铝灰（又名铝渣），主要由 Al2O3和金属铝等物质组成，是铝生产（如电解铝、制备含铝合金、回收铝资源）时产生的含铝工业废料。铝灰常分为一次铝灰、二次铝灰。一次铝灰又名白灰，通常为电解制铝工艺直接留下的残渣或不添加盐类炼铝的残渣，含铝15%~70%，主要由铝及其氧化物组成；二次铝灰包括黑灰和盐饼。黑灰是一次铝灰进行资源提取回收和加盐炼铝后产生的残渣，主要由铝、铝氧化物和氮化物、熔融盐等物质组成，含铝12%~18%；盐饼是在生产过程中由废灰产生的含少量铝、氯化钠和氟化物等的混合物。

  铝灰渣处理工艺与技术主要分成两部分，一部分是回收铝灰中的铝，另一部分是对处理后的二次灰进行利用。其中铝灰回收处理又分为铝灰火法回收和铝灰湿法回收，是当前铝灰处理的主要形式；铝灰无害化处理则是借助浸出剂等手段，将铝灰中有害的氟、氯及一些重金属浸出，以期得到可以合格排放的浸出液或者污染物含量符合国家标准的固体废弃物；铝灰资源化利用则是根据铝灰的性质特点，依靠特殊工艺手段将之加工成可以使用的资源，如防火材料、污水絮凝剂等，与铝灰回收处理不同的是，铝灰资源化利用的主要目的是通过某些工艺手段除去铝灰中难以利用的杂质，进而将铝灰转换成可利用的资源。

  从铝灰中回收铝的方法有热处理和冷处理两种方法，直接回收单质铝。主要方法分为:炒灰法、等离子速溶法、回转炉处理法等。铝的回收率约为70%。

  等离子体速溶法是使用离子体喷嘴，在空气中适量加入CO2、CH4和H2，在转动炉内熔炼铝灰。铝灰被迅速加热到950℃，使金属铝融化流入炉底排出。铝的回收率90%以上，除尘器中的烟尘99%为氧化铝，同时因为炉内加入了氧化钙，会生成铝酸钙。

  首先将熔炼炉扒出的800～900℃高温铝灰，搅拌分离后，铝进入铝锭模，残余灰分自动转移到冷却装置，冷却温度在60℃以下，并选择分级。分级机将冷渣分成2种颗粒，一种10mm以下，进入冷灰投入机中，用于热渣处理的冷却剂和调温剂。另外一种10mm以上，作为覆盖料返回电解槽使用。全自动铝灰处理设备由4大部件构成:高速灰处理机、移送翻转装置、超级冷却机含分级部、冷灰投入装置。高速灰处理机可以从铝灰中提取其金属含量的85%(±5)的金属，该设备是一种独立的新型机构，一次热灰回收铝量高。在铝灰处理过程中，不会产生新的污染源，只会在搅拌和翻倒过程中产生烟尘。设备在容易发生粉尘的地方，都采取了防尘处理。

  铝灰的主要成分为Al2O3，目前国内外铝灰综合利用方法包括:制备清水砖、生产烧结材料、合成聚合氯化铝、生产硫酸铝、生产棕刚玉、酸浸生成γ-Al2O3、铝灰加压水浸综合回收利用。目前常用的技术是先回收金属铝通过人工分拣-破碎-球磨-磁选-熔炼，产生再生铝锭;剩余氧化铝制备耐火砖材料。另一种方式是铝灰与盐酸或者硫酸反应生成聚合氯化铝和硫酸铝，市场需求量大，用途也十分广泛。

  5、铝灰渣处理工艺与技术-从铝灰中生产γ-Al2O3How等采用酸浸，在不同pH下碱沉淀和煅烧工艺等方法成功地从铝灰中提取γ-Al2O3。将含铝浸出溶液用氨水进一步处理，得到无定形氢氧化铝，再通过煅烧得到γ-Al2O3。结果表明，从铝灰中回收的所有γ-Al2O3粉末均具有约5nm的微晶尺寸，比表面积在111～128m2/g，具有不同的孔径，可用作吸附剂或用于催化剂。

  6、铝灰渣处理工艺与技术-从铝灰中回收α-Al2O3欧玉静等采用高温烧结、常压溶出的方式从铝灰中提取α-Al2O3。通过实验确定了烧结过程最佳条件为:烧结温度为750℃、碱灰比为2∶1、时间为2h;溶出过程中液固比为5∶1、溶出温度为100℃，时间30min时，Al2O3的溶出率最高，可达93.26%[7]。

  电解铝产生的铝灰送入脱氮器，用蒸汽吹除氨气后送硫酸铝反应釜，与脱硫装置产生的稀硫酸在反应釜内经充分搅拌后反应生产硫酸铝溶液。在硫酸铝反应釜中生成的硫酸铝溶液过滤掉其中的固体杂质后，送硫酸铝储槽储存。硫酸铝送入聚合蒸发釜蒸发浓缩后，溶液送钢带结晶机结晶生成十六水硫酸铝，再经破碎包装后外售。安克滢等也通过预处理、酸浸、除铁、浓缩蒸发等流程得到低铁硫酸铝，实验确定了当硫酸浓度25%～30%(质量分数)，反应温度100℃，浸出时间6h，铝灰的铝提取率可达到76%。除铁配料比达到1.4时，除铁效果达到98%，Fe含量仅为0.005%，可得到低铁硫酸铝产品[8]。

  8、铝灰渣处理工艺与技术-二次铝灰烧结制备钙铝黄长石/镁铝尖晶石复相材料技术

  张勇等通过热力学研究和实验，确定二次铝灰、氧化钙和氧化镁为原料，当三者质量分数分别为70.80%、18.58%和10.62%时，在1100～1500℃下，均可制备出钙铝黄长石/镁铝尖晶石复相材料;随烧结温度提高，样品的显气孔率降低，抗压强度相应提高[9]。

  程海平等使用铝灰替代铝矾土进行白水泥生产的研究，通过相应的技术措施，解决了利用铝灰造成窑内液相量提早出现、预热器下料口堵塞、窑内结皮结圈、窑皮增厚等不利影响，生产出合格的白色硅酸盐水泥。

  铝灰渣处理工艺与技术主要是回收处理、资源化利用铝灰渣。铝灰回收处理主要包括火法回收和湿法回收，火法回收通常用于处理一次铝灰，分为加盐回收、无盐回收。相比于加盐火法回收，无盐火法回收产生的污染较小，工作效率和回收率较高，更符合我国当前绿色发展理念，未来应当重点研究。铝灰的湿法处理与火法处理不同，一方面处理对象主要为二次铝灰，另一方面回收的资源为铝的化合物，而不是局限于金属铝。湿法回收的处理对象是过去不可回收的“废渣”，可以有效提高资源的利用率；但是由于湿法回收对设备耐酸、耐碱等性能有一定的要求，湿法回收还需要进一步深入研究。铝灰资源化利用则是近年来新提出的概念，由于其可以直接利用废弃铝灰，因而推动了铝灰资源综合利用的发展，并且在保证材料和药剂性能的同时降低了合成材料的成本，应当着重研究、发展。

  按照我国当前铝业的发展趋势，我国铝年产量还会不断上升，也就意味着每年铝灰产量将在较长时期保持较高水平。一方面，铝灰中铬、氟、氯等有毒有害元素给我国环境保护带来了诸多挑战，另一方面铝灰中依旧有大量的金属铝、氧化铝等可回收资源，因此需要采用合理的铝灰渣处理工艺与技术，以减少资源浪费，提高资源综合利用能力。