目前，工业上普遍采用“冰晶石-氧化铝熔盐电解法”生产铝。它的主要设备是铝电解槽，分别以熔融冰晶石和氧化铝作溶剂和溶质，电解的阴阳极采用炭阳极和炭阴极，在950~970℃高温铝电解槽中通入直流电，使溶解于电解质中的氧化铝才槽内阴阳两级发生电化学反应，在阴极析出液态铝，在阳极电解析出CO2等气体。
电解铝生产的总反应式为：
2Al2O3 + 3C = 4Al + CO2↑
在电解铝生产过程中产生的污染物主要以CO2和CO为主，还含有一定量的氟化物、SO2、和碳颗粒物。其中CO2和CO由阳极产生。氟化物主要包括固态氟化物和气态氟化物，固态氟化物主要来源于熔融的电解质蒸汽，主要成分是NaAlF4及(NaAlF4)2和AlF3;气态氟化物主要为氟化盐水解产生的HF、阳极效应时产生的CF4及电解过程中的副反应物;SO2主要来源于制造阳极所用的原料石油焦中S组分在电解过程中被电化学氧化成SO2。电解铝烟气经过电解槽的密闭罩收集后送往采用Al2O3为吸附剂的干法净化系统处理，净化后的烟气排入到大气中。预焙电解槽单槽烟气排放量达6500~11000 m3/h，排烟温度一般为130~140℃。
电解铝烟气净化目前广泛采用的是干法净化系统，该系统是利用氧化铝对烟气中的氟化物烟气进行吸附，再经布袋除尘器过滤分离。干法净化流程简单，回收的物料全部返回电解槽使用，做到化害为利，不存在二次污染问题，对氟化物、粉尘同样均可达到很高的净化效率，对于氟化物的净化效率可达90%以上，除尘效率达99%以上。但干法净化技术存在对SO2基本无效的缺点。
阳极含硫量提高，SO2超标风险增大。石油焦是制备铝用预焙阳极的主要原料，一般占阳极重量的65%左右，近年来我国高硫原油进口比重逐渐增大，石油焦含硫量不断增加。随着我国电解铝行业的迅速发展，符合生产阳极用的石油焦供不应求，高硫焦在预焙阳极生产中的用量逐渐增大已经成为必然趋势，预焙阳极的含硫量普遍较高。
预备阳极中含硫量的提高必然使电解槽排气中的SO2浓度提高，通常预焙阳极中含硫量增加1%，电解槽排气中SO2浓度将提高100mg/m3，因此当阳极含硫量超过2%时，电解槽排气中的SO2就有可能超标。目前我国对预焙阳极的硫含量没有国家规定，而电解铝烟气干法吸附净化技术不能有效吸收SO2，不少电解铝企业存在SO2浓度超标风险。目前已经有研究探索在干法净化设备后再增加脱硫设备,进一步深度净化电解铝烟气。
研究表明铝电解槽的排烟热损失相当大，约占整个槽体系能量支出的20%~30%。但是由于电解铝烟气温度并不高，回收利用经济性很差，大部分电解槽烟气余热未经利用直接排放，少数企业回收热水供热。研究表明30万m3/h电解铝烟气可安装600kW余热发电设备，全国电解铝行业如全部配备余热发电，年发电量可达45亿度，大约相当于1台60万火电机组年发电量的1.5倍，但目前电解铝余热发电技术目前仍不成熟，尚有许多关键技术需要攻克。
热能利用率提高。该技术有效地利用了电解铝净化烟气所含的热能，为锅炉节省了预热这部分空气的热量消耗，降低了空气预热器的低温腐蚀，提高了自备电厂的热经济性和运行稳定性;
减少烟气量及污染物的排放。将本应该排入大气的电解铝净化烟气作为助燃空气直接通入到自备电厂锅炉中，减少了烟气量的排放。最终利用电厂高效的污染物净化能力，大幅降低了粉尘、SO2等污染物的排放量，同时也大幅降低了烟气排放的细颗粒物(PM2.5)粒子数。
综上所述，利用电解铝烟气阶梯利用不仅能在经济上有所收益，而且控制了污染物的排放，对改善环境空气质量具有积极作用。
