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）。

中國已知的鋁土礦儲量約為23億t ，居世界第五位。與其他加工鋁土礦的國家不同，中國鋁土礦礦石98 %以上有硬水鋁石存在的特點(diǎn)，含有約80 %的硬水鋁石。中國鋁土礦中的脈石礦物主要是高嶺石、葉蠟石和伊利石，其余是少量的鈦和鐵雜質(zhì)。這些脈石礦物經(jīng)常以細粒浸染的包體形式存在。中國硬水鋁石礦石一個(gè)不理想的特點(diǎn)是低鋁硅比，典型的范圍為4～6 。

眾所周知，Al?O?與SiO?質(zhì)量比大于10 的高品級鋁土礦能直接用拜耳法處理，而對于A(yíng)l?O?與SiO?質(zhì)量比低于8 的低品級硬水鋁石鋁土礦，可使用燒結法或燒結與拜耳法聯(lián)合的方法。燒結法能耗很大，環(huán)境不友好，氧化鋁生產(chǎn)成本高。因此，迫切需要采用低費用的物理分選工藝以提高中國硬水鋁石礦石的Al?O?與SiO?的質(zhì)量比，以便能直接使用拜耳法工藝處理。

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]。
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。