在拜耳法生产氧化铝工艺中,选用合适的添加剂是强化铝酸钠溶液晶种分解过程的一种简单易行的方法,由于对铝酸钠溶液结构及添加剂与晶种表面的作用机制不甚了解,在选择合适添加剂上往往缺乏理论指导。本文选择一组具备独特结构的五元杂环化合物添加剂,即核糖、四氢糠醇、四氢呋喃作为探针分子,在不同苛碱浓度、添加剂浓度下,通过研究种分分解率、产品粒度、产品形貌与晶体结构的变化,探讨了不同结构探针分子对铝酸钠溶液种分过程的影响,采用Materials Studio软件中的DMo13程序对探针分子与Gibbsite氢氧化铝晶体分子作用模型进行几何优化,计算了优化后模型的几何构型、总能量、原子净电荷数、态密度、费米能级等,获得了五元杂环类添加剂在铝酸钠溶液种分过程中的作用机理,结论如下:1.核糖的添加明显抑制了附聚过程,随着添加浓度的增加和苛碱浓度的增大,核糖的抑制作用增强,种分过程出现成核现象,产品的细化现象明显。但是核糖的添加并不能完全抑制氢氧化铝的附聚,种分8h后0～10μm粒度范围内粒子已经完全附聚成较大粒径的颗粒。2.四氢糠醇的添加对附聚过程分解率及产品粒度未产生明显的影响,仅产品的晶体表面出现了少量的片状单晶。3.四氢呋喃对铝酸钠溶液附聚过程起明显的促进作用,随着添加浓度的增加和苛碱浓度的增大,促进作用增强,种分过程以附聚为主,产品粒度明显增大。当四氢呋喃添加量为100mg/L时,产品晶粒之间的连接最紧密,此浓度下产品粒径增大最明显。4.添加剂核糖、四氢糠醇、四氢呋喃对铝酸钠溶液种分过程的作用机制存在差异。随着探针分子羟基个数增多,氧原子的净电荷数绝对值增大(四氢呋喃＜四氢糠醇＜核糖),探针分子与晶种表面形成的氢键键能增大,对晶种表面活性点的封闭作用增大,对种分附聚过程的抑制作用也增大。