中国粉体网讯  高纯氧化铝的制备方法多采用改良拜耳法、无机铝盐热分解法、醇铝水解法、水热合成法等。在拜耳法工艺中，铝土矿是生产氧化铝最主要的矿物，从铝产业链来看，铝土矿处于整个产业链的最上游。铝土矿自然而然成为氧化铝乃至整个铝行业最重要的“粮”。

氧化铝及高纯氧化铝制备流程示意图

我国是全球最大的铝生产国和消费国，但铝土矿资源禀赋具有“储量中等、品位偏低、加工难度大、对外依存度高”的显著特点。2025年，中国铝土矿产量约8200万-8500万吨，但需求量高达2.5亿吨以上，进口依赖度超过60%（主要进口自几内亚、澳大利亚和印度尼西亚）。

更严峻的是，高铝硅比的优质铝土矿已经濒临枯竭，供应链不稳定性持续加剧。因此迫切需要寻找以非铝土矿为来源提取铝。目前研究的非铝土矿包括高岭土、 煤矸石、粉煤灰、煤矿废弃物、残渣等，其中高岭石粘土是铝土矿稀缺或枯竭的地区潜在的氧化铝来源，因此如何开发利用高岭土生产高附加值产品成为急需解决的问题。

高岭土资源及资源利用现状

高岭土（Kaolin）是一种常见的粘土矿物，理想化学式为Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O，主要成分是高岭石、地开石、埃洛石、蒙脱石、珍珠石等黏土矿物，除此之外还含有Na₂O、 K₂O、MgO、CaO、Fe₂O₃等杂质。高岭土被称为“陶瓷灵魂”，是陶瓷、涂料、造纸、电子等多领域不可或缺的核心原料。随着科技进步和市场需求的多样化，高岭土在高性能复合材料、分子筛、生物医药、能源储存等新兴产业中展现出了巨大的应用前景。

高岭土，来源：灵寿县晨铭矿产品有限公司

2024年全球高岭土探明储量约320亿吨，主要集中于美国、中国、巴西等国家，其中美国以优质煅烧高岭土生产技术占据全球高端市场主导地位，而中国则以储量优势成为全球重要的生产与出口国。

我国已探明超200处矿产地，拥有超过190亿吨的储量，处于全球前列。但矿点较为分散，其中非煤系高岭土资源储量居世界第五位，已探明储量有14.68亿吨，主要分布在广西、江西、福建、湖南和安徽等。

来源：高岭土网

全球范围内，美国通过严格的矿产资源保护政策与高度集成的产业链布局，巩固了其在高端煅烧高岭土领域的垄断地位；而中国虽储量丰富，但产业结构呈现“低端过剩、高端短缺”的矛盾，亟需通过技术升级与资源整合实现价值链跃迁。

高岭土如何制备高纯氧化铝？

高岭土按化学成分计算，理论氧化铝含量达到39.53wt%，是比较理想的制备氧化铝、纯铝等产品的铝源。以高岭土为原料制备高纯氧化铝的关键在于：铝硅分离。

根据硅、铝分离时反应剂的不同可以将高岭土制备氧化铝的方法概括分为酸溶法和碱熔法两大类。

酸溶法

酸溶法是将高岭土原料或其煅烧产物与无机酸、有机酸或者酸性氧化物在一定温度下发生反应，高岭土中硅氧键、 铝氧键在氢离子作用下发生断裂重组，与其他离子形成新键，得到铝的可溶性盐和二氧化硅，过滤即可使铝、硅分离，再经后续提纯、煅烧步骤得到氧化铝。

酸法制备氧化铝，钠离子含量远远小于拜耳法制备的氧化铝，虽然酸法工艺复杂，成本较高，但相对于技术要求严格的高技术陶瓷而言，低钠的酸法氧化铝粉体前景较好。其中，盐酸浸出法是最早工业化的路线，其优势在于设备简单、成本低（盐酸价格仅为烧碱的1/3），且铝浸出率可达85%以上，但痛点就是硅的干扰。

碱熔法

碱熔法是利用强碱如高浓度的NaOH溶液、固体Na₂CO₃粉末与高岭土在高温下反应，形成可溶性的铝酸钠溶液，通过水浸取使硅、铝分离，然后对得到的铝盐进行一系列提纯步骤得到高纯铝盐，经沉淀或溶胶、洗涤、干燥、煅烧得到氧化铝。

碱熔法（拜耳法）制备氧化铝流程图

Konstantina Kyriakogona等研究了以酸和碱的水溶液为浸出剂，通过浸出工艺从高岭土中提取铝的技术，比较了无机酸（HCl、HNO₃和H₂SO₄）、有机酸（C₂H₂O₄、C₂H₄O₂和C₆H₈O₇）和碱（NaOH、KOH和NH₄OH）的水溶液从煅烧高岭土中浸出铝的效率，结果证明酸比碱提取铝更有效。

谁已经开始行动了？

根据公开资料，目前澳洲已经有多个直接用高岭土生产高纯氧化铝的项目正在筹备或已经启动。

Lava Blue

2017年，澳大利亚企业Lava Blue在其蓝宝石矿确认发现大面积含有高品位氧化铝的高岭土矿床。该公司高岭土纯度达到4N级，通过实验研发了两种生产高纯度氧化铝(纯度高于4N级别)加工方法。2018年3月公司把提取蓝宝石的风化火山灰做为原料，首次通过盐酸处理的方法实现了4N HPA（>99.99% 纯度的氧化铝）。2019年该公司与昆士兰理工大学(QUT)和创新制造合作研究中心(IMCRC)的另外两个澳大利亚机构合作，开发一种将高岭土转化为高纯度氧化铝(HPA)的方法，该项目预计将耗资445万澳元。

来源：Lava Blue官网

FYI Resources

2019年，澳洲矿商FYI Resources（现已更名：Cadoux Limited）宣布，该公司中试工厂成功以高铝粘土（高岭土矿）为原料，使用盐酸浸出工艺试产高纯氧化铝（HPA），相对于传统产业化工艺，这种新工艺被称为“直接法”。

2020年3月，FYI完成该项目的可行性研究，同时获得了一笔私募基金提供的高达8000万澳元的融资。同年，美铝（Alcoa）澳洲公司与其签署了一份开发高纯氧化铝（HPA）精炼技术合作协议，加速推动HPA项目商业化。

AEM

2021年加拿大材料开发企业Advanced Energy Minerals(AEM)公司与澳洲AND金属公司签约合作建设的4N及5N氧化铝项目。原材料采用AND公司位于南澳的埃洛石（多水高岭土），AEM使用CLCP工艺将高岭土直接氯化浸出并进行纯化/结晶，接下来为常规热处理和机械加工流程即可，并且利用CLCP可生产包括α氧化铝、γ氧化铝产品，产品规格（例如颗粒形状、尺寸分布和纯度）方面具有很大程度的制造灵活性。2023年，AEM公司交付了以氯浸出-结晶纯化(CLCP)工艺生产的SupALOXTM高纯氧化铝（HPA）产品。

Andromeda Metals

2025年5月，仙女座金属公司（Andromeda Metals）宣布其实验室规模试验成功生产出纯度高达99.9985%的4N级高纯氧化铝（HPA），该工艺是以Great White项目出产的精炼高岭土为原料，具显著成本和碳减排优势，样品由美国权威机构EAG Eurofins与澳大利亚CSIRO独立分析，确认产品纯度达4N等级的99.9985%，远高于3N等级（99.9%）市场门槛，显示出极高产品竞争力。

Altech Chemicals

Altech Chemicals是澳交所上市先进材料企业，总部位于西澳大利亚西部的Subiaco。公司致力于推动以盐酸法将高岭土直接生产99.99%(4N)HPA（高纯度氧化铝）的技术进行商业化生产。公司拥有HPA全套生产技术，无需额外提纯；拥有HPA全套产品的低杂质原料100%的所有权；持有的高岭土矿石储量为122万吨，总矿产资源量1270万吨。

小结

高岭土制备高纯氧化铝，靠谱不？从技术可行性来看，答案是肯定的。

它不是对传统铝土矿路线的替代，而是为高纯氧化铝这个高端细分市场提供了一条全新的、更具成本优势和环保优势的新路线。

但高岭土制氧化铝真正大规模落地，这条路还有很多挑战，如杂质控制、成本控制、原料品控等。

来源：

吴铭敏：高岭土制备纳米氧化铝工艺研究

邓鹏翔：高岭土制备高纯氧化铝及白炭黑工艺研究

伍德麦肯兹WoodMac、澳华财经在线、起点钠电、智研产业研究院、各公司官网

（中国粉体网编辑整理/空青）

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