吸附劑及催化劑載體用氧化鋁是一種精細化學(xué)品，也是一種化學(xué)品。不同用途對物性結構的要求不同，這就是其性強、品種牌號多的緣故。據統計，用氧化鋁作催化劑及載體的數量，比分子篩、硅膠、活性炭、硅藻土及硅鋁膠的催化劑總用量還多。由此可見(jiàn)氧化鋁在催化劑及載體中的舉足輕重的地位。其中η-Al2O3和γ-Al2O3又是重要的催化劑及載體，它們都是含有缺陷的尖晶石結構，兩者的區別是：四面體的晶體結構不同（γ>η），六方層的堆排規整性不同（γ>η）以及Al—O鍵距不同（η>γ，差值0.05～0.1nm）。

由于中國豐富的硬水鋁石鋁土礦資源在經(jīng)濟上的重要性，因此對開(kāi)發(fā)浮選- 拜耳法進(jìn)行了深入研究。作為一種基于表面潤濕性的分離技術(shù)，浮選有較高的通用性，尤其適于細粒分選，因此被選擇作為硬水鋁石礦石潛在的物理富集方法。早期研究的努力開(kāi)發(fā)出了一些直接浮選硬水鋁石而脫除硅酸鹽礦物的新螯合捕收劑。例如使用一種稱(chēng)為RL的新型陰離子捕收劑浮出硬水鋁石，回收率超過(guò)90 % ，而鋁硅酸鹽礦物被無(wú)機抑制劑抑制，從而使浮選精礦中鋁硅比大于11。

硬水鋁石廣泛分布于鋁土礦和紅土及某些巖石中。硬水鋁石可用作耐火材料，也可用來(lái)提煉鋁。鋁的氧化物礦物。白色或淡灰色，堅硬，具玻璃光澤。在剛玉砂中與剛玉伴生，并廣泛分布于紅土、鋁土礦及鋁質(zhì)黏土中。大量產(chǎn)于匈牙利、南非、法國、美國阿肯色州和密蘇里州。硬水鋁石與軟水鋁石成同質(zhì)二象（即化學(xué)成分相同，但晶體結構不同）。它不含氫氧基，但含有與氧原子呈二次配位的氫陽(yáng)離子

包括硬水鋁石(Al?O?·H?O) 、高嶺石(Al4〔Si4O10〕(OH)8) 、葉蠟石(Al2〔Si4O10〕(OH) 2 ) 和伊利石( K1 - x (H2O) xAl2〔AlSi3O10〕(OH) 2 - x ( H2O)x)的所有主要組分均含有鋁，這就為選擇性浮選提供了機會(huì )。然而，有價(jià)礦物硬水鋁石沒(méi)有太高的鋁含量，也沒(méi)有與脈石黏土礦物差別太大的晶體結構。

葉蠟石則是一種三層鋁硅酸鹽，它是由四面體硅酸鹽的兩層之間夾層結構的一個(gè)八面體鋁氫氧化物層組成，而且這種三層是由公共的氧原子共價(jià)結合而成，形成一個(gè)三層夾層結構，這些夾層結構則由相對弱的范德華力聚集在一起。伊利石具有與葉蠟石類(lèi)似的晶體結構，也是一種三層硅酸鹽。然而，在伊利石中，隨著(zhù)水對晶格氫氧化物取代程度的變化，Al3+類(lèi)質(zhì)同象取代了四面體硅酸鹽的一些晶格Si4+ ，這些補償離子通常是鉀，它橋鍵連結了兩個(gè)鄰近的夾層結構，在這種情況下層間力為離子性質(zhì)。磨礦時(shí)，硬水鋁石沿結合弱的晶面破裂，破碎破壞了離子/ 共價(jià)的Al-O鍵，導致生成一個(gè)離子性質(zhì)的不飽和殘留鍵的表面。對于層結構的黏土礦物，破碎使粒子沿弱結合的基面裂開(kāi) [2]。
由于硬水鋁石與鋁硅酸鹽黏土礦物在表面破裂鍵方面存在明顯差別，因此，細磨的礦物粒子呈現明顯不同的表面電荷特性，它可以相應的等電點(diǎn)(iep)加以表征。對硬水鋁石而言，得到的典型iep為pH6.4 ，此數值大大高嶺石、伊利石和葉蠟石各自的3.6 、2.8 和2.4 的iep 值。這三種鋁硅酸鹽黏土礦物的Zeta電位隨pH的變化呈現類(lèi)似規律。
發(fā)現了對這些黏土礦物的一種強捕收劑后，對硬水鋁石礦石反浮選的第二個(gè)要求是尋找一種對硬水鋁石的抑制劑，而且也可作為一種分散劑。由于從理論分析可知，需要對硬水鋁石進(jìn)行分散，否則它將與細粒黏土礦物產(chǎn)出雜凝聚，從而導致明顯的機械夾帶和較差的泡沫質(zhì)量。業(yè)已發(fā)現，DDA在從pH4～10的寬范圍內能有效浮出硬水鋁石，預計DN12也有類(lèi)似性能，這就為硬水鋁石礦石的反浮選提供了機遇。因此進(jìn)行了一些努力來(lái)試驗無(wú)機多磷酸鹽作為硬水鋁石潛在的分散劑/ 抑制劑。
選擇多磷酸鹽作為有潛力的抑制劑是基于在硫化礦和氧化礦浮選中磷酸鹽作為有效的分散劑和抑制劑的已知經(jīng)驗。光譜研究表明，磷酸根陰離子與暴露的表面金屬離子的配合作用是金屬硫化物和氧化物浮選中聚磷酸鹽的主要抑制和分散機理。在硬水鋁石和高嶺石浮選的抑制研究中，發(fā)現用DDA作捕收劑浮選硬水鋁石時(shí)，六偏磷酸鈉( (NaPO3) 6 ，簡(jiǎn)稱(chēng)SHMP) 是有效的抑制劑。在不同的SHMP濃度下DDA浮選硬水鋁石和高嶺石的回收率與pH的關(guān)系，在所試驗的全部pH范圍內，連續提高SHMP的加入量便抑制了硬水鋁石的回收。
應用上述研究所得到的基礎知識，使用中國河南省的硬水鋁石試樣進(jìn)行了反浮選分離試驗。給礦試樣進(jìn)行了分析，從一個(gè)鋁硅比5.7 的給礦，反浮選產(chǎn)出精礦， 氧化鋁回收率為86 % ，鋁硅比為10.6 ，這種精礦適于作為拜耳法的原料。
在中國全國基礎研究和開(kāi)發(fā)計劃的資金支持下，中國中南大學(xué)胡教授領(lǐng)導下的研究組成功地研究了硬水鋁石礦石的反浮選工藝，分選指標達到了用陰離子捕收劑直接浮選硬水鋁石的同等水平。