基于资源紧缺、环境污染和经济发展的考虑,资源的再生和利用日益被重视。金属铝的生产和加工过程中会产生铝灰,其含有大量的金属铝,而铝能被多次回收和利用,每次回收所消耗的能量仅为原铝生产的5%。但我国再生铝工业存在着铝回收率较低,二次铝灰不加以利用等缺陷,造成了铝资源的浪费及环境的污染。本文以包头铝业有限公司的铝灰为研究对象,研究开发了一种新型高效的铝灰分离剂,显著提高了铝的回收率。二次铝灰通过碱液浸出的方式进行处理,基本满足了返回铝电解循环利用的要求。主要实验内容及研究成果包括以下四个方面：(1)确定了铝灰的基本性质,并通过球磨、筛分,得到不同粒级的铝灰。测定不同粒级铝灰中金属铝的含量,研究了不同粒级铝灰中金属铝分布的变化。研究发现,粒级大于0.9 mm铝灰中金属铝约占金属铝总量的72%；粒度小于0.15 mm的铝灰中金属铝的比重约为12%。(2)研究开发了一种新型铝灰分离剂的配方。考察了分离剂加入量、温度、Na3AlF6、Al2O3及不同添加剂等对铝回收率的影响。确定了铝灰分离剂的最优配方为：42.5％NaCl、42.5％KCl、10％Na3AlF6、5％CaF2,最佳使用温度为680℃。使用该分离剂配方后,铝回收率可达93.5%。(3)根据铝灰回收实验室实验的结果设计相关设备,并开展新型铝灰分离剂应用研究的中试试验,试验结果表明：铝灰回收过程中,该分离剂的加入使得铝回收率从71%提高至92%；铝生产过程中,该分离剂的加入使得所产生铝灰中的金属铝含量从45%降低至11%。(4)本文提出对二次铝灰进行处理的方法。比较了一次水溶液浸出法、二次水溶液浸出法、热球磨浸出法以及碱液浸出法等对二次铝灰中Na、K、Cl、Si元素浸出率的影响。研究发现,碱液浸出法的效果较好,最佳浸出条件为：NaOH浓度1.5 mol/L,浸出温度70℃。Na、K、Cl、Si的浸出率分别为87.4%、79.8%、96.9%、53.2%,基本满足返回铝电解循环利用的要求。