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铝酸钠溶液贯穿溶出、沉降、种分和蒸发等多个单元过程，其结构及性质是碱法生产氧化铝的重要理论基础，因此，揭示和掌握铝酸钠溶液结构及其性质可以进一步明确其在各个工序中的特性，为优化工艺条件提供更为可靠的理论依据。本论文模拟工业铝酸钠溶液成分，系统研究了工业生产中工艺条件及成分对铝酸钠溶液Raman光谱、粘度和电导率的影响规律，探讨了铝酸钠溶液的离子结构与物理性质的关系，论文得到的主要研究结果如下:
研究了溶液温度、放置时间对铝酸钠溶液Raman光谱及溶液物理性质的影响，探明了溶液离子结构的变化规律。在25℃～100℃下，苛碱浓度越高、分子比越大，温度对溶液离子结构和物理性质的影响越大。其中，分子比对不同温度铝酸钠溶液的离子结构、粘度和电导率的影响更大，随溶液分子比的增加，影响程度逐渐增大。随温度升高，循环母液和分解母液中的二聚体[(HO)3Al-O-Al(OH)3]2-向四面体Al(OH)4-转化，溶出液中的四面体Al(OH)4-向二聚体[(HO)3Al-O-Al(OH)3]2-转化;溶液放置时间在72h内，有少量二聚体[(HO)3Al-O-Al(OH)3]2-向四面体Al(OH)4-转化，由于离子转化量较少，Al(OH)4-的增多没有引起溶液粘度的变化，而Al(OH)4-的电迁移能力比[(HO)3Al-O-Al(OH)3]2-更强且溶液中少量的离子变化就会引起电导率改变，因此溶液电导率随放置时间的延长逐渐增大。
研究了不同苛碱浓度、SiO2浓度和分子比铝酸钠溶液的Raman光谱特征及其物理性质，探明了溶液离子结构的变化规律，计算了溶液的粘流活化能。铝酸钠溶液中能稳定存在的离子形态为四面体Al(OH)4-，Al(OH)4-也是中低浓度铝酸钠溶液中铝酸根离子的基本形态，随着溶液浓度增加出现了二聚体Al2O(OH)62-，且两种离子数量随溶液苛碱浓度的增加而上升;SiO2浓度增加使溶液粘度增大、电导率下降，溶液中的Al-O-Al键逐渐转化为Al-O-Si键、Si-O-Si键或者形成结构更为复杂的聚合硅酸根离子，在铝酸钠溶液可以溶解硅酸钠的最大限度范围内，Al-O-Si或Si-O-Si比Al-O-Al的结构更稳定;分子比增大使溶液粘度和电导率都降低，溶液中的Al(OH)4逐渐向Al2O(OH)62-转化。
研究了阴离子杂质CO32-、SO42-、C2O42-和CH3COO-对铝酸钠溶液Raman光谱及其物理性质的影响，探明了溶液离子结构的变化规律，计算了溶液的粘流活化能。阴离子杂质的存在使溶液粘度上升、电导率下降，CO32-或SO42-浓度增大，都会引起溶液中的Al(OH)4-逐渐向Al2O(OH)62-转化，且CO32-比SO42-更有利于二聚体[(HO)3Al-O-Al(OH)3]2-的生成;918cm-1和931cm-1分别是C2O42-和CH3COO-的Raman特征峰，C2O42-或CH3COO-的存在使溶液中Al2O(OH)62-向Al(OH)4-转化，但C2O42-对溶液离子结构的影响比CH3COO-更加显著。
研究了溶液温度、放置时间对铝酸钠溶液Raman光谱及溶液物理性质的影响，探明了溶液离子结构的变化规律。在25℃～100℃下，苛碱浓度越高、分子比越大，温度对溶液离子结构和物理性质的影响越大。其中，分子比对不同温度铝酸钠溶液的离子结构、粘度和电导率的影响更大，随溶液分子比的增加，影响程度逐渐增大。随温度升高，循环母液和分解母液中的二聚体[(HO)3Al-O-Al(OH)3]2-向四面体Al(OH)4-转化，溶出液中的四面体Al(OH)4-向二聚体[(HO)3Al-O-Al(OH)3]2-转化;溶液放置时间在72h内，有少量二聚体[(HO)3Al-O-Al(OH)3]2-向四面体Al(OH)4-转化，由于离子转化量较少，Al(OH)4-的增多没有引起溶液粘度的变化，而Al(OH)4-的电迁移能力比[(HO)3Al-O-Al(OH)3]2-更强且溶液中少量的离子变化就会引起电导率改变，因此溶液电导率随放置时间的延长逐渐增大。
研究了不同苛碱浓度、SiO2浓度和分子比铝酸钠溶液的Raman光谱特征及其物理性质，探明了溶液离子结构的变化规律，计算了溶液的粘流活化能。铝酸钠溶液中能稳定存在的离子形态为四面体Al(OH)4-，Al(OH)4-也是中低浓度铝酸钠溶液中铝酸根离子的基本形态，随着溶液浓度增加出现了二聚体Al2O(OH)62-，且两种离子数量随溶液苛碱浓度的增加而上升;SiO2浓度增加使溶液粘度增大、电导率下降，溶液中的Al-O-Al键逐渐转化为Al-O-Si键、Si-O-Si键或者形成结构更为复杂的聚合硅酸根离子，在铝酸钠溶液可以溶解硅酸钠的最大限度范围内，Al-O-Si或Si-O-Si比Al-O-Al的结构更稳定;分子比增大使溶液粘度和电导率都降低，溶液中的Al(OH)4逐渐向Al2O(OH)62-转化。
研究了阴离子杂质CO32-、SO42-、C2O42-和CH3COO-对铝酸钠溶液Raman光谱及其物理性质的影响，探明了溶液离子结构的变化规律，计算了溶液的粘流活化能。阴离子杂质的存在使溶液粘度上升、电导率下降，CO32-或SO42-浓度增大，都会引起溶液中的Al(OH)4-逐渐向Al2O(OH)62-转化，且CO32-比SO42-更有利于二聚体[(HO)3Al-O-Al(OH)3]2-的生成;918cm-1和931cm-1分别是C2O42-和CH3COO-的Raman特征峰，C2O42-或CH3COO-的存在使溶液中Al2O(OH)62-向Al(OH)4-转化，但C2O42-对溶液离子结构的影响比CH3COO-更加显著。