(1)拜耳法技术的优化升级
选矿拜耳法存在的技术问题有：影响选矿脱硅效率限制因素较多，主要有矿石微观结构和解离性;选矿拜耳法的氧化铝回收率较低，主要取决于药剂的选择性;选矿药剂对氧化铝生产具有不利影响，包括所含的水分、有机药剂;选矿脱硅的尾矿处理难题和综合利用技术尚未解决。优化选矿拜耳法的主要技术方向是优化选矿流程和选矿药剂以提高选矿效率，降低选精矿的水含量和所含药剂的危害性，开拓选矿尾矿的综合利用途径。在上述技术开发应用的基础上，发挥选矿拜耳法的优势，实现高效强化拜耳法生产氧化铝。
拜耳法进一步节能提效的主要途径是采用高效强化拜耳法，包括强化拜耳洪系统各关键工序，提高工序效率和产出率;解决拜耳法循环系统的瓶颈环节，使系统流程均匀化、高效化，实现整个系统高循环效率。高效强化拜耳法投人少见效快、经济效益显著。
石灰拜耳法存在的技术问题主要包括石灰添加量的优化选择、碳酸钙反苛化及碱液化灰、石灰中氧化镁的影响及控制等。因此，石灰拜耳法进一步改进的方向是优化选择石灰最佳添加量、解决碱液化灰和赤泥减量外排的技术难题。
湿法串联氧化铝生产新工艺主要是针对我国低品位一水硬铝石铝土矿而开发的。湿法串联氧化铝生产新工艺先采用高效强化拜耳法处理低品位铝土矿回收氧化铝，然后采用循环碱液，通过湿法冶金技术处理拜耳法赤泥，以回收其中的氧化钠和部分氧化铝。湿法串联全流程均为低能耗的湿法冶金过程，在采用高效强化拜耳法和高效湿法处理拜耳法赤泥两大关键技术后，氧化铝单位生产能耗可降低到16~18GJ，明显低于烧结法和混联法技术的能耗，碱耗和氧化铝回收率与烧结法相当。湿法串联新工艺的关键技术在于开发出新的高效脱硅产物，即铁钛取代铝的水化石榴石。该技术能耗较低，回收率较高，各项指标均可达到先进水平。湿法串联流程简单，能耗较低，碱和氧化铝回收率又较高，经济效益显著。湿法处理工艺也可以直接嫁接到原有的拜耳法流程，易于推广应用。对于低品位矿而言，湿法串联新工艺将优于其他类型的处理技术。随着我国铝土矿品位的逐渐降低，应大力推广应用湿法串联新工艺，实现我国低品位铝土矿资源的高效低耗利用。
我国铝土矿资源主要为中低铝硅比的一水硬铝石矿。随着铝土矿供矿铝硅比进一步降低，以现有生产工艺生产氧化铝，流程复杂、能耗高、生产成本大、缺乏国际竞争力。因此，使选矿技术经济地利用中低铝硅比矿，延长铝土矿资源保障年限，成为科技支撑发展的关键课题。要进一步优化一水硬铝石型铝土矿浮选工艺、开发高效药剂;研究开发一水硬铝石型反浮选新工艺，重点突破细粒高效分选、低成本反浮选药剂合成技术、浮选柱技术等。同时解决尾矿的高效分离、安全堆存和利用问题。
(4)开发应用氧化铝清洁生产技术实现我国氧化铝工业的减排最重要的措施是实施清洁生产技术。氧化铝清洁生产技术主要包括：通过工艺优化，生成高效脱硅产物，并提高氧化铝溶出率及回收率，以降低干赤泥的产出率：强化赤泥洗涤，赤泥浆过滤或在堆场压滤脱水后再进行排放，以降低外排赤泥中游离附碱含量，包括附液量和附液碱浓度。
(5)开发应用先进的在线检测和系统控制技术
应大力开发应用先进的在线检测和系统控制技术，采用可靠的工艺参数在线检测元件、精确的氧化铝生产过程模拟以及先进的系统控制技术，以实现氧化铝厂稳定高效运行。氧化铝生产中最重要的控制单元是：建立最优化控制模型及关键工艺参数的精确调整;溶出准确稳定配料以及流量料位的即时控制。
(6)开发应用非铝土矿的含铝资源利用技术
这类技术包括从高铝粉煤灰、霞石和明矾石中提取氧化铝的成套技术，可作为中国氧化铝工业的应用技术和储备技术。加快进行高铝粉煤灰提取氧化铝技术的产业化研究开发，特别是应优先解决在较低成本或盈亏平衡的情况下，实现氧化铝的高效提取和残渣的全部资源化利用。
(7)提高系统热效率及加强余热回收利用技术
我国氧化铝工业目前的平均能耗高于世界平均水平。节能的余地和空间很大，其中一条重要的途径是进一步提高系统热效率及加强余热回收利用。这一领域应予开发的技术有：实现热电联合，高温蒸汽热能的优化梯级利用;生产系统中高温物料(蒸汽、溶液、水)热能的梯级利用;进行循环系统热流分布的最优化设计;开发回收低温溶液热能的技术装备;开发防结垢、少结垢的高效换热器;开发高效清洗技术及装备等。
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