铝灰产生于炼铝过程的高温过程，如铝电解、铝合金生产和废铝再生等过程。2019 年世界金属铝产量为6433万t，而中国的产量为3648万t，占了其中的 56.7%。铝灰是一种浮渣，对熔炼过程有着重要的作用，主要是吸附来自电解铝液中的氧化铝、氟化盐等杂质，同时铝灰还能起到保护铝熔体、防止铝氧化等作用。所以，熔炼时铝灰要从熔炉定时地扒出，成为工业废弃物。据统计，每生产1吨铝约产生铝灰（一次铝灰）110kg，意味着2019年中国产生铝灰近350万吨；此外，利用含铝的铝灰、铝水罐的清包料、铝加工行业生产的铝屑、回收的废旧含铝材料炼铝、回收金属铝的冶炼过程中也会产生铝灰（二次铝灰）。目前中国处理铝灰的方式主要是将其堆积或填埋在垃圾掩埋场中，这将会导致严重的环境和生态问题。由于铝灰有毒、易燃以及可浸出的特性，易对土壤、空气产生污染，对环境形成极大的压力，中国在2016年将其列入《国家危险废弃物名录》，属于有色金属冶炼废物（HW48）。在国家对工业“三废”排放的高要求的大环境下，势必需要国内相关铝生产加工企业实现铝灰无害化处理及资源化利用。
铝灰是可再生资源，含有铝及多种有价元素，主要由金属铝单质、氧化物和盐溶剂的混合物组成。其中，金属铝在氧化铝和氮化铝的包覆下存在，具体含铝、氧化铝、铁硅镁氧化物、钾钠钙镁的氯化物和微量的氟化物。
据不完全统计，铝灰在大多数冶炼过程中都会产生，但主要有三种方式：1）熔盐电解制备金属铝流程中，由于各类操作过程中不可避免的氧化、携带等因素，大量的铝灰会产生，这种途径也是铝灰产出量最大的途径；2）铝加工过程中，加工机器上易沾不同程度的液态铝，浇铸时溅射出来的铝滴，以及精加工时切割、挤压所造成的磨损都会产生一定的铝灰，该类铝灰与第一类铝灰统称为一次铝灰，铝含量较高，一般可进行铝提取技术；3）高铝含量的铝灰综合资源化回收提取有价资源后也会产生铝灰，目前这类铝灰综合利用价值相对较低，仍需开发新工艺。
铝灰一般分为白渣（一次铝灰）和黑渣（二次铝灰）两类。白渣含有大量的铝，金属铝质量分数为30%～85%，此外还含有氟化盐、氧化铝和氮化铝等物质。白渣主要来自于电解过程产生的浮渣以及不加盐铝熔炼过程，可作为二次铝工业原料。黑渣来自于重熔一次铝灰或废杂铝回收金属铝过程产生的灰渣。
“盐饼”为从铝渣熔炼操作中获得的非金属残留物，属于黑铝灰的一种，通常含有 3%～5%（质 量分数）的残留金属铝。
一次铝灰具有反应性这一危险特性，较高的回收利用价值；而二次铝灰可能含有碳化铝、氮化铝、氟化物及微量重金属等物质，具有反应性和易燃性两种危险特性，不进行无害化处理的话将对环境造成严重污染。且铝金属的回收非常重要，回收 1 kg 铝罐可节省约4 kg 铝土矿、2 kg化学品和 7.5 kW·h 电能。因此，研究如何实现对铝灰资源的有效、无害化利用已刻不容缓。
接下来小编将重点对国内的一次铝灰处理技术与二次铝灰资源化技术分别进行技术分析和对比；并针对铝灰的无害化处理及资源化利用技术，提出了技术处理可行性方案。
处理一次铝灰的主要目的是回收有价金属铝， 根据 处 理 方 式 的 差 异 主 要 分 为 炒灰回收法、 压榨法、球磨筛分法、MＲM ( Metal Ｒecycling Machine) 法、离心 分离法和电化学法。
1）炒灰回收法
炒灰回收法的工艺过程为将铝灰和熔剂混合后投放到一个倾斜的铁锅中，由于铝灰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。该方法操作简单，但由于其是敞开式作业，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。
2）压榨法
压榨法是一种加热铝灰至热态，加入相关挤压装备，通过施加外力将液态铝滴挤压出来。具体过程为：首先将热铝灰放置于渣槽中，通过压头施加一定的压力挤压热铝灰，铝灰中的铝液在压力下流向渣槽下部的容器内，其他氧化物留在渣槽中，最终铝灰中金属铝含量可降低至10%-15%。该方法所用设备较为简单，器件损耗低，工作效率高且可以安装相关除尘设备，能够满足相关环保需求，是现行较为高效、广泛的一种铝灰提铝技术。该工艺在美国和 日本的一些企业的应用效果很好，但国内企业应用 效果较差。
3）球磨筛分法
球磨筛分法主要用来处理分检出大块金属铝或经压榨处理过的铝灰。球磨筛分法处理铝灰主要利用铝灰中金属铝在球磨过程中挤压成片状，提取铝灰中的金属铝粒，然后按组别将铝粒回炉熔炼进行铸造，得到一定形成的铸锭，具体流程图如下图所示。
4）离心分离法
离心分离法是一种特殊的铝灰提取金属铝方法。该方法主要利用金属铝低熔点性质，在一定温度下对铝灰进行旋转分离技术，即可达到金属铝与渣相的分离。就目前市场而言，该技术尽管很早便提出且具备高回收率等优势，但国内依旧很少利用其进行工业处理。
5）电化学法
电化学法是一种利用物质之间电性及电荷数差异进行金属分离的特殊方法。由于处理效率高，目前该方法在选矿产业中颇受欢迎。该方法在铝灰中提铝效果较好，当置身于电场中，铝灰失去电子带正电荷，电性发生改变，而其他成分得到电子带负电荷，在电场力作用下，金属铝与杂质分别向不同方向移动，最终实现高效回收的目的，是一种清洁化铝灰处理工艺。但是，该方法技术要求比较高，相关处理设备投入成本高，目前国内铝灰清洁化处理仍处于起步阶段，故该方法在铝灰处理领域应用较少。
总体来说，现行国内外铝灰处理技术基本可实现金属铝回收，但现有工艺流程较为原始，装备化程度低，工人作业条件差、劳动强度大，处理过程环保问题突出。电化学法和离心分离法都是清洁化处理技术，由于成本和中国环保意识问题，两者目前应用较少，但随着国内环保形势的严峻化，势必会应用越来越广泛。
铝灰经过一次或多次回收铝后，铝含量已经很低，又称“黑灰”。二次铝灰中主要含有Al2O3、铁硅镁氧化物、钾钠钙镁的氯化物等，可作为再生资源进行综合利用，如硫酸铝、脱硫剂、聚合硫酸铝、棕刚玉以及氧化铝等领域，是一种具有综合利用价值的可再生资源。
1）转炉和铁水脱硫剂
由于经提铝后的二次铝灰中含有大量的杂质成分Al2O3，而传统脱硫剂最常用的便是CaO-Al2O3复合脱硫剂，因此可以利用二次铝灰中Al2O3成分，添加一定量的石灰石等钢铁冶炼原料混合用作新型脱硫剂。通过该方法不仅可以降低钢铁行业脱硫成本，还能提高其脱磷能力。国外在很早时候就已经将二次铝灰回收利用至钢铁行业。
2）制备耐火材料
二次铝灰中含有大量的Al2O3，同时其中还含有CaO、MgO等物质，这些物质都是制备耐火材料必备物质。
比如用二次铝灰做铝灰球（AD粉）等，将其应用于炼钢生产，变废为宝，降低环境污染。那么如何在维持原有的炼钢工艺操作方法下，制备出价格较优与适合生产方案的铝灰球呢？
1.算算配方帮你记录二次铝灰中所含原料成分，并且根据生产员的需求，任一选择原料进行配比计算，并给出合适的配比生产方案。
1）打开算算配方APP，选择原料入库，输入原料名称及成分含量，并保存入库；
2）选择任一需要合成铝灰压球的原料成分，进行配比计算（点击开始合成）；
3）一键合成，只需三秒，即可出配比方案！！
4）可供选择（价格较优/最接近所需求原料成分含量等）方案；
2.技术帮你解决二次铝灰的处理，算算配方帮你解决二次铝灰的利用，快速自动化配比计算，一键生成配比方案，让生产实现利润最大化。
3）制备硫酸铝、聚合硫酸铝
在反应池中，加入铝灰与硫酸进行反应制备硫酸铝，然后过滤除去杂质，对滤液进行蒸发浓缩和冷却结晶，可制备得到工业级硫酸铝。添加多种聚合剂进行聚合反应，然后熟化澄清、固液粉体可得到聚合硫酸铝。随着絮凝剂制备技术的成熟和发展，利用二次铝灰获取高附加值的絮凝剂是一种更加经济合理的综合利用途径。
铝灰作为二次资源循环利用，将有效的解决资源短缺问题，而目前铝灰应用三大难以解决的问题:（1）铝灰中的毒素元素难以处理;（2）提铝方法和设备自动化程度低，处理过程易产生废气，环保问题突出;（3）二次铝灰资源转化制备絮凝剂、高温耐火材料、陶瓷材料等过程资源利用率不够高，还需外配纯试剂或其他材料。针对上述问题，需提出可行办法：一次铝灰提取金属铝，可将多种处理技术相结合，进而实现回收金属铝无害清洁化生产;对于二次铝灰资源化利用，因结合本地其他种类固废资源，取代纯试剂的使用，减少生产成本。一旦铝灰可作为原料制备多种材料，将对社会贡献出巨大的经济价值和环保价值，对国家经济可持续发展和国民经济具有重大意义。
