有机阴离子对铝酸钠溶液离子结构的影响

采用拉曼光谱并结合黏度、电导率等物理性质检测,研究了不同乙酸根、草酸根浓度下铝酸钠溶液中铝酸根离子结构及其物理性质变化规律。结果表明:中低浓度的铝酸钠溶液中Al(OH)_4~-为铝酸根离子的基本形态,随着苛碱浓度的增加出现二聚体Al_2O(OH)_6~(2-),且两种离子数量随苛碱浓度的增加而上升。铝酸钠溶液中C_2O_4~(2-)和CH_3COO~-的拉曼光谱特征峰分别为918 cm~(-1)、931 cm~(-1)。CH_3COO~-和C_2O_4~(2-)对铝酸钠溶液中铝酸根阴离子的影响基本相同,随着铝酸钠溶液中CH_3COO~-或C_2O_4~(2-)浓度的增加,四面体Al(OH)_4~-和二聚体Al_2O(OH)_6~(2-)都逐渐增多,同时Al_2O(OH)_6~(2-)向Al(OH)_4~-发生了转化。随着CH_3COO~-或C_2O_4~(2-)浓度的增加,铝酸钠溶液的黏度升高,电导率下降,最后获得不同CH_3COO~-或C_2O_4~(2-)浓度下铝酸钠溶液在不同温度的黏度和黏流活化能计算方程。     

铝酸钠溶液制备历史对溶液结构和性质的影响

实验表明:化学组成相同的铝酸钠溶液,可能由于有不同的结构和物理化学性质.铝酸钠溶液在制备后的放置期间,结构和光谱性质均有缓慢变化.因为这种溶液含有Al(OH)_4~-、Al(OH)_6~)(3-)、[(OH)_3Al-O-Al(OH)_3]~(2-)等含铝阴离子,各种离子之间可以互相转化,但因转化过程牵涉到有共价性的Al-O键的形成或断裂,故转化反应进展甚慢.铝酸钠溶液制备后,各铝酸离子的比例可能未达平衡,故放置中仍有变化.在到达平衡前,制备条件应对溶液结构和溶液的物理化学性质有显著影响.     

铝酸钠溶液中离子溶剂化作用

应用量子化学从头算密度泛函理论以及DFT/COSMO溶剂模型,基于 UHF/BLYP/DNP水平对高苛性比中等浓度铝酸钠溶液中各类离子(分子)的溶剂化作用进行研究.根据离子(分子) 的几何构型、总能量、振动频率、相关热力学数据以及相应的水合自由能,对溶液中离子(分子)的存在形式以及不同离子(分子)间的平衡转化关系进行分析.结果表明,在高苛性比中等浓度铝酸钠溶液中,铝主要是以水合Al(OH)-4离子和Na(H2O) 6Al(OH)-4离子对形式存在,同时还存在有中性水合分子Al(OH)3H2O.     

铝酸钠溶液分解过程的理论及技术研究进展

铝酸钠溶液分解是碱法生产氧化铝过程的关键环节。总结铝酸钠溶液分解过程的理论及技术研究进展,论述铝酸钠溶液分解过程的热力学和宏观动力学、铝酸钠溶液的结构及其演变规律、氢氧化铝颗粒行为、分解体系固-液界面作用调控以及铝酸钠溶液分解技术等。认为铝酸钠溶液分解过程中有利于氢氧化铝析出的含铝离子是Al(OH)-4,调控溶液中其他复杂含铝离子结构向该类结构转变则有利于氢氧化铝析出;增大分解末期体系中最小颗粒尺寸是提高分解深度的关键;协同调控分解过程中溶液物理化学性质、离子结构和固-液界面作用的原理和方法是强化铝酸钠溶液分解技术研究的基础。     

用拉曼光谱研究超声波对铝酸钠溶液的影响

为了揭示超声强化铝酸钠溶液种分过程的机理，本文运用拉曼光谱分析研究了超声波对铝酸钠溶液结构性质的影响，用硝酸钠作外标对铝酸钠溶液经超声作用后Al（OH）4^-的变化进行了定量研究，研究表明，超声波作用可使铝酸钠溶液的结构向有利于分解的方向转变；只有在超声功率超过一定值，铝酸钠溶液的苛性碱浓度及ak（铝酸钠溶液中Na2O／Al2O3的摩尔比）在一定范围之内，超声波才能使铝酸钠溶液结构发生明显变化。     

高浓度铝酸钠溶液结构

研究不同苛性比(1.47~4.44)、不同氧化钠浓度(50~382 g/L)的铝酸钠溶液紫外吸收光谱,对比发现高浓度铝酸钠溶液在320~340 nm处出现一个新的吸收峰,结合该处吸收峰随时间的变化特征,反演出320~340 nm处吸收峰对应的离子结构;利用量子化学计算铝酸钠溶液中可能存在的含铝离子或分子的紫外吸收峰以验证反演的离子结构。结果表明:随着氧化钠浓度和苛性比的增大以及时间的延长,铝酸钠溶液中聚合离子的数量以及聚合的复杂程度均呈上升趋势;320~340 nm处出现的新吸收峰为在高浓度溶液中出现的以—Al—(OH)_2—Al—桥连的聚合离子,其中铝离子的配位数为4或者5。     

阳离子聚丙烯酰胺强化铝酸钠溶液种分附聚过程的机理

为了揭示阳离子聚丙烯酰胺强化铝酸钠溶液种分附聚过程的机理,采用硝酸钠作为外标物,用红外光谱法半定量检测种分附聚过程中各种铝酸根离子浓度的变化.结果表明:在种分附聚过程的前期,添加阳离子聚丙烯酰胺的铝酸钠溶液的峰值比Al(OH)4-/Al2O(OH)62-高于空白,但是在后期,其比值低于空白.在种分附聚过程的前期,添加阳离子聚丙烯酰胺的铝酸钠溶液的分解率一直低于空白,而在后期,其分解率一直高于空白.结合种分实验及红外光谱的结果,认为阳离子聚丙烯酰胺促进了铝酸钠溶液中Al(OH)4-→Al2O(OH)62-→Al(OH)3转化,从而强化了种分附聚过程.     

铝酸钠和含硅铝酸钠溶液的红外光谱和拉曼光谱

应用红外光谱和拉曼光谱系统地研究了苛性比ak＝1．55，A12O3含量分别为100g/L，150g/L和200g／L的铝酸钠溶液和含硅铝酸钠溶液。结果表明：溶液中存在A1-O—Al键，且随着A12O3含量增加而增多；SiO2的存在使得铝酸钠溶液中A1-O—Al键转化为A1-O—Si键，随着SiO2含量增加，A1-O—Si键增多。这表明A1-O—Si键比A1-O—Al键更稳定。因此，含硅铝酸钠溶液是由A1-O—Al，A1-O—Si，Si—O—si键和A1-O—H…O—Al氢键结合的成网络状无机高分子溶液，而不是过饱和的A12O3溶液。这是铝酸钠溶液稳定的原因。     

甘露醇对铝酸钠溶液自发分解过程影响的光谱法研究

利用紫外光谱、红外光谱、拉曼光谱分析方法,研究添加不同浓度甘露醇的铝酸钠溶液(k_a=1.55,c(Na_2O)=100 g/L)结构变化及自发分解过程。结果表明:添加甘露醇后,铝酸钠溶液分解过程中,位于260 nm处(Al_2O(OH)_6~(2-))的紫外吸收峰变化明显;位于620、540和720 cm~(-1)处(Al(OH)_4~-、Al_2O(OH)_6~(2-))的拉曼散射峰和位于720 cm-1处(Al(OH)_4~-)红外吸收峰强度均减弱。结合量子化学计算,发现甘露醇通过氢键与Al(OH)_4~-、Al_2O(OH)_6~(2-)相互作用,从而抑制铝酸钠溶液分解。     

铝酸钠溶液的稳定性研究

工业铝酸钠主要用于生产氢氧化铝,研究了氧化铝浓度、α_k、原料杂质对铝酸钠溶液稳定性的影响,认为铝酸根的存在形式决定了溶液的稳定性,当以Al(OH)_4~-形式存在,它反应活性很强,是造成溶液水解的主导因素;而溶液中存在聚合物如[Al_2O(OH)_6]~(2-)时,铝酸钠溶液的稳定性明显增强。具有低α_k、中高浓度和低杂质含量的铝酸钠溶液稳定性最强。实验室制备出了稳定期超过一年的铝酸钠溶液。     

Transformation of monomer aluminate ions from tetrahedron to octaheron

1　INTRODUCTIONTheBayerprocessfortheproductionofaluminafrombauxiteinvolvesa perennial gibbsite (γ Al(OH ) 3) precipitationstep ,relatingtoaninherentlyslowcrystalgrowthfromsupersaturatedsodiumalu minatesolution .Accordingtoexperimentalre sults[1,2 ] ,thetetrahedral [Al(OH ) 4]- ionisthedominantspeciesincausticaluminatesolutionwhilethebasicgrowthunitofgibbsiteprecipitatingincaus ticaluminatesolutionisoctahedral [(H2 O ) 2 Al(OH ) 4]- ,thetransformationof [Al(OH) 4]- into[(H2 O) 2 Al(…     

Decomposition of supersaturated sodium aluminate solution

1　INTRODUCTIONThecrystallizationofgibbsite(Al(OH) 3)fromsu persaturatedsodiumaluminatesolutionisanimportantpartofcommercialalumina production .However ,longperiodandlargeburdenoftheprocessmakeitbecomebottleneckofalumina production .Thede compositionofsupersaturatedsodiumaluminatesolu tionintogibbsite ,whichinvolvesinthetransforma tionoftetrahydroxy ,Al(Ⅲ ) containingspeciesinso lutionintooctahedralcoordinateAl(OH) 3inthepres enceofNa+andOH- ions ,areasyetunknown .Specially ,intensi…     

种分制备超细氢氧化铝中碱含量的变化(英文)

种分氢氧化铝中碱含量变化规律关系到氢氧化铝的质量和碱耗,通过测定溶液浓度和电导率、氢氧化铝中碱含量和粒度分布以及分析粒子形貌,研究种分氢氧化铝中碱含量的变化规律。结果表明,溶液组分浓度高、球磨晶种循环、种分温度低、初始分解速率快或产品比表面积大都会导致氢氧化铝中碱含量升高;在低硅铝酸钠溶液种分过程中,粒子的附聚得到抑制,超细氢氧化铝中碱主要以晶格碱形式存在,以钠硅渣形式存在的碱含量极低;同时,升高初始分解温度,晶种老化,降低分解速率,延长种分时间,都有利于产品中碱含量的降低。结果还表明:种分过程中,Na+Al(OH)4离子可能对产品中碱含量有很大的影响。     

Influence of supersaturation on structure of sodium aluminate solutions with medium concentration:a solution X-ray diffraction study

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｏｕｇｈｍａｎｙ ｐｏｗｅｒｆｕｌａｎａｌｙｔｉｃａｌｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｗｅｒｅｐｅｒｆｏｒｍｅｄｏｎｓｏｄｉｕｍａｌｕｍｉｎａｔｅｓｏｌｕｔｉｏｎ[1～ 4 ] ,ｔｈｅｙｓｔｉｌｌｈａｄｓｏｍｅｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ .Ｘ ｒａｙｄ     

Behavior of calcium oxalate in sodium aluminate solutions

The stability of calcium oxalate is critical for the removal of sodium oxalate from sodium aluminate solutions. This study investigated the behavior of calcium oxalate in sodium aluminate solution containing sodium carbonate. Results show that calcium oxalate can be converted to tricalcium aluminate hydrate (TCA) and calcium carbonate in sodium aluminate solution and sodium carbonate solution, respectively. Elevating temperature, extending residence time, or increasing caustic soda concentration enhances the conversion ratio of calcium oxalate in sodium aluminate solution; as a consequence, anti-causticisation occurs. Stability of calcium-containing compounds in sodium aluminate solution containing sodium carbonate differs from that in sodium aluminate solution or sodium carbonate solution. Na₂CO₃ in aluminate solution accelerates the transformation of calcium oxalate; thus, alumina is lost because of 4CaO·Al₂O₃·CO₂·11H₂O and TCA formation. Calcium carbonate, 4CaO·Al₂O₃·CO₂·11H₂O and calcium oxalate can change into TCA in sodium aluminate solution at elevated temperature. Calcium oxalate remains relatively stable in dilute aluminate solution within a short residence time at low temperature. Thus, a novel process for removal of sodium oxalate by lime causticisation was presented and employed in an alumina refinery in China.     

Spectra of sodium aluminate solutions

The UV spectra of sodium aluminate solutions were obtained in the sodium oxide concentration range from 59 to 409 g/L and the caustic ratio range from 1.5 to 4.0 to reveal the structure characteristics of them. It is found that a new peak appears at about 370 nm besides peaks at about 220 and 266 nm in all solutions. The new peak is strongly favored by high hydroxide concentration and high caustic ratio. And it only appears when the solutions are prepared by dissolving sodium hydroxide and aluminum hydroxide. In addition, the IR and Raman spectra of sodium aluminate solutions with high alkali concentration and high caustic ratio were measured, and the UV spectra of aqueous solutions of Al（H2O）6^3＋ and AlF6^3- were measured as well. According to the crystal field theory in coordination chemistry as well as the above spectra characteristics, this new peak at about 370 nm is determined as the evidence of a new species of aluminate ion with a coordination number of 6.     

醚类添加剂B35对铝酸钠溶液晶种分角过程的影响

研究醚类添加剂B35对铝酸钠溶液晶种分解过程的影响,采用红外光谱仪分析溶液的结构,采用微电泳仪测定Al(OH)3颗粒表面的Zeta电位.结果表明:加入适量醚类添加剂可强化分解过程,当添加剂B35用量为500mg/L时,相对空白样可提高分解率4%;醚类添加剂B35对分解过程的强化不是山铝酸钠溶液结构的改变引起的;添加剂B35可使Al(OH)3晶种表面Zeta电位明显升高,说明Al(OH)3对该表面活性剂发生特性吸附,导致铝酸钠溶液在Al(OH)3颗粒表面的润湿角减小,其固液界面张力降低,从而使分解过程得以强化;此外,醚类添加剂B35使产品Al(OH)3半均粒径增大10 μm左右,而粗颗粒在溶液中的平衡溶解度较小,分解过程推动力较大,也应是强化分解过程的原因之一.     

Low-temperature phase transitions of sodium aluminate solutions

A series of low-temperature phase transitions of sodium aluminate solutions were studied by differential scanning calorimetry (DSC) and Raman spectroscopy. The results indicate that NaOH concentration is a primary impact factor for the binary eutectic point and ice melting temperature of sodium aluminate solutions with low NaOH concentration. In addition, the phase transition process of sodium aluminate solutions with low NaOH concentration from 123.15 to 283.15 K is divided into four steps: non-crystal to crystal, ternary eutectic reaction, binary eutectic reaction and ice melt. The projection phase diagram of NaOH-Al(OH)₃-H₂O system at low temperature was plotted, in which the ternary eutectic temperature for sodium aluminate solutions is 183.15 K.