以电解铝液为原料的低温熔盐热还原制备铝钙合金的方法具有还原温度低、设备简单、生产成本低等优点。本实验室前期已经研究确定了在CaCl2-CaF2熔盐体系中热还原制备铝钙合金的较佳工艺参数,虽然该体系制备的合金中钙含量较高,但生成的废渣中含氟,导致后续渣处理时产生含氟废水,污染环境,同时发现该工艺产生的铝酸钙废渣颗粒细小,几乎全部弥散在熔盐中,致使反应后期熔盐的粘度和密度变大,恶化熔盐性质,甚至会使合金上浮,影响还原过程的正常进行,无法进行连续化生产。针对上述问题,本文开展了在CaCl2熔盐中制备铝钙合金的研究,并探究了 CaCl2-CaF2和CaCl2两种熔盐体系中熔盐与渣的分离工艺和后续渣的综合回收利用,主要研究内容如下:研究了 CaCl2熔盐中铝液还原制备铝钙合金的工艺条件。结果表明,还原温度950℃,还原时间2 h,m（CaO）:m（Al）=2:3,为该熔盐体系下铝热还原制备铝钙合金适宜的工艺技术参数,此条件下制备的合金中钙含量为14.7%;对其进行XRD、SEM和EDS测试分析,结果表明,合金物相主要由Al和Al4Ca组成,且分布均匀。对CaCl2-CaF2体系反应后的熔盐进行X射线衍射分析,可知还原反应产生的废渣是以C11A7·CaF2和C12A7为主的铝酸钙渣系;利用等温饱和法研究了铝酸钙渣系在熔盐中的溶解度,结果表明,铝酸钙渣系在CaCl2-CaF2熔盐体系中的溶解度非常小,一般不超过0.25%;研究了 CaCl2-CaF2体系中废渣和熔盐的分离工艺,结果显示,采用氧化铝泡沫陶瓷过滤片对废渣与熔盐进行分离,效果非常显著,当使用50 PPI的氧化铝陶瓷过滤片分离熔盐与渣时,铝酸钙废渣的去除率达99.0%;分别用步冷曲线法和阿基米德法测定了过滤后熔盐的熔点和密度,结果表明,在过滤片孔径大小为30～50 PPI范围内,熔盐的熔点随孔径的增大而减小,密度随孔径的增大而增大,且变化均较小,过滤之后的熔盐可以继续制备铝钙合金。对CaCl2熔盐中反应后的熔盐进行X射线衍射分析,可知还原反应产生的废渣主要成分为C12A7;用等温饱和法研究了铝酸钙渣系在CaCl2熔盐中的溶解度,结果表明铝酸钙渣系在CaCl2熔盐中的溶解度比CaCl2-CaF2熔盐体系中更小,一般不超过0.05%;用氧化铝陶瓷过滤片对反应后的熔盐与废渣进行分离,分离效果显著,当采用50PPI的氧化铝陶瓷过滤片分离熔盐与渣时,铝酸钙的去除率可以达到96.1%。采用碱法溶出回收CaCl2-CaF2熔盐体系废渣中的氧化铝,较佳工艺条件为:氢氧化钠浓度为5 g/L,碳酸钠浓度为40 g/L,溶出温度为85℃,溶出时间为90 min,溶出液固比为6:1,此条件下氧化铝的溶出率达到93.2%。以CaCl2熔盐中铝热还原制备铝钙合金产生的废渣为原料,制备了无机水处理絮凝剂PAC,确定了适宜的酸浸条件和熟化条件。结果表明,从CaCl2熔盐中产生的废渣中酸浸提取氧化铝的较佳实验条件为:酸料比为4:1,酸浸温度为90℃,酸浸时间为2h,此时渣中氧化铝的浸出率为92.3%;同时也得出了熟化制备PAC的较佳实验条件:缓慢投加2.5 g废渣,熟化温度为95℃,熟化时间为4 h,此时PAC中氧化铝的含量为6.29%,盐基度为71.2%。