二次铝灰中含有氟化物、氮化物、碳化物等有毒有害成分，对其安全处置具有重要的环境意义。本研究结合钙盐沉淀法，提出了以工业固废脱硫石膏固化二次铝灰中氟离子的技术思路，并结合偏高岭土的高火山灰活性，进一步改善了脱硫石膏-二次铝灰组成的气硬性胶凝体系的耐水性能。试验对比研究了脱硫石膏 /二次铝灰、脱硫石膏 /偏高岭土/二次铝灰不同比例所组成的复合胶凝体系，其氟离子的溶出特性及耐水性能。利用XRD、SEM及热力学参数分析了脱硫石膏、偏高岭土对二次铝灰中氟离子的固化机理。研究结果表明：脱硫石膏可以与二次铝灰中可溶性氟离子生成氟化钙，对氟离子具有良好的固化效果，但脱硫石膏-二次铝灰组成的固化体系耐水性较差；以适量偏高岭土替代脱硫石膏形成的脱硫石膏-偏高岭土-二次铝灰复合体系，对二次铝灰中氟离子固化效果无不良影响，且可显著改善复合固化体系的耐水性。此研究结果对二次铝灰安全处置及资源化应用提供了理论指导。