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目前，我国铝土矿和铁矿石储量不足的问题日益突出，广西高铁铝土矿的发现缓解了我国铝土矿和铁矿石资源的短缺，“烧结-高炉冶炼-提取氧化铝方案”工艺是比较好的方案。以碳酸钠溶液溶出铝酸钙炉渣中氧化铝是该工艺中最为关键的环节之一，但这一过程存在着溶出率不高（约80％）、溶出时间较长(约2h)、溶出用液中碳钠浓度较高（120g·L-1）等不足之处，对溶出反应机理的研究尚少。
高炉铝酸钙炉渣的主要物相是12CaO·7Al2O3(简写C12A7)和γ-2CaO·SiO2（简写γ-C2S）。本文研究了在实验室合成CaO-Al2O3-SiO2三元体系烧结产物（简称CAS烧结产物）的条件，并分别采用常规溶出方式和超声波强化溶出方式研究了CAS烧结产物在铝酸钠溶液中的溶出性能和溶出动力学。主要研究结果如下：
在合成温度为1500℃、出炉温度为100℃、保温时间为30min、配料比CaO:Al2O3:SiO2为2.38:1:0.77的条件下，可以得到只含有12CaO·7Al2O3和γ-2CaO·SiO2且氧化铝的溶出率较高的CAS烧结产物。
采用四因子二次回归正交试验法得到了CAS烧结产物中氧化铝溶出率与溶出温度、溶出时间、碳碱浓度和液固比的关系式为：
η=0.5704-3.134×105Nc2+4252×103Nc+3.377×103t+5.127×103T+5.229×102L/S4.216×105Tt
超声波频率作用方式对氧化铝溶出率无影响；氧化铝溶出率随着超声波功率的增大呈现先增加而后趋于平缓的趋势，但是较高的溶出温度和碳碱浓度需要较高的超声波功率才能起到强化溶出的效果；超声波作用时间越长则强化溶出的效果越明显，较高的溶出温度和碳碱浓度需要较长的超声波作用时间才能起到强化溶出的效果；碳碱浓度在60～120g·L-1时，超声波作用下碳碱浓度的变化对氧化铝溶出率影响不明显，45℃有超声波作用时的氧化铝溶出率高于75℃无超声波作用时氧化铝溶出率；溶出温度在45～75℃时，溶出温度的变化对氧化铝溶出率的影响不明显，60g·L-1有超声波作用时的氧化铝溶出率高于120g·L-1无超声波作用时氧化铝溶出率，超声波作用下溶出温度对氧化铝溶出率影响不明显。
超声波作用可以强化CAS烧结产物的溶出，当溶出时间为40min时有超声波作用下碳碱浓度为60g·L-1、溶出温度为45℃的氧化铝溶出率与无超声波作用时碳碱浓度为120g·L-1、溶出温度为75℃的氧化铝溶出率相同，超声波的强化作用降低了碳碱浓度60g·L-1和溶出温度30℃；超声波的强化作用并不能使原来的最大溶出率有较大提高，只能通过降低溶出条件达到常规溶出方式下的最大氧化铝溶出率。
无超声作用时动力学方程为1-(2/3)x-(1-x)2/3=[0.2609exp（-2285/T）]t，表观活化能Ea=18.99kJ·mol-1，固膜内扩散系数D0=3.408×10-11;超声作用动力学方程，1-(2/3)x-(1-x)2/3=[0.2551exp(-1363/T)]t，表观活化能Ea=11.33kJ·mol-1，固膜内扩散系数D0=2.646×10-11，超声作用使反应的活化能和固膜内扩散系数下降，提高了液相离子的运动速度，加速了传质的进行，破坏了颗粒之间的团聚，从而提高了氧化铝溶出率。
超声波作用对γ-C2S的分解无影响，功率的改变不影响溶出液中的二氧化硅含量。