二次铝灰回转炉热工过程通过精确控制窑内轴向温度梯度，实现危险废物向高价值资源的连续转化。物料从窑尾（进料端）向窑头（出料端）移动，依次经历干燥预热、中温煅烧、高温煅烧和快速冷却四个阶段。

进料初期，物料在窑尾升至300~600℃，水分蒸发，吸附气体逸出。进入中温段（600~1100℃）后，金属铝熔化聚集，便于后续回收；氮化铝（AlN）开始剧烈氧化生成氧化铝并释放氮气，这是消除铝灰反应性与毒性的关键。当温度超过850℃，氟化物与钙基固氟剂反应生成稳定的氟化钙（CaF₂），有效防止氟离子浸出污染。在1000~1100℃区间，铝灰与石灰石反应生成铝酸钙。

高温煅烧区（1100~1350℃，最高可达1450~1500℃）是主反应区，物料烧结或部分熔融，AlN完全氧化，固氟反应彻底完成，最终形成以α-Al₂O₃和铝酸钙为主的熟料。出料前，熟料快速冷却至200℃以下，抑制有害物（如二噁英）再合成。

二次铝灰回转炉通过控制停留时间、倾角、转速及微负压气氛，确保反应充分、生产安全。配合除尘及碱洗等废气处理系统，该工艺实现了二次铝灰的无害化与资源化，是循环经济在工业固废处理中的典型应用。