我国铝土矿资源的特点是含硅高。铝硅分离是氧化铝生产过程中的最重要任务。通过化学的方法进行铝酸钠溶液的铝硅分离研究，提高铝酸钠溶液的硅量指数，降低氧化铝的损失，提高氧化铝的分解率和产品质量，一直是我国氧化铝生产工艺研究的重要方向。本文在广泛查阅国内外文献的基础上，就如下几个内容进行了研究： 本文对脱硅剂水合碳铝酸钙(HCAC)、水合硫铝酸钙(HSAC)、立方水合铝酸钙(C3AH6)、六方水合铝酸钙(C4AHx)的合成以及添加这些含钙化合物形成钙硅渣(DDSP)等过程进行了热力学分析，为脱硅剂的合成与脱硅工艺研究提供理论指导。 针对二段脱硅工艺过程存在的问题：钙硅渣中SiO2饱和系数小(x=0.1～0.2)，脱硅深度不够，石灰乳的用量大，氧化铝的损失多，每脱除掉1kgSiO2损失10～20kg的氧化铝而添加入合成添加剂水合碳铝酸钙的脱硅深度虽然好于石灰乳，但脱硅工艺还不完善，其脱硅机理有待商榷。 本文合成了脱硅剂水合硫铝酸钙，优化了水合硫铝酸钙的合成条件。得出水合硫铝酸钙脱硅工艺条件为：90℃下脱硅60min。其脱硅结果为：精制液中SiO2的含量降低到0.0166g/l，A/S达到6021，脱硅率为95％。对水合硫铝酸钙的性质和水合硫铝酸钙的合成机理、脱硅机理进行了理论分析和探讨。通过对水合硫铝酸钙脱硅中间体的物相分析研究，发现水合硫铝酸钙的脱硅反应并不是通过立方水合铝酸钙(C3AH6)中间体进行的，而是通过六方水合铝酸钙中间体进行的，水合硫铝酸钙的脱硅反应机理是水合硫铝酸钙在含硅铝酸钠溶液中先分解生成六方水合铝酸钙，然后铝酸钠溶液中的SiO2(OH)22-离子进入六方水合铝酸钙的层间与之反应生成水化石榴石。 通过XRD、和IR等分析手段考察了脱硅剂水合碳铝酸钙的性质及其在铝酸钠溶液中的行为，结合脱硅实验对水合碳铝酸钙的脱硅反应进行了研究，认为水合碳铝酸钙的脱硅反应并非通过水合铝酸钙中间体，而是水合碳铝酸钙直接与硅酸根反应生成水化石榴石。 为避免脱硅过程中，硫酸根或碳酸根在铝酸钠母液中的沉积，合成了脱硅剂六方水合铝酸钙，优化了六方水合铝酸钙的最佳合成条件，用六方水合铝酸钙在90℃下脱硅60min，精制液中SiO2的含量降低到0.0156g/l，A/S达到6410，脱硅率为94.6％。借助物相分析手段，探索钙源对合成脱硅剂水合铝酸钙结构的影响，发现以CaCl2为钙源合成出六方水合铝酸钙(C4AHx)，而以石灰或石灰乳为钙源在相同条件下合成出立方水合铝酸钙(C3AH6)。 研究了铝酸钠溶液添加CaCl2水溶液的脱硅新工艺。确定了合适的脱硅工艺条件。研究了CaCl2水溶液的脱硅机理，结果表明CaCl2水溶液也是通过生成六方水合铝酸钙中间体进行的层间脱硅机理。发现CaCl2脱硅工艺的特点之一是脱硅速度快，刚刚生成的六方水合铝酸钙是边生成边发生脱硅反应，避免了团聚和包裹现象的发生，所以具有非常大的活性表面，钙的利用率高。又由于六方水合铝酸钙晶面间距大，这都有利于SiO2(OH)22-离子的进入，因此氯化钙脱硅速度快，脱硅效率高，90℃下脱硅30min脱硅效率可达94％；CaCl2脱硅工艺的另一个特点是脱硅剂以水溶液状态加入，更有利于脱硅生产工艺中的物料的传输。 为进一步验证前面的实验室实验结果，使脱硅工艺向生产实际靠近，采用2000ml/次的脱硅规模对含钙脱硅剂水合硫铝酸钙、水合碳铝酸钙、六方水合铝酸钙和CaCl2脱硅工艺进行放大实验。