钾是植物生长发育必需的营养元素,对农作物的产量和质量有重要的影响。然而目前,我国钾肥施用水平太低,土地缺钾现象日益严重,缺钾已成为许多地区农作物增产的主要制约因素。目前我国可溶性钾资源及其贫乏,非水溶性钾资源却异常丰富,以钾长石矿为代表,如果能将这部分钾资源有效利用,可以在很大程度上缓解我国钾肥供需紧张的矛盾。另一方面,由于含有石英、碳酸钙、铝矾土、氟和氯等的化合物以及具有的天然放射性,工业固体废弃物磷石膏的利用途径受到了很大的限制。在进行利用时,需要先去除杂质,增加其处理成本,使其经济性大打折扣。本课题研究磷石膏作为钾长石分解助剂的反应机理以及主要影响因素,并测定钾长石焙烧产物中的重金属与放射性的大小,对其环境安全性进行评价;将对改善我国农作物普遍缺钾现状,扩展磷石膏资源化利用的范围,降低磷石膏利用的经济成本,变废为宝具有积极的意义。本文对钾长石—硫酸钙—碳酸钙体系展开研究。首先对前人所提出的七种反应方程式进行探讨。对七种反应的焙烧产物进行XRD、FTIR分析,并辅助反应体系的相图,确定焙烧产物的主要成分;其次,通过对七种反应配比的钾长石—硫酸钙—碳酸钙体系在不同温度下的钾溶出率对比,以及反应的ΔG⁰1100-1400K对比,得出最能体现反应本质的反应式是KAS₆+CaSO₄+14CaO→K₂SO₄+ C₃A +6C₂S。再次,对钾长石—硫酸钙—碳酸钙体系中影响钾长石分解率的因素进行分析,发现钾长石分解率与焙烧时间、焙烧温度均呈正比关系,与杂质SiO₂的含量呈反比关系。在对钾长石—硫酸钙—碳酸钙体系研究的基础上,对钾长石—磷石膏—碳酸钙体系进行研究,探讨磷石膏所含的杂质（以磷酸氢钙、氟化钙为代表）对钾长石分解率的影响,发现均有助溶作用,在1373K焙烧温度下,钾长石基本完全分解。对重金属和放射性进行了分析,发现基本没有危害性。最后,对钾长石—硫酸钙—碳酸钙体系以及钾长石—磷石膏—碳酸钙体系的反应机理进行探讨,并对磷石膏助溶作用的机理进行了阐述。