钾肥是农业三大肥料之一，对农产品产量及品质的提高具有重要作用。目前我国钾肥工业供需矛盾突出，而我国的水溶性钾矿资源不多，因而研究非水溶性钾矿开发具有重要的意义。杂卤石（K₂SO₄·MgSO₄·2CaSO₄·2H₂O），是一种广泛分布在硫酸盐型钾盐矿床中的难溶性钾矿物，其理论含钾（K₂SO₄）量高达28%，我国杂卤石储量丰富，据估计川东杂卤石资源折合K₂O储量约在百亿吨以上，可成为中国钾盐工业的重要原料之一。解决杂卤石的化学难溶性问题，利用适宜的溶解体系将杂卤石中的有效成分如K⁺、Mg²⁺等溶解并提取，是杂卤石矿得以开发利用的关键。因此本课题的研究具有重要的理论和实际意义。本论文分别考察了常压下以水、CaCl₂溶液、Ca（OH）₂溶液作溶浸剂时，不同温度时杂卤石的溶解性能。以水作溶浸剂时，25℃、50℃、60℃、100℃条件下K⁺溶解平衡浓度分别为20.29、22.32、23.24、24.72g/L，K⁺累积浸取率分别达到70.09%、77.13%、80.09%、85.15%。以CaCl₂溶液作溶浸剂，25℃、50℃条件下，K⁺溶解平衡浓度分别为25.29、27.77g/L，K⁺累积浸取率分别达到86.35%、90.33%。以Ca（OH）₂溶液作溶浸剂，与水和CaCl₂溶液对比，K⁺溶解速率增大，短时间内即达到较高的浓度。25℃、50℃、75℃条件下反应4h左右后，K⁺溶解平衡浓度分别为17.15、20.42、23.17g/L，K⁺累积浸取率分别达到78.80%、85.94、92.05%。表明K⁺溶解平衡浓度和K⁺累积浸取率随着温度的升高而增大。本论文实验研究以Ca（OH）₂、CaCl₂溶液为溶浸剂溶浸提取杂卤石中钾产品工艺条件，优化其溶浸工艺参数；确定浸出液制备硫酸钾产品的技术方案。论文以K⁺浸取率为指标，考察了溶浸剂浓度（用量）、液固比、温度、反应时间对杂卤石在CaCl₂和Ca（OH）₂溶液中的溶浸效果的影响，以CaCl₂溶液作溶浸剂时，按照优化的溶浸工艺条件，矿石粒度200目，液固比4:1，溶浸剂浓度为5%，60℃下搅拌反应3h，K⁺浸取率可达90.05%，以Ca（OH）₂溶液作溶浸剂时，按照优化的溶浸工艺条件，25g粉碎至200目的杂卤石矿粉，液固比4:1，溶浸剂用量为4g，60℃下搅拌反应3h， K⁺浸取率可达91.65%。对比两种溶浸剂浸钾工艺条件，以CaCl₂溶液作溶浸剂时，浸出液中含大量Cl^-，而以Ca（OH）₂溶液作溶浸剂时浸出液中K⁺、SO₄^2-浓度远远大于其他离子的浓度，有利于提纯硫酸钾，但也有其不足之处，反应液较粘稠，过滤难度较大一些。但总而言之，认为Ca（OH）₂溶液较之CaCl₂溶液更适宜作溶浸剂。矿石经洗水循环利用三次后，K⁺浓度达到25.15g/L。将浸出液酸化后直接蒸干可得纯度为90.60%的硫酸钾产品、Cl^-含量为0.661%，达到农业用硫酸钾国家一等品标准。提出了制取饲料级硫酸钾产品的蒸发方案：先将浸出液蒸发掉450g水后，过滤掉析出的固相杂质，滤液继续加热蒸发，得到纯度达98.76%的饲料级K₂SO₄产品，K₂SO₄回收率为88.96%。制取优等农用硫酸钾产品的蒸发方案与制取饲料级硫酸钾产品的蒸发方案类似，不同的是制取优等农用硫酸钾产品只需先将浸出液蒸发掉162g水，其他步骤一致，得到硫酸钾产品纯度为96.35%，K₂SO₄回收率为89.47%，Cl^-含量为0.7366%。比较尾矿和原矿的X射线衍射分析谱图可以看出，尾矿中，杂卤石的特征衍射峰已消失，表明Ca（OH）₂与杂卤石已基本反应完全。