铝灰是铝工业生产过程产生的废渣，分为一次铝灰和二次铝灰。除铝含量差异外，两种铝灰物质组成相似，环境危害特性均为

  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。

  铝灰渣是铝工业生产过程产生的废渣，分为一次铝灰渣和二次铝灰渣，环境危害特性为反应性，部分还具有浸出毒性或者遇水释放易燃性气体，环境风险较高。比如，部分铝灰渣含氟量超出正常规定值的3-4倍，大量的氟元素会对地下水造成严重污染，人畜饮用后会对身体造成严重影响，氟和人体骨骼的主要成分钙反应，破坏骨骼的含钙量，造成缺钙，骨骼松软，牙齿脱落等。铝灰渣对环境还会造成粉尘、氨气等污染，遇水呈碱性，会破坏土壤酸碱度等。

  铝灰渣和二次铝灰的处置方案主要分为铝灰回收处理、铝灰无害化处理和铝灰资源化利用 3 部分。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。

  对金属铝进行回收，实际上也实现了减量化目的。据广东省环境科学研究院高级工程师王中慧介绍，目前很多企业回收一次铝灰渣中金属铝的方法为炒灰回收法，工艺过程是铝灰渣和熔剂混合后投放到一个倾斜的铁锅中进行回收提取。由于铝灰渣自身具有较高的热量，人工用铁锹进行翻炒，在翻炒搅拌的过程中，镁等物质持续氧化放出热量，产生的热量使金属铝处于熔融状态，在重力的作用下，熔融铝水从底部流出加以回收，金属铝的回收率比较高。一次铝灰渣减量化处理方案操作过程简易方便，但很多企业属于敞开式作业，作业过程中会有大量的粉尘和盐雾产生，会对环境和操作工人身体健康造成危害，目前部分企业也开始使用机械化炒灰模式，即对铝灰渣处理工艺及设备进行研发，推出一套较为成熟的铝灰渣处理系统，经过铝灰渣分离机处理后的铝灰渣以及没有经过分离的冷铝灰渣可以再经过破碎、过筛和熔化等工序。直至铸造为成品铝锭，从而将铝灰渣处理得相当干净。

  二次铝灰渣由于金属含量较低，利用价值不高，通常采用无害化处理，目前主要是通过协同处置进行处理，用于制作建筑材料或者水泥。

  二次铝灰渣无害化处置制备建筑材料的方法是以铝灰渣为主要原料，并加入石英、黏土等可降低烧成温度的添加剂进行生产。获得的清水砖气孔率和耐压强度良好，是传统黏土烧结砖的理想替代品。也可以将铝灰渣、铝污泥和氧化铝为原料制备铝酸钙水泥，制备出的铝酸钙水泥的各项性能指标均可达到国际水泥行业标准。

  二次铝灰渣无害化处置也可以通过酸浸、碱浸、洗涤等方式，去除其中的氮化物、氟化物、盐分等杂质后得到无害化的铝灰渣再进行安全填埋。从资源化利用角度来看，脱除有毒有害物质后，二次铝灰渣经过高温或冷加工还能制成不同的产品，如钢爪保护环、棕刚玉磨料、精炼剂和净水剂等，或是返回电解槽作为电解铝原料。：

  二次铝灰通过添加调节剂、催化剂在高效连续多段反应器内进行水解浸出反应，并通过精准调控反应温度和反应时间等工艺条件，实现活性组分催化强化分解以及可溶盐类的快速浸出，达到活性组分和可溶盐组分高效分离的目的。其中，二次铝灰分解释放的氨气经氨吸收系统制备成20%浓度的氨水产品；活性组分分解释放的氢气、甲烷等可燃气经集气系统收集作为二次燃料使用；可溶性盐类经过提纯及蒸发结晶制备成铝用精炼剂产品；二次铝灰处理后的惰性渣则经分离烘干制备成高铝料，高铝料与碳酸钙在回转窑高温反应，生产铝酸钙。

  ② 工艺简单，系统安全可靠，无二次污染，梯级全量化利用二次铝灰处理过程气、液、固组分，实现产品清洁增值和废物零排放。

  铝灰、铝渣进入分选车间，经过三筛两磨工艺分选后，分选出的铝进入冶炼车间熔炼成铝锭入库。分选剩余物与石灰石粉按一定比例混合后预热进入回转窑煅烧成为精炼剂，精炼剂冷却破碎进入仓库保存。

  外购的铝灰、铝渣（属于危废）以吨袋包装的形式运送至厂区，卸料进入原料库储存。铝灰、铝渣进入分选车间，经过三筛两磨工艺分选后，分选出的铝进入冶炼车间熔炼成铝锭入库。分选剩余物与石灰石粉按一定比例混合后预热进入回转窑煅烧成为精炼剂，精炼剂冷却破碎进入仓库保存。该工艺处理的铝灰、炉渣经分选车间分选处理后的铝灰与石灰石粉进入均化库，混合后的物料中主要成分为Al2O3、Al、CaCO3等，混合物料进入回转窑，经高温煅烧后产生铝酸钙CaO·Al2O3（Ca(AlO2)2）。

  1、二次铝灰的处置方案采用铝灰生产精炼剂废物利用，变废为宝，利国利民，节省能源，用废铝灰和石灰石在回转窑里面煅烧而成，没有污染，没有残渣，生产精炼剂是炼钢用产品，在国内领先技术。

  2、精炼剂在炼钢炉的使用起到脱氧脱硫，造渣，提高钢的品质的作用，目前该产品已出口到，欧洲，日本，韩国，印度等国家，受到国外用户的好评。

  3、二次铝灰的处置方案用废铝灰生产精炼剂减少了铝矾土的使用，节省了国家的矿产资源，解决了废铝灰污染的问题。

  5、铝提炼工艺不涉及任何化学过程，过程安全可控，精炼渣生产装置采用回转窑设备，生产过程安全环保，符合国家相关产业指导政策。

  以年处理5万吨二次铝灰项目为例，概算总投资0.72亿元，项目整体规划设计处置能力5万吨/年，铝酸钙销售为1300元/吨，生产运行费用为800元/吨，废铝14000元/吨，投产后正常年可实现营业收入20040万元，实现年均息税前利润总额5650万元，项目投资收益率为50％以上。6、不产生二次废渣/废灰污染，将废铝灰100%全部回收利用。

  随着二次铝灰被列为危废，国内大部分产灰企业都处于观望状态，特别是国家在政策上没有明确二次铝灰处置及资源化工艺，企业在投资方面都比较谨慎。但从实际情况分析， 铝灰的产出却在不断增加，给产灰企业压力越来越大，探索一套成熟可靠的二次铝灰处置方案解决二次铝灰现状是迫在眉睫的问题。

  二次铝灰的处置方案生产炼钢用预熔型铝酸钙是大规模解决二次铝灰的可行工艺，在二次铝灰未被例入危废时，国内已有企业回收二次铝灰生产铝酸钙，并被钢厂作为精炼剂、化渣剂大量使用在炼钢工序。随着二次铝灰被例入危废，原先已有铝酸钙生产线的企业由于没有资质，企业规模较小，生产设备较为落后，在申请资质和扩大生产方面有较多不利因素。新上回转窑工艺现在面临能耗准入政策限制，对该工艺推广也有较大限制。但是，从实际角度出发，该工艺很好利用二次铝灰中主要成分，也解决了二次铝灰中氮化铝反应性问题，重金属进入转炉炼钢高温成渣玻璃化，且铝酸钙产品有行业标准，在钢厂使用较为普遍，是现阶段最为成熟可靠的二次铝灰资源化工艺路线。按转炉炼钢用量计算，全国炼钢可以利用400万吨铝酸钙，对应可以资源化240万吨左右二次铝灰，解决约现有全国二次铝灰70%。 因此，在二次铝灰应用和处置方面，加快推进回转窑工艺，并积极沟通钢厂，是现阶段处置二次铝灰最佳途径之一。

  我国采用的铝灰渣和二次铝灰的处置方案主要是回收处理、资源化利用。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。

  在新的时代背景下，“排放权就是发展权”的观念下，要求重构科研、生产、环保等概念，处理不好科研方向和环境的关系，就会影响科研成果的企业化应用，发展也就会受到限制。因此，制铝厂应当结合自身特点，选择合适的铝灰渣和二次铝灰的处置方案，以企业环境风险评估为方向，依据自身情况制定兼顾发展和环境保护的管理政策和发展策略；广大研究铝灰回收的科研人员也应当更加注重铝灰降污染、无害化、资源化等的研究，加大研究与实际生产的结合，如此才能走出科研、生产、环保相结合的绿色发展之路。