察尔汗盐湖因其丰富的各种无机盐资源而闻名世界,无机盐资源储量居我国盐湖之首。虽然盐湖矿产资源得天独厚,但在其资源开发过程中依然存在诸多问题,尤其是开发钾资源的同时极大忽视了其他资源的开发,造成产品竞争力弱,资源严重浪费,盐湖污染问题日益严重。由于无氯钾肥具有独特优势,无氯钾肥的生产越来越受到盐湖企业的重视。基于盐湖光卤石矿为原料与工业副产物硫酸铵反应生产无氯钾肥工艺优化,以及盐湖提氯化钾后副产氯化镁资源利用需要,本文进行了相关水盐体系的相平衡研究。采用等温溶解法测定K+,Mg2+//Cl-,SO42--H2O四元交互体系及四个三元子体系在80℃时的稳定相平衡数据,绘制并分析了相应相图。该四元体系相图含有九个结晶区,分别为KCl、K2SO4、K2SO4·Mg SO4·4H2O、Mg SO4·6H2O、Mg SO4·5H2O、Mg SO4·4H2O、Mg Cl2·6H2O、KCl·Mg Cl2·6H2O和KCl·Mg SO4·3H2O结晶区。其中最大的结晶区为K2SO4结晶区,表明该条件下K2SO4易于结晶析出。依据K+,Mg2+//Cl-,SO42--H2O四元体系相图在80℃和35℃时的分析计算,设计了选取氯化钾和硫酸镁为反应原料,高温析出硫酸钾,低温结晶软钾镁矾,制备无氯钾肥并副产钾镁复肥的新工艺。采用等温溶解法测定Mg2+,NH4+//Cl-,SO42--H2O四元交互体系及四个三元子体系在90℃时的稳定相平衡数据,绘制并分析了相应相图。该四元体系相图含有七个结晶区,分别为NH4Cl、（NH4）2SO4、Mg SO4·（NH4）2SO4·6H2O、Mg Cl2·6H2O、Mg Cl2·NH4Cl·6H2O、Mg SO4·4H2O和Mg SO4·6H2O结晶区。根据Mg2+,NH4+//Cl-,SO42--H2O体系在25℃和90℃时的相图分析计算,设计了工业副产物硫酸铵与盐湖老卤反应低温制备氮镁复肥,高温生产氯化铵的新工艺。通过与文献中设计的两条工艺路线进行对比,选出了最优的工艺路线。采用等温蒸发法测定Mg2+,NH4+//Cl-,SO42--H2O四元交互体系及四个三元子体系在0℃时的介稳相平衡数据,绘制并分析了相应相图。该四元体系相图含有六个结晶区,分别为NH4Cl、（NH4）2SO4、Mg SO4·（NH4）2SO4·6H2O、Mg Cl2·6H2O、Mg Cl2·NH4Cl·6H2O和Mg SO4·7H2O结晶区。根据Mg2+,NH4+//Cl-,SO42--H2O体系在25℃和0℃时的相图分析计算,设计了工业副产物硫酸铵与盐湖老卤反应低温制备氮镁复肥,常温生产氯化铵的新工艺。采用Pitzer电解质溶液理论热力学模型,对上述所研究的四元体系进行溶解度回归计算,结果表明实验值与理论计算值吻合程度高。