碱石灰烧结法赤泥中80％的成分是β-硅酸二钙，20％的成分是碳酸钙，碱石灰烧结法中的赤泥目前国内没有很好的处理方法，一般只能大量堆放或者生产价格低廉的工业水泥。这样不仅对生态环境产生恶劣影响，而且会降低氧化铝厂的生产效益。本论文主要探究以β-硅酸二钙为钙质原料，采用碱法和直接法去合成利用利用附加值高的雪硅钙石粉体。系统研究了正交试验各因素对合成雪硅钙石粉体的物相组成和晶格结构、微观形貌、粒度等理化性能的影响规律。论文得到的主要研究结果如下:
　　采用分析纯试剂CaCO3和SiO2为原料制备β-硅酸二钙。最佳反应条件:加入0.5％的B2O3作为稳定剂，温度1440℃保温2h，冷却至1050℃时取出空冷，可得到纯度较高的β-硅酸二钙粉体。其微观形貌呈现不规则块状，形状各异，较大的块状物周围聚集许多小的块状颗粒，表面有少量晶须。
　　β-硅酸二钙和硅酸钠溶液进行水热合成雪硅钙石粉体，对合成雪硅钙石粉体采用XRD半定量分析。通过正交试验考察了反应温度、反应时间和液固比对雪硅钙石转化率及物理性能的影响程度，得出对合成雪硅钙石转化率和堆积密度影响最大的因素是温度，其次是L/S，最后是反应时间;L/S对合成产物吸油值影响最大，反应温度及时间对合成产物吸油值的影响相近。碱法合成的雪硅钙石粉体多为片状纤维相互叠加而成的球形粒子，其内部蓬松近似蜂窝状，其粒度主要分布在50μm左右，随着反应时间的延长，粉体粒度逐渐增大。
　　根据钙硅比、β-硅酸二钙粒度和搅拌速度进行水热合成雪硅钙石单因素试验，得到以下结论:碱法水热合成雪硅钙石的最佳反应条件为反应温度180℃、反应时间8h、L/S=20、C/S=0.83、搅拌转速300r/min，β-C2S粒度500目，在此条件可以实现雪硅钙石的完全转化，反应过程中无其它物相生成，合成雪硅钙石的堆积密度为0.191g/cm3，吸油值为4.33g/g，平均粒度为54.96μm。在单因素试验中，随着钙硅比和搅拌速度的提高，形成球形中空二次粒子，明显加速了雪硅钙石的生成，雪硅钙石粉体结晶高，粒度细，比表面积大，粉体堆积密度和真密度越小，吸油值和吸水率越大。
　　β-硅酸二钙和SiO2进行水热直接法合成雪硅钙石粉体，反应温度对β-硅酸二钙直接合成雪硅钙石影响大于液固比。最佳反应条件:反应温度为200℃，反应时间为16h，液固比15∶1。在β-硅酸二钙直接反应生成雪硅钙石的正交试验中，随着反应温度、反应时间的增加，雪硅钙石的转化率逐渐增多，与此同时会伴随着硬硅钙石的生成，掺杂在生成的雪硅钙石当中。由于硬硅钙石的生成，会使生成的产物密度变小，粉体比较蓬松。反应温度增大，合成粉体的堆积密度呈现下降趋势，吸油值呈现上升趋势。