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在拜耳法溶出过程中,常伴随有一些有机小分子有机酸杂质以及硅杂质,对铝酸钠溶液种分过程造成一定的影响。为提高铝酸钠溶液种分分解率,获得粒度较大的氢氧化铝,首先就必须研究杂质对于种分过程的影响,并弄清杂质的作用机制。本文依据氧化铝生产实际情况,选择了三种小分子一元酸(甲酸、乙酸、丙酸)、三种小分子二元酸(草酸、丁二酸、戊二酸)和硅酸作为研究杂质,分别研究了在上述杂质存在时,不同温度条件下铝酸钠溶液种分分解率、产品粒度、x射线衍射图及产品氢氧化铝热重的变化情况,探讨了小分子有机酸分子及硅酸对种分过程的作用规律,并结合量子化学计算方法分析了小分子有机酸及硅酸的可能作用机制,并得到结论如下:1.硅酸的存在能明显抑制分解,并细化产品氢氧化铝。在温度较低时,甲酸、丙酸的存在不利于分解,并细化产品氢氧化铝。乙酸能明显提高分解率,在低温时细化产品氢氧化铝。高温时草酸、丁二酸、戊二酸的存在不利于分解,并细化产品氢氧化铝。2.三种一元酸、三种二元酸分别与硅酸共同存在条件下对种分分解率以及产品氢氧化铝粒度的影响介于单一一元酸、二元酸存在条件下的影响及单一硅酸存在条件下的影响之间,说明一元酸、二元酸与硅酸之间对铝酸钠溶液的种分过程无协同影响。3.一元酸分子、二元酸分子在铝酸钠溶液中以其共轭碱形式存在,能够形成给电子体吸附在晶体表面,占据晶体生长的活性点。硅酸根通过与Al(OH)63-结合形成Al-O-Si键,与氢氧化铝晶体表面发生化学吸附,占据晶种表面的活性中心,抑制分解。量子化学计算结果表明,乙酸、戊二酸、硅酸在氢氧化铝晶体(100)面吸附后总能量依次减小,乙酸在氢氧化铝晶体(100)面吸附后能带带隙略变宽,戊二酸、硅酸在氢氧化铝晶体(100)面吸附后能带带隙依次变窄。乙酸、戊二酸在氢氧化铝晶体(001)面吸附后,费米能级增大,乙酸吸附后费米能级增加得更大,硅酸在氢氧化铝晶体(001)面吸附后费米能级减小,乙酸、戊二酸、硅酸在氢氧化铝晶体(001)面吸附后能带带隙依次变窄。从而使得其对分解由促进作用转为微弱促进作用再到抑制作用。