铝灰是铝工业冶炼和加工过程中产生的一种固体废弃物，其成分复杂多样，既包含有利用价值的金属铝和氧化铝，也含有多种杂质成分如盐类和重金属。铝灰的核心成分之一是氧化铝（Al₂O₃），含量通常在30%至60%之间，是铝灰中最重要的化学组分之一。氧化铝的主要来源包括铝冶炼过程中未还原的氧化铝矿物和铝加工过程中被氧化的铝。氧化铝具有较高的化学稳定性，是制造耐火材料、陶瓷及其他氧化铝制品的重要原料，因此在铝灰综合利用中，氧化铝提取是主要研究方向之一。
金属铝是铝灰中另一关键成分，其含量一般在5%至20%之间，具体比例受铝灰来源和工艺条件的影响。金属铝在铝灰中以微小颗粒或片状形式分布，通常被覆一层氧化膜或与其他化合物结合。由于金属铝具有很高的回收利用价值，目前的技术可以通过物理分选、熔融回收等方法提取铝灰中的金属铝，重新用于工业生产。
铝灰中盐类成分的含量较高，主要包括氯化钠（NaCl）和氟化钙（CaF₂），含量范围为10%至30%。这些盐类大多来源于铝冶炼过程中的助熔剂，尤其是在二次铝冶炼中，为降低铝的熔点和提高金属分离效率，通常添加大量氯盐和氟盐。这些盐类的存在会增加铝灰的处理难度，特别是在资源化利用过程中，如何有效分离盐类成分是一项重要挑战。
硅、铁和钛的氧化物是铝灰中的常见杂质成分，分别以氧化硅（SiO₂）、氧化铁（Fe₂O₃）和氧化钛（TiO₂）形式存在。氧化硅的含量一般为5%至15%，其主要来源是铝矿石中的天然硅杂质。氧化铁和氧化钛含量较低，但它们的存在可能对铝灰的进一步利用带来一定影响，例如在冶金或陶瓷工业中，这些杂质可能影响产品性能。
铝灰中往往还含有少量的重金属成分，如铅（Pb）、镉（Cd）、镍（Ni）和铬（Cr）。这些重金属主要来源于原料杂质或生产过程中引入的污染物。重金属的含量虽低，但由于其毒性和持久性，对环境构成潜在威胁，因此在铝灰处理过程中需要特别注意这些成分的分离与安全处置。
水分是铝灰的另一组成部分，其比例通常为1%至10%，具体取决于铝灰的来源和存储条件。水分的存在不仅增加了铝灰的重量，还可能与其中的金属铝发生反应生成氢气（H₂），存在潜在的爆炸风险。因此，在铝灰处理中通常需要通过干燥等预处理手段降低其水分含量。
此外，铝灰中可能存在一定量的有机物，这些有机物来源于生产过程中添加的润滑剂或防腐剂等。虽然有机物的含量一般较低，但它们可能影响铝灰的进一步加工利用。例如，在高温条件下，有机物可能分解产生有害气体，从而增加处理的复杂性。
铝灰的成分还受到生产工艺的显著影响。例如，来自电解铝生产的铝灰通常含有较高比例的氟盐，而二次铝加工过程中产生的铝灰则往往金属铝含量更高。针对不同来源铝灰的成分特性，需采用差异化的处理工艺，以实现资源化利用的最大化和环境影响的最小化。
