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铝酸钠溶液种分过程是整个氧化铝生产的最重要工序之一。提高溶液的分解速率,获得粒度分布均匀、强度高的氢氧化铝产品是氧化铝生产工作者孜孜以求的目标。众多强化方法中,添加剂强化方法具有明显的优越性。
本文采用分子拆分法,借助表面张力测量、粒度分析以及27A1NMR、FT-IR、SEM等现代测试方法,结合量子化学计算,研究了L-白氨酸、L-异白氨酸、L-苯丙氨酸等含氨基、羧基添加剂对铝酸钠溶液种分过程的影响,重点探讨了L-白氨酸强化铝酸钠溶液种分分解的作用机理。具体结论如下:
1.在所选实验条件下,L-白氨酸和L-异白氨酸的加入,都可以强化铝酸钠溶液的分解;L-苯丙氨酸对铝酸钠溶液种分分解率基本无影响。
2.研究了添加剂在氢氧化铝晶种表面的吸附行为,发现L-白氨酸在氢氧化铝晶种表面20min可达到吸附平衡,为单分子层吸附;测定了L-白氨酸在晶种表面上的吸附量与时间关系曲线和吸附等温线,确定了吸附方程为:τ=(?)
3.L-白氨酸促进铝酸钠溶液分解的主要原因是其吸附于氢氧化铝晶种表面。L-白氨酸通过氨基和羧基吸附于晶种表面,减小界面张力,降低结晶活化能,加快氢氧化铝析出。
4.借助红外光谱分析,确定了铝酸钠溶液晶种分解过程中L-白氨酸在Al(OH)3颗粒上的吸附方式。结果表明,L-白氨酸通过特殊亲和力作用吸附到Al(OH)3颗粒上。