使用低品位矿石
中南大学钟珏教授领衔的“铝资源高效利用及高性能铝材料制备理论与技术”获2007年国家科技进步一等奖，突破了低品位铝资源开采提炼效率低的技术障碍，大大提高了我国铝土矿资源的保障期。该项目主要针对我国铝资源短缺、先进铝材料无法满足国家重大战略需求、金属铝发展中的高能耗、高污染等问题。目前，* * *已获得67项发明专利，7项成套技术，16种高性能铝合金材料及部件。该项目发明的拜耳法可以经济地利用占我国铝土矿储量80%的中低品位铝土矿，缓解当前铝资源不能满足工业发展需要的矛盾。而抗氧化低阻炭阳极制备等技术在冶炼过程中可节能减排10%以上，年节电超过100亿kW·h..(钟珏，中南大学，中国铝工业发展的重大技术创新，中国铝工业，2007年第07期，第103期；中南大学新闻网，《中南大学科研成果解决国内铝行业三大难题》，2008年3月31)
顾、、尹、、刘、、吴等。中铝公司的发明一种利用低品位铝土矿生产氧化铝的方法，于2007年7月12日申请专利，专利号为2007101118667。涉及一种用拜耳法处理低品位铝土矿生产氧化铝的方法。其特征在于所采用的拜耳法中，浸出工艺是将脱铝渣代替石灰作为添加剂加入到中低品位铝土矿中进行拜耳法浸出；浸出赤泥经反洗后与循环碱液混合，加入石灰进行浸出反应后，分离出料浆排出，所得溶液部分反洗拜耳法浸出赤泥后送至拜耳法系统补碱，部分加入石灰进行反应，得到脱铝渣和循环碱液，用于拜耳法赤泥湿法处理，脱铝渣水化铝酸钙代替石灰加入拜耳法浸出。本发明方法为全湿法工艺，工艺简单，能耗低，碱耗低，氧化铝回收率高，适合处理我国中低品位铝土矿，资源利用率高，赤泥排放量少，易于综合利用。
2004年，中国有色金属工业协会组织召开了由郑州研究院、山西分院、中州分院和中铝中南大学共同完成的“山西低品位铝土矿阶段磨矿-强化捕收浮选新技术”项目鉴定会。与会专家听取了课题组的报告，并审阅了项目组提供的鉴定数据。专家认为，该项目以山西低品位铝土矿为研究对象，系统开展实验室和工业试验研究，达到了预期目标，具有以下创新点:首次完成了山西低品位一水硬铝石型铝土矿正浮选脱硅工业试验，形成了“铝土矿阶段磨矿-强化捕收、快速粗粒精选新工艺”。工业试验运行稳定。当原矿铝硅比为4.4~5.1时，精矿产率为72.73%~77.78%，铝硅比为9.70~10.53，氧化铝回收率为81.07%~85.42%。采用阶段磨矿提高选择性破碎作用，可以使低品位铝土矿更好地实现单体解离，改善磨矿矿物的粒度分布特性，减少硅酸盐矿物泥化，有助于提高浮选指标和产品的沉降过滤性能；研制的混合高效捕收剂对一水硬铝石有较强的捕收作用，提高了铝硅酸盐矿物浮选分离的选择性和目标矿物的回收率。粗粒快速精选工艺显著优化了精矿粒度分布，提高了浮选指标，缩短了流程，降低了消耗；通过对尾矿沉降和干贮技术的研究，选择了合适的絮凝剂和脱水剂，为铝土矿选矿生产、尾矿沉降和干贮提供了技术依据。该工艺解决了选矿回水利用的技术瓶颈，实现了回水的充分利用。专家认为，该项目为山西铝硅比为4~5的低品位一水硬铝石型铝土矿采用拜耳法生产氧化铝提供了经济可行的选矿技术，整体技术达到国际领先水平。该项目的研究成果为山西低品位铝土矿的选矿生产奠定了基础，具有广泛的应用价值。(中国建材网，山西低品位铝土矿阶段磨矿-强化捕收浮选新技术项目通过鉴定，2006-8-15；氧化铝生产新技术，中国铝工业，2007年07号，103)。
中国铝业股份有限公司尹、范卫东、刘如星于2007年7月12日申请专利。专利申请号为200710118680.7“一种从低品位铝土矿中提取氧化铝的方法”，涉及一种从低品位铝土矿中提取氧化铝并综合利用提取氧化铝后残渣的工艺方法。其特征在于，在低品位铝土矿中加入硫酸铵进行烧结，将得到的烧结料溶出，得到含硫酸铝铵的溶液，结晶得到固体硫酸铝铵，然后固体硫酸铝铵与氨气反应得到氢氧化铝和硫酸铵，洗涤过滤得到固体氢氧化铝，焙烧得到氧化铝产品；蒸发后，进入液相的硫酸铵继续循环使用。本发明方法中，工艺中使用的硫酸铵呈弱酸性，对设备腐蚀性小，可循环使用，整个工艺易于工业化应用，所得残渣少，有利于提取氧化铝后残渣的综合利用。(中华人民共和国国家知识产权局，2007年)。
河南省岩矿测试中心从1998开始与乌克兰国家矿产资源研究所联系，就河南省铝土矿脱硅进行友好会谈。1999年6月，利用乌克兰微生物技术从河南省低品位铝土矿中脱除二氧化硅的试验研究工作达成意向。2000年9月至12年2月，确认双方在河南省铝土矿脱硅方面的合作关系，并签订科技合作协议。河南省岩矿测试中心从郑州铝厂提取了具有代表性的铝土矿样品——小关铝土矿样品，经破碎、缩径后作为实验样品、化学分析样品和矿物分析样品。对样品物质成分的研究表明，矿物颜色为灰色和深灰色，致密隐晶质砂岩。根据X射线衍射和差热分析结果，其主要矿物成分为一水硬铝石、白云母和叶蜡石。根据化学分析资料，铝土矿的矿物组成估计为:一水硬铝石59%，白云母-绿泥石，高岭石(主要为白云母)20.5%，叶蜡石16.0%，方解石1.8%，黄铁矿0.2%，钛矿物(如锐钛矿)铝硅比(w(al2o 3)/w(SiO 2))3.51。65438±00%的二氧化硅存在于叶蜡石中，7.8%存在于白云母中。中乌合作利用生物脱硅技术的关键是活性微生物的分离培养和微生物对原矿的适应性。在铝土矿生物脱硅过程中，利用光合自养细菌——硅酸盐细菌，破坏铝硅酸盐的晶格，将硅转化为溶解态。利用从乌克兰引进的菌株和自行培养的菌株，对5株人工培养和3株自然培养的硅酸盐细菌菌株的脱硅能力进行了研究，筛选出2株在一水硬铝石型铝土矿中活性最强的细菌。在初始阶段，硅酸盐细菌的脱硅能力相当低。说明铝土矿的矿物组成复杂，难以分离。在随后的强化过程中，采用连续和渐进的适应性措施对所研究的原矿施用细菌。经过两年多的试验，铝土矿中二氧化硅的初始质量分数成功降至8.8%。铝土矿中Al2O3的质量分数从62.5%提高到74.1%。在研究生物反应物作用下微生物浸出硅的可能性方面，用得到的已知生物反应物浸出了57.4%的SiO2，Al/Si达到8.1，说明微生物浸出硅工艺是相当有效的，Al/Si接近标准指标。实验表明，在忽略pH、电位、细菌浓度和营养物质质量分数等物理化学因素对微生物脱硅效率的影响后，在硅酸盐细菌的帮助下，58.3%的SiO2质量分数可以降低到相应的百分比，铝土矿中铝硅比可以从3.5提高到8.4，因此采用微生物脱硅工艺是可行的。实验研究得到了中国工程院副院长王殿佐的指导，得到了钟觉院士、刘院士等多位专家的高度评价。它被认为是铝土矿脱硅的新技术，开创了微生物技术在铝土矿脱硅中的应用。(中国国际人才交流大会，中乌合作促进微生物法脱除铝土矿中二氧化硅的新进展，2008年7-9月)