活性氧化鋁在吸附及催化領(lǐng)域的應(yīng)用
活性氧化鋁具有較大的比表面積、多種孔隙結(jié)構(gòu)及孔徑分布、豐富的表面性質(zhì)，因此，在吸附劑、催化劑及催化劑載體方面有著廣泛的用途。
吸附劑及催化劑

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(xì)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 。

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(jié)構(gòu)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(jié)合而成，形成一個(gè)三層夾層結(jié)構(gòu)，這些夾層結(jié)構(gòu)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似的晶體結(jié)構(gòu)，也是一種三層硅酸鹽。然而，在伊利石中，隨著水對晶格氫氧化物取代程度的變化，Al3+類質(zhì)同象取代了四面體硅酸鹽的一些晶格Si4+ ，這些補(bǔ)償離子通常是鉀，它橋鍵連結(jié)了兩個(gè)鄰近的夾層結(jié)構(gòu)，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(jié)合弱的晶面破裂，破碎破壞了離子/ 共價(jià)的Al-O鍵，導(dǎo)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(jié)構(gòu)的黏土礦物，破碎使粒子沿弱結(jié)合的基面裂開 [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(xì)磨的礦物粒子呈現(xiàn)明顯不同的表面電荷特性，它可以相應(yīng)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(shù)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(xiàn)類似規(guī)律。

應(yīng)用上述研究所得到的基礎(chǔ)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(yàn)。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(chǔ)研究和開發(fā)計(jì)劃的資金支持下，中國中南大學(xué)胡教授領(lǐng)導(dǎo)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(biāo)達(dá)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(shí)碎磨時(shí)，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(xì)磨中常有的機(jī)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?yàn)殛栯x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(jī)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(jī)物這種不希望的措施