铝灰是铝冶炼和加工过程中产生的一种固体废弃物，是铝工业生产不可避免的副产物。铝灰的主要来源包括原铝冶炼、二次铝加工以及铝制品回收等环节。在原铝冶炼过程中，铝矿石经过高温电解或熔炼会产生氧化铝和杂质残渣，这些残渣在冷却后形成铝灰。而在二次铝加工中，由于废铝的熔融和精炼过程，会进一步产生铝灰。铝制品回收环节中，废铝熔融同样会伴随铝灰的产生。
铝灰是一种多相混合物，既包含金属铝和氧化铝等有利用价值的成分，也含有氯化物、氟化物等盐类和杂质氧化物。金属铝以微细颗粒的形式存在，含量通常为5%至20%，是铝灰资源化利用的主要目标之一。氧化铝的含量一般在30%至60%，是铝灰的主要化学成分，既可能以晶体形式存在，也可能呈现非晶态结构，这取决于铝灰的生成条件和工艺过程。
除了金属铝和氧化铝，铝灰中还含有一定量的盐类物质，主要为氯化钠（狈补颁濒）和氟化钙（颁补贵₂），其含量通常在10%至30%之间。这些盐类的来源是铝冶炼过程中使用的助熔剂，用于降低铝的熔点并提高分离效率。盐类在铝灰中的存在形式多样，有些是熔融态冷却后形成的固体颗粒，有些以包覆形式存在于金属铝或氧化铝颗粒表面。
杂质氧化物如氧化硅（厂颈翱₂）、氧化铁（贵别₂翱₃）和氧化钛（罢颈翱₂）在铝灰中也较为常见，其含量视铝矿石来源和加工条件而定。氧化硅一般来自铝矿石中的天然杂质，含量为5%至15%。氧化铁和氧化钛则可能来源于冶炼过程中添加的矿物助剂或设备磨损。尽管这些氧化物成分含量较低，但可能对铝灰的资源化利用产生影响，特别是在制造高纯度氧化铝或其他高附加值产物时。
铝灰还可能含有微量的重金属元素，如铅、镉、铬和镍等。这些重金属可能来源于铝矿石本身的杂质，或在冶炼和加工过程中由于设备和材料的引入而混入。虽然含量很低，但重金属对环境具有潜在威胁，在处理铝灰时需采取有效的分离和固化措施，避免重金属污染土壤和水体。
水分是铝灰中另一重要组成部分，其比例一般在1%至10%之间，具体取决于铝灰的存储条件和生产工艺。在铝灰处理中，水分的存在可能引发化学反应，例如水分与金属铝接触会生成氢气（贬₂），存在爆炸风险。因此，干燥是铝灰预处理的重要步骤之一。
从物理性质来看，铝灰通常表现为灰白色或浅灰色的粉末状物质，粒径范围较广，粒度分布与生成工艺密切相关。在高温冶炼过程中产生的铝灰粒径较大，而低温条件下生成的铝灰则较为细腻。铝灰具有一定的吸湿性，暴露在空气中容易吸收水分，从而导致其性质发生变化。
铝灰的处理与利用是当前铝工业领域的重要课题之一。一方面，通过物理分选、化学提取或热处理等技术，可以回收铝灰中的金属铝和氧化铝，将其重新用于工业生产，降低资源浪费。另一方面，由于铝灰中的盐类和重金属成分可能对环境产生不良影响，必须采取科学的无害化处理手段，例如通过焙烧、固化或溶解分离等方法，减少铝灰的环境污染风险。
在工业实践中，根据铝灰的成分特性，常见的资源化利用方式包括金属铝回收、氧化铝提取、盐类回收以及制备建筑材料等。例如，将铝灰中的金属铝提取后，可用于生产铝合金；氧化铝成分可进一步加工为耐火材料；盐类通过溶解和结晶工艺回收后，可再次作为助熔剂使用。此外，铝灰还可用于制造水泥、混凝土和砖块等建筑材料，既实现了资源利用，又降低了废弃物堆存的环境风险。
