中国是世界上最大的铝生产国，2008年原铝产量为1318万吨，占全球总产量的33.4%。同时也是全球最大的消费国，2008年消费量为1260万吨，占全球总消费量的32.89%。然而，中国的铝土矿资源仅占全球的3%。另一方面，粉煤灰的开发利用是我国重要的铝资源之一，相当于一个超大型的铝矿。如果能加大投入，其潜力和前景是无限的。
高附加值利用尚未形成产业规模。
近年来，科技工作者着眼于粉煤灰的理化特性，研发技术含量高、附加值高的产品，提取氧化铝、羟基硅、固体铝酸钠、硅酸铝、硅酸钾、莫来石、水泥助磨剂、稀土农用肥料等。来源于粉煤灰，越来越受到人们的重视，前景非常广阔。
粉煤灰的化学成分主要是二氧化硅、氧化铝、氧化铁、二氧化钛、氧化镁、氧化钙等碱金属氧化物和稀有元素。其中氧化铝含量高的粉煤灰称为高铝粉煤灰，具有很高的开发利用价值。按照目前的技术水平，含30%以上Al2O3的粉煤灰可视为高氧化铝。
普通粉煤灰中Al2O3的平均含量为25% ~ 28%，我国35个粉煤灰样品中Al2O3的平均含量为27.1%。国外的粉煤灰也差不多。日本飞灰中Al2O3的平均含量为25.86%，美国为20.81%，英国为26.99%，德国为24.93%，波兰仅为32.39%。
20世纪60年代，波兰人用石灰石烧结法制备氧化铝，我国的安徽、宁夏、江苏等地也做了类似的实验，在提取氧化铝的同时生产活性硅酸钙，但未能形成规模产业。
技术研发不断突破，应用领域不断拓展。
经国家发改委批准，两年前，内蒙古鄂尔多斯以高铝粉煤灰为原料，成功实现石灰石烧结生产氧化铝联产水泥项目工业化。该项目投资18亿元，年产氧化铝40万吨，将于近期投产。去年初，大唐国际托克托电厂与同方环境公司合作，利用托克托电厂粉煤灰生产氧化铝和羟基硅，电热法精炼铝硅钛合金技术成果发布。脱脱电厂年耗煤量1600万吨，排放粉煤灰400万吨。灰分中的氧化铝含量超过54%，提取羟基硅后的Al2O3/SiO2比(A/S)为2.2。如果用于制备氧化铝，回收率为85%。每2.2吨粉煤灰可生产1吨氧化铝，400万吨灰渣可生产180万吨氧化铝，比山东“非中铝”企业使用进口矿石生产氧化铝(每3吨矿石生产1吨氧化铝)更有优势。
此外，河南巩义利用常温常压加速溶出新工艺，成功进行了粉煤灰和废低品位铝土矿制备氧化铝的半工业试验。郑州龙昌公司也利用上述技术成功实现了从粉煤灰中提取羟基硅的小规模实验。羟基硅成本不到2000元/吨，生产出来的脱水羟基硅卖到3000元/吨。这些技术为高附加值粉煤灰的开发利用奠定了基础。
粉煤灰的另一个高附加值开发利用领域是电热熔炼铝硅钛合金和铝硅铁合金。氧化铝含量大于30%的粉煤灰可用于精炼铝含量大于40%的铝硅铁合金。除炼钢脱氧外，还可代替硅铁作为镁冶炼的还原剂。
在精炼铝硅铁合金时，应努力提高铝含量，降低铁含量。焦作李冯铁合金厂试生产时生产的铝硅铁平均成分为:硅34%，铁12.5%，铝47.8%，钛3.3%。郑州轻金属研究所曾用铝硅铁代替硅铁作还原剂炼镁。实验中使用的铝硅铁合金的成分为:铝含量为35.41%，硅含量为41.54%，铁含量为16.76%。当还原温度为1100℃时，镁的收率为65.5%。与当时用75硅铁作还原剂炼镁的指标相比，还原剂单耗略有下降，镁收得率提高5% ~ 6%，温度降低50℃，具有一定的优势。
利用方式多样，节能减排优势明显。
中国具有高铝粉煤灰资源的优势。除了内蒙古，还有“煤都”山西朔州。朔州煤炭储量423亿吨，年产量数亿吨。粉煤灰中氧化铝的含量高于高岭土，但氧化铁的含量相对较低。对平陆一矿、二矿和怀仁煤矿的煤灰进行了化学成分分析，氧化铝含量分别为45.73%、41.24%和54.22%。氧化铁的含量分别为2.4%、0.44%和0.8%。此外，经验证，煤矸石中氧化铝含量在40%以上。朔州南部毗邻原平，电厂排放的粉煤灰氧化铝含量高达40%，还有大量废铝矾土。
以粉煤灰为主要原料，电加热冶炼铝硅中间合金，用原铝或再生铝稀释制备各种牌号的铝硅合金，不仅是综合利用的环保项目，而且是国家政策支持的项目，成本低，节能20%左右，减少大量二氧化碳和固体废弃物的排放，减少建设用地和投资，大大提高产品质量和产品收率。
但铝硅合金是高能耗产品，其应用范围有一定的局限性。一般来说，在高铝粉煤灰的产地，电力充沛、电价低的地区，电铝合资企业，以及因政策规定的进入门槛较高而被迫停产的企业，有闲置的、合适的(容易改造的)矿热炉、整流设备，都是有用的地方。在不具备开发推广条件的地区和企业，笔者认为仍应以通常的方式开发利用。如上所述，利用粉煤灰生产氧化铝、羟基硅、固体铝酸钠等高附加值产品，不仅可以大量消化粉煤灰，而且经济效益可观。(作者是中国铝冶炼技术发展中心专家顾问)
相关环节的利用率只有发达国家的一半。
对于燃煤电厂来说，飞灰曾经是一个很大的负担。近年来，随着循环经济的实施和发展，国家鼓励政策陆续出台，特别是粉煤灰综合利用技术的新发展，情况有所改观。但由于老灰量大，新灰利用率仍然较低(国内粉煤灰利用率仅为40%，是发达国家的一半)，我国每年仍有约2亿吨新灰未消化。因此，如何进行综合利用，提高利用率，变害为利，变废为宝，仍然是循环经济的重要课题。
目前，我国粉煤灰的综合利用方式仍以规模化利用为主，用作建筑材料的部分占总消化量的50%以上，如粉煤灰水泥、加气混凝土砌块、烧结陶粒、烧结砖、蒸压砖、轻中空隔墙板、复合保温外墙板、保温屋面板、轻中空楼板等系列板材。作为填料，用于道路、机场、港口建设项目，占消化总量的20%以上；农业上大约20%的消化量用于改良土壤和制备农用肥料。
铝硅钛合金精炼需要注意什么？
虽然以粉煤灰为主要原料时，铝硅钛合金和铝硅铁合金的氧化铝含量没有差别，但两种合金的性能完全不同。前者是铝合金，后者是铁合金。铝合金对铁含量有严格的要求。原料的氧化铁含量一般不超过0.8%，中间合金的铁含量不超过1.2%，因此不适用于所有粉煤灰。精炼铝硅合金时，氧化铝含量必须在1.3 A/S以上，才能生产出含铝55%以上的粗合金。
此外，灰分的化学活性也不容忽视。如果化学活性差，反应速度会降低，导致耗电量增加，产量下降。一般来说，灰中氧化铝含量应大于40%。脱脱电厂排放的灰或怀仁煤生产的灰中氧化铝含量在50%以上，可直接用于配料和造球。为了使氧化铝含量低于40%的粉煤灰的A/S达到1.3以上，必须加入适量的含铝矿物，如废弃和精选的低品位铝土矿、红柱石、硅线石等。如果没有上述含铝矿物，可以先提取羟基硅，其A/S也能满足工艺要求。比如氧化铝含量超过28%的粉煤灰，经过高梯度除铁后，氧化铁降低到0.6%以下，氧化铝含量可以提高到30%以上。如果其活性好(有待测试)，每三吨灰可提取一吨羟基硅，可产出两吨渣。炉渣中氧化铝的A/S可达1.3以上，可作为精炼铝硅钛合金的原料。
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