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碳酸钾(K2CO3)是一种重要的无机化工原料,电子级碳酸钾主要用于制造彩色电视机的显像管玻壳、光学玻璃等方面。硫酸钾(K2SO4)是应用最广泛的无氯钾肥,主要用于玻璃、染料、香料等工业,在医药上用作缓泻剂等。随着碳酸钾、硫酸钾需求的迅速增长,对我国来说,最大的难题是水溶性钾盐资源相当缺乏。因此,开发我国丰富的非水溶性钾盐资源显得尤为重要。在课题组前期研究工作基础上,本文以河南省卢氏县钾长石制备雪硅钙石后的提钾母液为研究对象,制备出电子级碳酸钾。实验表明,洗涤滤饼3-4次,K2O平均溶出率均为97%,然后对母液进行酸化,终点pH值确定在6.08.0;滤液除杂时,当溶液中SiO2浓度在33mg/L左右时,1L溶液最适宜的KMnO4 (5.00g/L)加入量为0.250.30mL,能将溶液中的Si胶杂质和Al胶杂质基本除尽。除杂后的滤液,浓缩至密度为1.4441g/mL,加入定量乙醇,再次通入CO2,即得KHCO3结晶,过滤、干燥得K2CO3产品,测试结果达到GB/T1587-2000Ⅱ指标要求。制备了农业用硫酸钾。采用相同的条件对滤液酸化、浓缩,当溶液密度为1.1779g/mL时,加入乙醇,即得K2SO4晶体,其析出率可达到95.61%以上。化学分析结果表明,达到国标农用硫酸钾粉末结晶状合格品的技术要求。研究了KHCO3-NaHCO3-H2O体系在35℃的等温蒸发过程。液相密度、电导率、pH值开始随着蒸发的进行有所降低,随着K/Na的增加呈上升趋势;液相折光率随着K/Na的增大呈上升趋势;蒸发过程中随着K/Na的增加,该体系由最初的析出晶体主要是NaHCO3,随着蒸发的不断进行,析出固相是NaHCO3、KHCO3混合晶体,蒸发到最后,析出固相主要是KHCO3晶体。探讨了钾盐与乙醇-水混合溶剂三元体系溶解性机理。乙醇和水溶液的结构相似,分子内部和分子间都具有可形成氢键的单元,因此水和乙醇都是以氢键为基本单元的高度“缔合”组织;当往KHCO3或K2SO4溶液中加入C2H5OH时,醇的加入主要是改变了HCO3-、SO42-及K+离子溶剂化作用的环境,在其周围介电常数小的醇的分子排挤了介电常数大的水的分子,从而使其中能稳定存在的水合离子失稳而生成KHCO3或K2SO4结晶沉淀出来。