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大修渣是电解铝工业中产生的一种废渣,因其中含有超标的氟化物在2016年被国家定义为危险废物。根据国家环保部门的要求,兰州铝业回收其2016年以前排放的大修渣,因回收的大修渣混有少量的黏土和其他废屑,资源化处理非常困难,只能无害化处理。兰州铝业开发了一条湿法工艺,虽然可以降低氟离子浓度,实现无害化,但是处理后的大修渣增量80%。为了脱除大修渣中过量的氟化物,实现大修渣减量化和无害化的目的,本论文做了以下研究:通过对兰州铝业回收的大修渣成分及形貌的研究,发现大修渣中氟化物主要以CaF2、Na3AlF6及NaF等形式存在,氟化物和大修渣中其他物质存在夹杂和包覆的现象。本文根据国家标准《固体废物氟化物的测定离子选择性电极法》（GB/T 15555.11—1995）测得大修渣浸出液中平均氟离子浓度达到7064 mg/L,pH值为11.67,这远远高于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB 5085.3—2007）中规定的,固体废物浸出液中氟离子浓度超过100 mg/L即为危险废物的标准。根据大修渣中氟化物的种类和对现有工艺的研究,提出了“水洗-焙烧”联合法脱氟工艺,并对其可行性进行实验研究。实验结果表明,“水洗-焙烧”联合法不仅可以使氟离子浓度达到国家标准,而且可以实现大修渣减量化。该工艺主要包含水洗溶出脱氟、含氟废水处理及水洗大修渣焙烧固氟等三个工序,其具有流程简单,耗能低,脱氟效率高的优点。本文选择此工艺处理大修渣,并对其工序进行优化。对水洗溶出脱氟工序中影响脱氟效果的因素:水洗温度、液固比、水洗时间及粒径等进行单因素实验和正交实验。结果表明,选取粒径小于0.05mm的大修渣,加入20倍水,在90℃下溶出1.5h,脱氟效果最好,脱氟后的大修渣浸出液中氟离子浓度降至765 mg/L,脱除物相的主要成分是NaF,脱盐量为25.6%。对脱氟效果影响最大的因素依次是粒径、温度、液固比和时间。保持最优水洗溶出工艺条件不变,将得到的滤液分别加入过量的CaCl2、CaO、Al2（SO4）3及活性炭等不同的脱氟剂探究不同脱氟剂的脱氟效果。实验结果表明,加入理论量5倍的CaCl2可以使滤液中氟离子浓度从2182 mg/L降低至8.6mg/L,达到《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）中氟化物质量浓度≤10 mg/L的标准。pH值从10.72降低至9.45,再加入少量Al2（SO4）3后pH值降至6.83,接近中性。将同样水洗条件下得到的滤渣进一步进行焙烧固氟实验,探究CaCl2加入量,焙烧温度,焙烧时间等因素对固氟效果的影响并进行热力学分析。实验表明,加入CaCl2后,CaCl2和NaF反应生成难溶于水的CaF2沉淀,达到固氟的目的。该反应是放热反应,这有利于氟化物的进一步挥发。最优工艺为:CaCl2加入量0.16g/g、焙烧温度850℃、焙烧时间2h。通过“水洗-焙烧”联合法处理后的大修渣氟离子浓度降至98 mg/L,达到国家允许排放的标准。pH值降至7.68,接近中性,大修渣减重28.73%。成功实现了大修渣减量化和无害化的目的,为大修渣的处理开辟了一条新的道路。