硬水鋁石是鋁的氧化物礦物，一般為白色、灰色、無色，含雜質時可呈紅、褐等顏色。具有玻璃光澤，堅硬。硬水鋁石礦石反浮選的新進展鋁是地殼中豐富程度為第三的元素，是文明社會中常使用的金屬元素之一。由于鋁合金具有高度的耐腐蝕性和良好的機械強度/ 質量比，因此被廣泛用作飛機、建筑物、機器部件、飲料罐和食品包裝的主要結構材料。
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，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。這些脈石礦物經常以細粒浸染的包體形式存在。中國硬水鋁石礦石一個不理想的特點是低鋁硅比，典型的范圍為4～6 。
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。然而，有價礦物硬水鋁石沒有太高的鋁含量，也沒有與脈石黏土礦物差別太大的晶體結構。
在礦物學方面，硬水鋁石是一種雙鏈結構，而所有的黏土礦物則都是層狀結構。硬水鋁石由六方緊密堆積的氧層與充填了2/3八面體間隙位置的鋁原子組成。每個所占據的八面體與鄰近的鋁八面體共享四個邊，并在C 軸方向形成雙鏈，這些單元通過共享的氧原子連在一起，鋁原子以形成八面體帶的方式占據層之間的八面體配位位置。黏土礦物中，高嶺石是二層結構的鋁硅酸鹽，這兩個層是通過公共的氧原子共價結合在一起，形成一個層狀結構的重復單元，八面體氫氧化鋁的羥基離子和四面體硅酸鹽的氧原子之間的氫鏈使兩層重復單元聚于一起。
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行了反浮選分離試驗。給礦試樣進行了分析，從一個鋁硅比5.7 的給礦，反浮選產出精礦， 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發(fā)計劃的資金支持下，中國中南大學胡教授領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。
一般而言，硬水鋁石比鋁硅酸鹽黏土礦物硬度大得多。在同時碎磨時，黏土礦物先于硬水鋁石破裂，因此，黏土礦物在相對短的磨礦期后就已解離，有利于從硬水鋁石中反浮選這些黏土礦物。未浮出的礦漿流中粗粒級的硬水鋁石有利于過濾和降低濾餅的水分含量，此外，粗磨還使細磨中常有的機械夾帶和礦泥覆蓋減到小。在反浮選中，只有不到總給礦量20%的次要黏土礦物被浮出，因此所需的捕收劑用量比正浮選工藝低，此外，在反浮選中不需要起泡劑，因為陽離子捕收劑具有起泡能力，這樣就簡化了工藝控制。更重要的是，從反浮選中獲得的硬水鋁石精礦不含有機捕收劑和起泡劑，因此消除了在隨后的拜耳法工藝中除去有機物這種不希望的措施
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