作为工业大国,我国的铝行业生产规模巨大且逐年递增,二次铝灰是生产加工铝材中常见的一种废料,且年排放量约3500万吨。目前主要的处理方式仍为堆存或填埋,导致二次铝灰污染周围环境,危害生态健康。目前的研究无法同时满足既回收二次铝灰中铝元素,又做到铝灰完全资源化利用。为了解决这一问题,本文创新提出一种方案,先回收铝灰中的铝元素,再将其回收后剩余的残余物（既三次铝灰）进行资源化利用,真正做到“零排放”。将二次铝灰作为研究对象,探究其资源化利用的工艺方法。二次铝灰主要成分包含:氧化铝、氮化铝、金属铝、氧化硅等。铝灰成分虽然复杂,但具有较高的回收价值。根据其主要成分,选择湿法对二次铝灰进行回收。主要包括以下四部分内容:利用X射线荧光光谱分析仪（XRF）、X射线衍射仪（XRD）、标准筛等分析手段,确定二次铝灰其成分含量、物相组成和粒径分布等基本物理特征,设计酸浸法和碱浸法两种实验方案。通过对比反应条件、浸出率指标,确定以酸浸法作为最终的工艺方案。采用单一变量控制法设计实验方案,探究二次铝灰与硫酸反应的浸出性能,使得二次铝灰的浸出率达到最高。实验分析了包括水洗除杂、灰水质量比、灰酸质量比、反应时间、反应温度、粒度等在内的各因素与浸出率之间的关系,确定了浸出实验的最佳反应条件。为了提高产物的纯度,确定了利用亚铁氰化钾脱除硫酸铝溶液中铁离子的工艺方法。并确定了用于调节pH值的碳酸氢铵用量与铁离子去除效果的关系,确定了制备高纯度氢氧化铝产品的最优工艺条件。并确定反应时间、碳酸氢铵用量对氢氧化铝产出率的影响。对废液进行成分分析,确保废液对环境不产生影响。为了合理利用二次铝灰过滤所得到的残余物（三次铝灰）,实现三次铝灰的完全资源化和整个处理过程的“零排放”,系统分析了三次铝灰的化学成分、物相组成及粒度分布等技术指标,初步确定了其作为掺合料用于水泥基材料中的可行性。以三次铝灰取代部分水泥用于水泥净浆、水泥胶砂,对其工作性能、力学性能、微观性能进行了实验研究,各项指标均达到相关规范要求。三次铝灰应用于水泥基材料是可行的。