本发明涉及冶金制铝领域，公开了铝灰烧结法协同脱除氧化铝母液中有机物的方法和装置，其技术要点是：先将生料浆通过生料管导入回转窑中，将天然气和空气分别通过燃料管和输风管导入回转窑中，进行烧结反应，再通过冷却管将烧结反应得到的熟料导入冷却机中，最后将冷却机冷却后的熟料通过输送机送入球磨机中，再胚乳氧化铝蒸发母液进行再次烧结，完成去氧化铝母液有机物，可以安全有效处理铝灰中惰性铝灰，使铝灰中铝的总回收率达到95%以上，整体有机物回收率在85%以上，解决了现有去除氧化铝中有机物的结晶法、氧化法、焙烧法、离子交换法、苛化法等，这些方法有均存在添加物消耗成本高、操作困难不易实现、再生困难、回收效率低的问题。