粉煤灰和赤泥是燃煤电厂和制铝厂的主要固体废弃物，近年来，随着燃煤发电工业和制铝工业的迅速发展，粉煤灰和赤泥的排放量也随之逐年增加。固废的大量排放制约了当地国民经济的可持续发展，造成了严重的环境和社会问题。而粉煤灰和赤泥中硅铝元素含量较高，具有很高的提取价值，因此开展粉煤灰的综合利用具有重大现实意义和长远战略意义。
　　本文以山西省某电厂粉煤灰、脱硫石膏、某铝厂赤泥为原料，采用石膏焙烧活化-硫酸酸浸-氢氧化钠碱溶工艺，对提取其中的氧化铝和二氧化硅进行了研究。结果如下：
　　一、活化-酸浸工艺提取氧化铝的研究
　　工艺流程：粉煤灰、赤泥、脱硫石膏混合→焙烧→硫酸酸浸→硫酸铝溶液→除杂→蒸发结晶→干燥→硫酸铝晶体→焙烧→氧化铝产品。得到如下结论：
　　（1）加入赤泥可提高原料中的铝硅比，降低氧化铝提取的难度；脱硫石膏中的硫酸钙可以活化原料，在高温下打开粉煤灰中的Al-Si键、与赤泥中的石榴石、钙霞石等反应，生成易酸解的钙长石，从而将原料中的铝提取出来。实验得到最佳焙烧工艺为：铝硅比为1.1:1、钙铝比为1.3:1、烧结温度为1200℃、烧结时间为30min。
　　（2）用硫酸溶液酸浸烧结熟料，溶出熟料中的铝元素，氧化铝基本被完全溶出。并设计正交试验，得到影响因素的主次顺序依次为液固比、硫酸浓度、酸浸温度、酸浸时间，最佳工艺条件为：酸浸温度90℃、硫酸浓度2mol·L-1、酸浸时间30min、液固比20mL·g-1，在此条件下提取氧化铝，提取率可达97%左右。
　　（3）在焙烧过程中通入N2对混合料进行焙烧活化，活化后的熟料用硫酸酸浸，在酸浸过程中会产生大量刺激气味的气体，还需进一步研究。
　　（4）硫酸酸浸得到的硫酸铝粗液经除杂、蒸发结晶、干燥得到硫酸铝晶体，在800℃下焙烧2h得到γ-Al2O3产品，产率约为89.46%，纯度为96.74%。
　　二、氢氧化钠溶出工艺从提铝渣中提取二氧化硅的研究
　　工艺流程：提铝渣→碱溶→过滤→硅酸钠溶液→二次碳分→水洗、干燥→沉淀二氧化硅。得到如下结论：
　　（1）用氢氧化钠溶液碱溶提铝渣，得到硅酸钠溶液，研究碱溶工艺对二氧化硅提取率的影响，并在单因素实验的基础上设计正交试验，得到影响因素的主次顺序依次为碱溶温度、氢氧化钠浓度、液固比、碱溶时间，最佳工艺条件为：碱溶温度90℃、NaOH浓度40%、碱溶时间60min、液固比为6mL·g-1，此条件下二氧化硅的提取率为82%左右。
　　（2）硅酸钠溶液经二次碳分工艺制得的产品在80℃下干燥5h，即可得到二氧化硅产品，且产品纯度较高，符合化工行业标准。