(1)拜耳法技術的優化升級
選礦拜耳法存在的技術問題有：影響選礦脫硅效率限制因素較多，主要有礦石微觀結構和解離性;選礦拜耳法的氧化鋁回收率較低，主要取決于藥劑的選擇性;選礦藥劑對氧化鋁生產具有不利影響，包括所含的水分、有機藥劑;選礦脫硅的尾礦處理難題和綜合利用技術尚未解決。優化選礦拜耳法的主要技術方向是優化選礦流程和選礦藥劑以提高選礦效率，降低選精礦的水含量和所含藥劑的危害性，開拓選礦尾礦的綜合利用途徑。在上述技術開發應用的基礎上，發揮選礦拜耳法的優勢，實現高效強化拜耳法生產氧化鋁。
拜耳法進一步節能提效的主要途徑是采用高效強化拜耳法，包括強化拜耳洪系統各關鍵工序，提高工序效率和產出率;解決拜耳法循環系統的瓶頸環節，使系統流程均勻化、高效化，實現整個系統高循環效率。高效強化拜耳法投人少見效快、經濟效益顯著。
石灰拜耳法存在的技術問題主要包括石灰添加量的優化選擇、碳酸鈣反苛化及堿液化灰、石灰中氧化鎂的影響及控制等。因此，石灰拜耳法進一步改進的方向是優化選擇石灰最佳添加量、解決堿液化灰和赤泥減量外排的技術難題。
濕法串聯氧化鋁生產新工藝主要是針對我國低品位一水硬鋁石鋁土礦而開發的。濕法串聯氧化鋁生產新工藝先采用高效強化拜耳法處理低品位鋁土礦回收氧化鋁，然后采用循環堿液，通過濕法冶金技術處理拜耳法赤泥，以回收其中的氧化鈉和部分氧化鋁。濕法串聯全流程均為低能耗的濕法冶金過程，在采用高效強化拜耳法和高效濕法處理拜耳法赤泥兩大關鍵技術后，氧化鋁單位生產能耗可降低到16~18GJ，明顯低于燒結法和混聯法技術的能耗，堿耗和氧化鋁回收率與燒結法相當。濕法串聯新工藝的關鍵技術在于開發出新的高效脫硅產物，即鐵鈦取代鋁的水化石榴石。該技術能耗較低，回收率較高，各項指標均可達到先進水平。濕法串聯流程簡單，能耗較低，堿和氧化鋁回收率又較高，經濟效益顯著。濕法處理工藝也可以直接嫁接到原有的拜耳法流程，易于推廣應用。對于低品位礦而言，濕法串聯新工藝將優于其他類型的處理技術。隨著我國鋁土礦品位的逐漸降低，應大力推廣應用濕法串聯新工藝，實現我國低品位鋁土礦資源的高效低耗利用。
我國鋁土礦資源主要為中低鋁硅比的一水硬鋁石礦。隨著鋁土礦供礦鋁硅比進一步降低，以現有生產工藝生產氧化鋁，流程復雜、能耗高、生產成本大、缺乏國際競爭力。因此，使選礦技術經濟地利用中低鋁硅比礦，延長鋁土礦資源保障年限，成為科技支撐發展的關鍵課題。要進一步優化一水硬鋁石型鋁土礦浮選工藝、開發高效藥劑;研究開發一水硬鋁石型反浮選新工藝，重點突破細粒高效分選、低成本反浮選藥劑合成技術、浮選柱技術等。同時解決尾礦的高效分離、安全堆存和利用問題。
(4)開發應用氧化鋁清潔生產技術實現我國氧化鋁工業的減排最重要的措施是實施清潔生產技術。氧化鋁清潔生產技術主要包括：通過工藝優化，生成高效脫硅產物，并提高氧化鋁溶出率及回收率，以降低干赤泥的產出率：強化赤泥洗滌，赤泥漿過濾或在堆場壓濾脫水后再進行排放，以降低外排赤泥中游離附堿含量，包括附液量和附液堿濃度。
(5)開發應用先進的在線檢測和系統控制技術
應大力開發應用先進的在線檢測和系統控制技術，采用可靠的工藝參數在線檢測元件、精確的氧化鋁生產過程模擬以及先進的系統控制技術，以實現氧化鋁廠穩定高效運行。氧化鋁生產中最重要的控制單元是：建立最優化控制模型及關鍵工藝參數的精確調整;溶出準確穩定配料以及流量料位的即時控制。
(6)開發應用非鋁土礦的含鋁資源利用技術
這類技術包括從高鋁粉煤灰、霞石和明礬石中提取氧化鋁的成套技術，可作為中國氧化鋁工業的應用技術和儲備技術。加快進行高鋁粉煤灰提取氧化鋁技術的產業化研究開發，特別是應優先解決在較低成本或盈虧平衡的情況下，實現氧化鋁的高效提取和殘渣的全部資源化利用。
(7)提高系統熱效率及加強余熱回收利用技術
我國氧化鋁工業目前的平均能耗高于世界平均水平。節能的余地和空間很大，其中一條重要的途徑是進一步提高系統熱效率及加強余熱回收利用。這一領域應予開發的技術有：實現熱電聯合，高溫蒸汽熱能的優化梯級利用;生產系統中高溫物料(蒸汽、溶液、水)熱能的梯級利用;進行循環系統熱流分布的最優化設計;開發回收低溫溶液熱能的技術裝備;開發防結垢、少結垢的高效換熱器;開發高效清洗技術及裝備等。
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