铝电解炭渣是铝电解工业持续产生且难以避免的危险固体废弃物,具有严重的环境污染风险,必须进行无害化处置,同时炭渣中还含有大量的有价资源。因此,炭渣的无害化处置与资源化综合利用对于铝电解行业的绿色高质量发展具有重要意义。本文采用机械活化辅助浮选法处理铝电解炭渣,以期实现炭渣的清洁处置和有价资源的回收再利用,主要研究内容与结论如下:1、研究了炭渣粒度、转速、球料比、活化时间等机械活化参数对于浮选处理炭渣过程中炭质材料与电解质浮选分离效果的影响,结合微观形貌、粒径分布、比表面积、接触角等分析手段,揭示了机械活化对于炭质材料与电解质的强化分离机制,同时,研究机械活化参数对于炭渣浮选动力学过程的影响,探究不同机械活化条件下炭渣浮选速率的变化规律。结果表明:随着转速、球料比和活化时间的不断增加,炭渣粒度不断减小,比表面积与接触角不断增大,炭和电解质解离程度逐渐提高。适当提高转速与球料比,延长机械活化时间,浮选精矿碳含量与炭渣浮选速率均呈现先增大后减小的趋势,且对碳回收率也有显著影响。最佳活化条件为:炭渣粒度为60-100目、机械活化转速为300r/min、球料比为6:1、活化时间为90min,在此条件下,浮选精矿碳含量达到89.45%,碳回收率为54.49%。2、研究了矿浆浓度、搅拌速度、充气量等浮选工艺参数对于浮选分离炭渣中炭质材料与电解质的影响,同时,探究浮选工艺对于炭渣浮选速率的变化规律,从动力学角度进一步优化浮选工艺条件。在确定机械活化工艺和浮选工艺条件参数的基础上,构建了完整的炭渣浮选流程。结果表明:随着矿浆浓度的增加,浮选精矿碳含量、碳回收率先增大后减小;随着搅拌速度的增加,浮选精矿碳含量逐渐减小,碳回收率先增大后减小;随着充气量的增加,浮选精矿碳含量先增大后减小,碳回收率逐渐升高。且炭渣浮选速率常数随着矿浆浓度、搅拌速度及充气量的增加均呈现先增大后减小的趋势。最佳浮选条件为:矿浆浓度为50g/L、搅拌速度为1600r/min、充气量为0.3m~3/h。在最佳机械活化和浮选工艺参数的基础上,构建了“一次粗选三次扫选一次精选”的炭渣闭路浮选流程,回收炭碳含量达到90.58%,回收率为77.87%。3、采用化学沉淀法对浮选过程中产生的含氟废水进行处理,选择CaCl2作为沉淀剂,分别探究pH值、CaCl2添加量、反应时间及静置时间对除氟效果的影响。结果表明:随着pH值、CaCl2添加量、反应时间及静置时间的不断增加,除氟效果逐渐增强。在最佳参数下,废水中F-浓度从256.54 mg/L降低到11.46 mg/L,氟离子去除率为95.54%,残余F-浓度达到《污水排放标准》（GB 8978—2002）中规定的氟化物排放的二级标准。4、利用浮选回收炭掺配制备铝电解炭阳极,探索炭渣有价资源的循环利用途径。结果表明:掺配炭材料的碳纯度对于制备炭阳极性能具有重要影响。随着掺配炭材料碳纯度的逐渐下降,制备炭阳极的性能逐渐降低,浮选回收炭碳纯度为90.58%,掺配制备炭阳极的性能接近原始样品,其中,体积密度为1.54g/cm~3、灰分为0.75%、耐压强度为23.81Mpa、电阻率为76.28μΩ.m、CO2和空气反应性分别为82.43%和55.26%。