CaCO₃渣是利用磷石膏制备硫酸铵的副产品，具有含水量高、粒度小、流动性差的特点。粉体工程研究所采用高固气比悬浮预热分解-快速冷却工艺对CaCO₃渣进行处理，将快速烘干、预热、分解和冷却集成到一起，建成了首条CaCO₃渣资源化处理的工业试验线。论文对工业试验线的生产调试过程进行了系统的总结，并在此基础上着重开展了工艺反求及优化研究。论文首先分析了原料的物理化学性质，介绍了高固气比悬浮预热分解-快速冷却工业试验线的工艺构成。通过对系统热工参数的测试分析、平衡计算和对产品质量的检测分析，确认了本工业试验线实现了设计研发的意图。结合现场调试数据总结了生产线的操作控制要点，确定了本工艺过程较优的参数控制范围。制定了CaCO₃渣中CaCO₃分解率以及产品中石灰质量分数与活性的检测方法，提出了产品质量控制体系。通过工艺反求研究，获得了系统中各主要断面的截面风速、各级预热器、冷却器的分离效率和换热效率等内部参数，为后续悬浮态热处理工艺线的开发提供了参考数据。得到了以下主要结论：（1）高固气比悬浮预热分解-快速冷却工艺处理CaCO₃渣CaCO₃分解率在97.7%以上，系统能耗仅为4402kJ/kg产品；煅烧时间短，产品的活性高；系统温度分布合理且波动小，运行稳定；工艺占地面积小，设备少，是分解CaCO₃渣的理想工艺。（2）反求计算的结果表明：单体参数设计合理，各级预热、冷却子系统的分离效率与换热效率匹配合理。但因原料的实际水分比设计时采用的水分低8%左右，出系统的废气温度较高，建议在后续设计开发中，若水分含量可以控制在17%以下，则可以考虑在现有系统上增加一级换热单元，如此，系统的产能规模还有进一步提升的空间，单位产品能耗还可以进一步降低。（3）对系统运行稳定性影响最大的因素为原料中水分含量和碳酸钙质量分数，因现场条件和上游工序的限制，二者波动较大。研究建议在后续生产过程中尽量提高CaCO₃渣的均质性，尤其需提高原料中CaCO₃的含量，以保证产品品质。