的六铝酸钙和粒状刚玉以及的黄长石构成，耐火度都在1600℃以上，常温耐压强度都在38.7 Mpa以上。 当渣系碱度为3.60～4.10，外配CaF2量为2.0％时，渣铁分离效果较好，最大粒铁尺寸为11.42 mm，粒铁收得率为92.79％，熔分渣主要由七铝十二钙和硅酸二钙构成，CaF2的加入能够有效抑制β-Ca2SiO4向γ-Ca2SiO4的晶型转变。该类熔分渣具有硅酸盐水泥孰料的特性，其加入量应该控制在10～30％，最佳加入量应为20％。当加入量为20％，养护56天后，硅酸盐水泥的抗折强度最大(9.1 MPa)，抗压强度为45.7 MPa，能够满足硅酸盐水泥的强度线标准(42.5 MPa)。当外配CaF2量为0，随炉冷却后，粉化渣细度在80目以上的比例可以达到98.51％。当碳碱浓度为1.94mol/L、固液比为10、溶出温度和溶出时间分别为75℃和120 min时，氧化铝的最大溶出率为88.79％。 采用煤基直接还原熔分-熔分渣合成高温复合耐材和制备硅酸盐水泥孰料以及溶出氧化铝的工艺可以实现高铁铝土矿的综合利用，低碱度还原熔分制备粒铁和熔分渣制备高温复合耐材的工艺路线是一种较为理想的高铁铝土矿综合利用方法。