周桓，張夢(mèng)麗，郝晴，吳思，李杰，徐存兵

（1 天津科技大學(xué)化工與材料學(xué)院，天津 300457； 2 天津科技大學(xué)海洋與環(huán)境學(xué)院，天津 300457； 3 天津市鹵水資源與生態(tài)化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300457）

引 言

新疆的羅布泊，青海的（東、西）臺(tái)吉乃爾、一里坪、大浪灘、大柴旦等都屬于硫酸鎂亞型鹽湖，是我國(guó)鹽湖硫酸鉀的主要生產(chǎn)基地[1]。硫酸鎂亞型鹽湖鉀肥生產(chǎn)，包括三段式鹽田成礦過(guò)程，即鈉鹽礦、鉀混鹽礦、光鹵石礦，和鉀礦加工過(guò)程[2]。鹽田鉀混礦主要由軟鉀鎂礬（Pic）、氯化鉀、七水硫酸鎂(Eps)和氯化鈉構(gòu)成；光鹵石礦主要由光鹵石(Car)、氯化鉀、七水硫酸鎂和氯化鈉構(gòu)成；鉀礦加工則包括鉀混礦轉(zhuǎn)化并浮選軟鉀鎂礬，光鹵石礦分解并浮選氯化鉀，以及軟鉀鎂礬和氯化鉀合成硫酸鉀等過(guò)程。硫酸鎂亞型鹽湖鹵水成鹽種類(lèi)多，鹽田鉀礦成分復(fù)雜，導(dǎo)致鉀礦加工存在鉀鹽收率低[3]和質(zhì)量波動(dòng)，是亟待解決的問(wèn)題。

水鹽體系相圖是鹵水化工過(guò)程分析與開(kāi)發(fā)的依據(jù)[4]，而硫酸鎂亞型鹽湖的三段式鹽田過(guò)程主要是依據(jù)蒸發(fā)析鹽規(guī)律[5-9]來(lái)確定的；鹽田鉀礦加工生產(chǎn)軟鉀鎂礬工藝也通常由實(shí)驗(yàn)確定[10-13]。這主要是因?yàn)榱蛩徭V亞型鹽湖鹵水的蒸發(fā)析鹽規(guī)律[5-9]與穩(wěn)態(tài)相圖[14]存在著明顯差異，如鉀鹽析出順序是Pic、KCl和Car，沒(méi)有出現(xiàn)van’t Hof 平衡相圖[14]上的鉀鹽鎂礬(Kai)。這一現(xiàn)象早在1938 年由Kurnakov 等[15]發(fā)現(xiàn)，并繪制了蒸發(fā)相圖（“介穩(wěn)相圖”），Danilov[16]在此基礎(chǔ)上研究了俄羅斯南部鹽湖的析鹽規(guī)律；金作美等[17-19]采用等溫蒸發(fā)法測(cè)定了15、25、35℃三套“介穩(wěn)相圖”數(shù)據(jù)，圖1 是25℃“介穩(wěn)相圖”與平衡相圖的比較，安東等[20]用“介穩(wěn)相圖”的方法研究了25℃鉀鹽鎂礬相區(qū)特征。因蒸發(fā)析鹽規(guī)律與“介穩(wěn)相圖”相符，而被鹽湖企業(yè)和廣大學(xué)者廣泛認(rèn)同和使用。

圖1 五元體系25℃平衡相圖[14]與“介穩(wěn)相圖”[17]比較Fig.1 Comparison between the 25℃equilibrium phase diagram[14]and“metastable phase diagram”[17]of quinary system

但事實(shí)上，盡管蒸發(fā)析鹽過(guò)程沒(méi)有復(fù)鹽Kai，可鹽田光鹵石礦的XRD 顯示有Kai 復(fù)鹽存在。Choudhari[21]也曾研究過(guò)日曬蒸發(fā)海水苦鹵生產(chǎn)Kai的過(guò)程。關(guān)于介穩(wěn)相圖的科學(xué)性Steiger 等[22]提出質(zhì)疑，并指出等溫蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)法不能獲得穩(wěn)態(tài)的和嚴(yán)格意義上介穩(wěn)態(tài)的溶解度數(shù)據(jù)；Autenrieth 等[23-27]特別研究了海水體系的介穩(wěn)平衡，以更好地了解鉀鹽的結(jié)晶過(guò)程；Zhou 等[28-30]對(duì)蒸發(fā)成鹽相區(qū)不同于平衡相圖的機(jī)制進(jìn)行過(guò)闡述：成鹽所需推動(dòng)力的差異是造成成鹽相區(qū)偏離平衡相區(qū)的原因。

對(duì)于鹽湖鉀礦加工轉(zhuǎn)化過(guò)程，因不存在蒸發(fā)推動(dòng)力，其固液相平衡規(guī)律應(yīng)滿足平衡相圖特征。但令人費(fèi)解的是：硫酸鎂型光鹵石的分解液組成點(diǎn)，恰好位于“介穩(wěn)相圖”的KCl、Car、Eps、NaCl 四鹽共存 的 液 相 點(diǎn)，而 不 是 平 衡 相 圖 上KCl、Car、Kai、NaCl，或Car、Kai、Eps、NaCl 四鹽共飽點(diǎn)。對(duì)于鉀鎂混鹽轉(zhuǎn)化的復(fù)雜過(guò)程，海擎宇[31]、時(shí)歷杰等[32]做過(guò)硫酸鎂亞型鹽湖鉀鎂混鹽成礦及轉(zhuǎn)化行為的研究，但尚不足以說(shuō)明上述過(guò)程。因此，為了澄清理論上的混亂，進(jìn)一步開(kāi)展過(guò)程機(jī)制和動(dòng)力學(xué)特征的研究非常必要。

為此，本研究關(guān)注硫酸鎂亞型鹵水體系介穩(wěn)態(tài)到平衡態(tài)轉(zhuǎn)化的熱力學(xué)機(jī)制和動(dòng)力學(xué)特征，以一里坪鹽湖鹽田光鹵石礦為原料，以少量加水保證光鹵石不完全分解的方式，考察硫酸鎂型光鹵石在全混狀態(tài)下的分解和轉(zhuǎn)化規(guī)律，進(jìn)而提出過(guò)程機(jī)制，建立預(yù)測(cè)固液系統(tǒng)狀態(tài)及其隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)模型，為認(rèn)識(shí)鹽湖鉀鹽轉(zhuǎn)化機(jī)制、表達(dá)固相轉(zhuǎn)化過(guò)程動(dòng)態(tài)，改善鹽湖資源利用過(guò)程提供依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)材料和方法

為考察硫酸鎂型光鹵石分解及轉(zhuǎn)化機(jī)制和動(dòng)力學(xué)特征。本研究以一里坪鹽田光鹵石礦為原料，做恒溫全混的不完全分解實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)分解與轉(zhuǎn)化過(guò)程的固液相變化。

反應(yīng)裝置：容積2 L 的三層玻璃反應(yīng)釜，黑道夫錨式攪拌槳器，使過(guò)程從加水開(kāi)始就處于全混狀態(tài)；溫度控制：由導(dǎo)熱油控制反應(yīng)釜夾套層的溫度為(25±0.5)℃。

加水量：1000 g 光鹵石礦，研磨到全部通過(guò)0.3 mm 篩。按E′和A點(diǎn)液相組成，核算加水量分別為292 g 和234.6 g。為確保整個(gè)過(guò)程始終有未分解的光鹵石，加水量為最低水量的95%，即實(shí)際加水量?jī)H為222 g。

取樣：考慮到開(kāi)始時(shí)變化較快，取樣時(shí)間做近似指數(shù)型遞增安排，詳見(jiàn)3.1 節(jié)；移液管抽取的漿料做等溫過(guò)濾，濕固相用濾紙吸干；測(cè)定固液相組成，鑒定固相鹽類(lèi)物種。

分析檢測(cè)[33]：測(cè)定離子K+、Mg2+、Cl-和SO2-4濃度，其中K+采用四苯硼酸鈉法，Mg2+采用EDTA 法，Cl-采用硝酸銀法，METTLER TOLEDO-T70 型電位滴定儀；SO2-4采用BaSO4重量法；Na+由離子電中性核算，H2O用歸一法計(jì)算。根據(jù)固相樣的XRD譜圖確定鹽類(lèi)構(gòu)成，設(shè)備為日本島津-6100型X射線衍射儀。

2 過(guò)程機(jī)理與模型

2.1 硫酸鎂型光鹵石的成礦組成

硫酸鎂亞型鹽湖鹵水鉀鹽生產(chǎn)的光鹵石析出階段，鹵水組成變化與Na+, K+, Mg2+//Cl-, SO2-4-H2O五元體系“介穩(wěn)相圖”相符，伴有氯化鈉和硫酸鎂水合物的析出。從光鹵石開(kāi)始析出的(KCl、Car、Eps、NaCl)共析點(diǎn)，到(Car、Eps、Kai、NaCl)共析點(diǎn)的所析出鹽類(lèi)，按15～25℃的“介穩(wěn)相圖”數(shù)據(jù)核算光鹵石礦的鹽類(lèi)構(gòu)成：Car 63%～68%、Eps 23%～33%、NaCl 3%～8%，例如一里坪鹽田光鹵石礦見(jiàn)表1 和圖2。因此，含大量硫酸鎂水合物和較少氯化鈉是硫酸鎂亞型鹽湖鹵水光鹵石礦（簡(jiǎn)稱(chēng)：硫酸鎂型光鹵石）的基本特征。

表1 硫酸鎂型光鹵石礦組成Table 1 Composition of magnesium sulfate type carnallite

圖2 硫酸鎂型鹽田光鹵石礦組成點(diǎn)與分解液相點(diǎn)Fig.2 Composition points of magnesium sulfate type carnallite ore points and decomposition liquid

2.2 過(guò)程機(jī)理

2.2.1 光鹵石分解 光鹵石加適量水，氯化鎂全部溶于水，氯化鉀則部分溶解并形成固相，即：

硫酸鎂型光鹵石分解的同時(shí)，硫酸鎂水合物部分溶解，分解液滿足NaCl、KCl、Car 和Eps 四鹽共飽和，這一液相點(diǎn)在五元體系平衡相圖上并不存在，但在“介穩(wěn)相圖”上為E′點(diǎn)，見(jiàn)圖1。

2.2.2 鉀鹽鎂礬的生成機(jī)制E′點(diǎn)處于五元相圖的鉀鹽鎂礬相區(qū)，存在轉(zhuǎn)化生成鉀鹽鎂礬的可能。如

果出現(xiàn)轉(zhuǎn)化，會(huì)有三種可能的轉(zhuǎn)化機(jī)制，如圖3 和圖4。

圖3 硫酸鎂型光鹵石轉(zhuǎn)化鉀鹽鎂礬的反應(yīng)機(jī)制Fig.3 Conversion mechanism of magnesium sulfate type carnallite convert to kainite

圖4 硫酸鎂型光鹵石轉(zhuǎn)化鉀鹽鎂礬的相圖分析Fig.4 Phase diagram analysis of magnesium sulfate type carnallite convert into kainite

機(jī)制一：光鹵石分解產(chǎn)生的氯化鉀和七水硫酸鎂轉(zhuǎn)化為鉀鹽鎂礬，如圖3(a)，該過(guò)程反應(yīng)物與產(chǎn)物的氯化鉀和硫酸鎂是等量的，因此反應(yīng)前后的液相和固相的干基組成不變。釋放4.25 當(dāng)量的水可使母液量增加。

機(jī)制二：如果固相氯化鉀過(guò)量，但七水硫酸鎂不足，如圖3(b)，液相硫酸鎂與氯化鉀結(jié)合形成鉀鹽鎂礬。如圖4，液相點(diǎn)向Kai、Car、KCl、NaCl 共飽和的穩(wěn)定平衡點(diǎn)A移動(dòng)。

機(jī)制三：硫酸鎂水合物和光鹵石共存，并轉(zhuǎn)化為鉀鹽鎂礬，如圖3(c)，釋放氯化鎂和水，使液相點(diǎn)向圖4中B點(diǎn)方向移動(dòng)，B點(diǎn)為Kai、Car、Eps、NaCl共飽和點(diǎn)。

2.3 動(dòng)力學(xué)方程

根據(jù)鉀鹽鎂礬形成的過(guò)程機(jī)制，Eps與Car共存時(shí)，液相點(diǎn)不動(dòng)；Eps 消失后，液相點(diǎn)從“介穩(wěn)”點(diǎn)E′向平衡點(diǎn)A轉(zhuǎn)移。兩個(gè)階段鉀鹽鎂礬生成的反應(yīng)方程均為：

與反應(yīng)式伴隨的還有Eps、Car、KCl 的溶解，但溶解速率受限于反應(yīng)式（2）的反應(yīng)速率?？紤]到鉀鹽鎂礬的生成也是結(jié)晶過(guò)程，設(shè)定結(jié)晶速率的影響因素為2 個(gè)：液相離子濃度與平衡狀態(tài)的差異和鉀鹽鎂礬晶種的表面積。為此提出反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程：

2.4 物料衡算方程

通過(guò)取樣點(diǎn)與初始配料的物料衡算，可以確定取樣時(shí)刻，液相量和固相中各鹽的量。衡算方程為：

其中，j= 1～6 是組分?jǐn)?shù)（5 個(gè)離子和1 個(gè)水）；Mi是光鹵石礦、水、底液、晶種（i=1～4）的配料量；No 為取樣點(diǎn)序號(hào)；Ci,j，CNo,j為配料和取樣點(diǎn)No 的液相濃度；S1～m是固相中鹽（Car, Kai, Eps, KCl, NaCl）的質(zhì)量；Rk,j是鹽的離子計(jì)量系數(shù)；LNo是第No 點(diǎn)的液相質(zhì)量。

3 結(jié)果與討論

3.1 轉(zhuǎn)化過(guò)程

從固液混合開(kāi)始計(jì)時(shí)（t0），到確認(rèn)系統(tǒng)達(dá)到平衡狀態(tài)，共持續(xù)50 h（t4），過(guò)程取樣22 組。取樣點(diǎn)的固液相離子濃度見(jiàn)表2 和表3。液相離子濃度隨時(shí)間的變化見(jiàn)圖5(a)，固液組成在五元相圖上的位置見(jiàn)圖5(b)。從表2數(shù)據(jù)和圖5可見(jiàn)：t0～t1時(shí)段，液相數(shù)據(jù)波動(dòng)較大；t1～t3時(shí)段，固液相離子濃度沒(méi)有明顯的和規(guī)律性的變化，如圖5(b)液相點(diǎn)在E′附近幾乎不動(dòng)；t3～t4時(shí)段，圖5(b)液相點(diǎn)移動(dòng)并趨近KCl、Car、Kai、NaCl四鹽共飽和點(diǎn)A。

表3 25℃光鹵石礦加水轉(zhuǎn)化鉀鹽鎂礬過(guò)程的鹽類(lèi)組成和母液量Table 3 Salt composition and mother liquor amount in the process of kainite converted from carnallite ore at 25℃

圖5 硫酸鎂型光鹵石礦加水轉(zhuǎn)化過(guò)程液相組成變化Fig.5 The liquid composition change in magnesium sulfate type carnallite ore decompose process

固液相點(diǎn)在t1～t3時(shí)段的不動(dòng)和在t3～t4時(shí)段的移動(dòng)說(shuō)明：（1）KCl、Eps 和Car 共存時(shí)，液相點(diǎn)不變；（2）t1～t4過(guò)程有Kai 生成；（3）存在t3時(shí)刻，固相中Eps剛好全部溶解。也就是t1～t3時(shí)段符合機(jī)制一的特征；t3～t4時(shí)段符合機(jī)制二的反應(yīng)特征。t3無(wú)法用實(shí)驗(yàn)方法準(zhǔn)確測(cè)定，也就無(wú)法確定t1～t3時(shí)段反應(yīng)的程度。

為確定t1～t3時(shí)段鉀鹽鎂礬出現(xiàn)的時(shí)刻，比對(duì)時(shí)間點(diǎn)720、1260、1440、3000 min 的固相樣品XRD 譜圖（圖6），判斷鉀鹽鎂礬的存在屬性分別為：(a)不排除，(b)可確定，(c)很明顯和(d)肯定是。如果就此判定720 min 就是鉀鹽鎂礬出現(xiàn)的時(shí)刻，還是很勉強(qiáng)的，因?yàn)殁淃}鎂礬復(fù)鹽的結(jié)晶度很差，尤其與氯化鈉、氯化鉀、七(六)水硫酸鎂XRD 特征峰很強(qiáng)的物質(zhì)共存，鉀鹽鎂礬的XRD特征峰非常弱。

圖6 光鹵石礦加水轉(zhuǎn)化鉀鹽鎂礬過(guò)程的固相XRD譜圖Fig.6 XRD pattern of solid phase during carnallite ore decompose process

鹽量變化：在t1～t3階段，5 個(gè)鹽和液相共6 個(gè)變量，物料衡算只有5個(gè)獨(dú)立方程，只能結(jié)合動(dòng)力學(xué)方程，求解各點(diǎn)的物料衡算方程，獲得每個(gè)鹽的質(zhì)量，進(jìn)而分析鹽類(lèi)轉(zhuǎn)化規(guī)律。t3時(shí)刻之后，各點(diǎn)的Eps量為零，固相鹽和液相量可以直接衡算得到：如1920 min，Kai 量為215.93 g，占總固相量的44.4%，占Kai 全過(guò)程析出量的89.0%。下面的動(dòng)力學(xué)研究確定t3時(shí)刻為1823.5 min，t1～t3時(shí)段鉀鹽鎂礬析出量占總量的84.9%。

用表2數(shù)據(jù)和相圖數(shù)據(jù)計(jì)算鉀鹽鎂礬的濃度積Asp和平衡態(tài)濃度積Asp*，得到圖7的Asp、Asp*隨時(shí)間的變化，其中虛線是t1～t3時(shí)段離子平均濃度計(jì)算的Asp?？傮w特征為：t1～t3時(shí)段Asp 在均值上下呈現(xiàn)明顯的波動(dòng)，但其均值是Asp*的3.5倍；在t3之后Asp逐漸趨近于Asp*。這一結(jié)果表明，當(dāng)硫酸鎂固相存在時(shí)，鉀鹽鎂礬的成鹽推動(dòng)力（Asp-Asp*）大體恒定，反之則消耗液相的硫酸鎂直至推動(dòng)力減為零。

圖7 鉀鹽鎂礬析出的過(guò)程推動(dòng)力隨時(shí)間的變化Fig.7 Driving force changes of potassium magnesium alum precipitation process with time

表2 25℃光鹵石礦加水轉(zhuǎn)化鉀鹽鎂礬過(guò)程的固液相離子濃度Table 2 Solid and liquid ion concentrations of kainite converted from carnallite ore with water at 25℃

3.2 動(dòng)態(tài)模擬

過(guò)程模型：動(dòng)力學(xué)方程式（3）和物料衡算方程式（6）構(gòu)成了過(guò)程的動(dòng)態(tài)模型。給定配料量，積分求解過(guò)程模型，可以確定體系狀態(tài)（液相量和各鹽量）隨時(shí)間的變化；模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的匹配可以驗(yàn)證動(dòng)力學(xué)方程的合理性，并確定反應(yīng)級(jí)數(shù)n和反應(yīng)速度常數(shù)k。

約束條件：這是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程模擬的邊值問(wèn)題。求解兩個(gè)待定參數(shù)應(yīng)滿足兩個(gè)約束條件：（1）硫酸鎂水合物消失時(shí)刻t3的預(yù)測(cè)值，應(yīng)在1620～1920 min 之間；（2）鉀鹽鎂礬累積量預(yù)測(cè)值在t3之后應(yīng)與物料衡算結(jié)果相匹配。

3.3 過(guò)程分析

經(jīng)過(guò)上述模擬，確定Kai生成的反應(yīng)級(jí)數(shù)n和速度常數(shù)k分別為1.5和3.907×10-4mol1/3·min-1；硫酸鎂水合物的消失時(shí)刻t3為第1823.5 min；t3～t4時(shí)段的鉀鹽鎂礬析出量，預(yù)測(cè)值與測(cè)定值偏差為±1.2%。

用t2～t3時(shí)段各離子的平均濃度預(yù)測(cè)每個(gè)時(shí)間點(diǎn)Kai 的析出量；用離子平均濃度和實(shí)測(cè)濃度，分別對(duì)每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的Car、Eps、KCl、NaCl 的鹽量進(jìn)行衡算；所得兩組數(shù)據(jù)繪成圖8。曲線為基于平均濃度的預(yù)測(cè)值，散點(diǎn)為實(shí)測(cè)濃度衡算值，兩組的偏差分別為Kai±1.2%，Eps±2.5%，KCl±1.96%，Car±2.08%。結(jié)合圖8 可見(jiàn)，預(yù)測(cè)值基本反映了系統(tǒng)狀態(tài)（每個(gè)鹽的量、液相量）隨時(shí)間的變化規(guī)律。過(guò)程分析具體如下。

（1）加水時(shí)段（t0～t1），Car、Eps 分解和溶解量分別為330.39 g 和79.58 g，析出和溶解的KCl 分別占總鉀量的45.2%和15.3%。t1～t2固液穩(wěn)定時(shí)段，大體為鉀鹽鎂礬的結(jié)晶誘導(dǎo)期。

（2）在t2～t3時(shí)段，硫酸鎂型光鹵石礦轉(zhuǎn)化，但液相組成大體不變，見(jiàn)圖5，此時(shí)固相發(fā)生著氯化鉀和Eps 轉(zhuǎn)化為鉀鹽鎂礬的過(guò)程，見(jiàn)圖8，此階段Kai析出并逐步增加，在720 min 的固相XRD 不排除Kai 存在，Kai 析出量占全部固相量的1.05%，由于含量較低和Kai 的XRD 特征峰并不明顯，到1260 min 時(shí)，Kai 量占總固相量的8.8%，XRD 可以判定其存在。

圖8 硫酸鎂亞型光鹵石分解過(guò)程鹽類(lèi)變化規(guī)律Fig.8 Salts conversion behaviors in carnallite decomposition process

t2～t3時(shí)段，固液組成看似處于所謂的“介穩(wěn)狀態(tài)”，實(shí)則是固相轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)和液相的非平衡定態(tài)。

（3）Eps 消 失 的t3時(shí) 刻：Kai 已 析 出 總 量 的74.6%，Car 和KCl 固相存量分別降低到t2時(shí)刻的57.9% 和54.4%；此時(shí)光鹵石分解的氯化鉀，有32.6%為氯化鉀結(jié)晶，42.3%轉(zhuǎn)化為鉀鹽鎂礬，其余25.1%溶于液相；硫酸鎂的64.5%轉(zhuǎn)化為鉀鹽鎂礬，35.5%溶于液相。

（4）液相點(diǎn)移動(dòng)時(shí)段（t3～t4）；光鹵石存量大致不動(dòng)，但氯化鉀降低到t2時(shí)刻的37.5%。

也就是整個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程，光鹵石分解釋放的氯化鉀，僅有25.4%為氯化鉀結(jié)晶態(tài)，54.9%轉(zhuǎn)化為鉀鹽鎂礬，其余19.7%溶于液相；原礦中的硫酸鎂的85.6%轉(zhuǎn)化為鉀鹽鎂礬，14.4%溶于液相。

4 結(jié) 論

為了高效利用硫酸鎂亞型鹽湖鉀資源，弄清硫酸鎂型光鹵石加工鉀鹽收率低的原因，對(duì)硫酸鎂型光鹵石的分解轉(zhuǎn)化機(jī)制、動(dòng)態(tài)規(guī)律進(jìn)行了25℃不完全分解實(shí)驗(yàn)和過(guò)程模型化研究，得到如下結(jié)論。

（1）硫酸鎂型光鹵石礦特點(diǎn)和轉(zhuǎn)化機(jī)制：硫酸鎂型光鹵石礦通常含有20%～33%硫酸鎂水合物；在光鹵石加水分解過(guò)程，硫酸鎂水合物具有與氯化鉀形成鉀鹽鎂礬的熱力學(xué)條件，經(jīng)過(guò)3～4 h 的誘導(dǎo)期，鉀鹽鎂礬會(huì)逐漸形成，在達(dá)到系統(tǒng)平衡后，光鹵石分解的氯化鉀，僅有約25%處于氯化鉀結(jié)晶態(tài)，近55%轉(zhuǎn)化為鉀鹽鎂礬，其余20%則溶于分解液。

（2）對(duì)硫酸鎂型光鹵石礦在加水分解時(shí)所呈現(xiàn)的狀態(tài)有了新的認(rèn)知：光鹵石與硫酸鎂水合物共存時(shí)，固液混合物中固相和液相組成大體不變，看似處于所謂的“介穩(wěn)狀態(tài)”，但實(shí)際上處于氯化鉀和硫酸鎂水合物轉(zhuǎn)化為鉀鹽鎂礬的過(guò)程中，直到硫酸鎂水合物缺失，液相點(diǎn)的化學(xué)組成才開(kāi)始變化。

（3）鉀鹽鎂礬的離子活度積與共飽和點(diǎn)活度積之差是鉀鹽鎂礬生成的推動(dòng)力，反應(yīng)級(jí)數(shù)為1.5，產(chǎn)物存量對(duì)生成速率的影響指數(shù)為2/3，反應(yīng)速率常數(shù)為3.907×10-4mol1/3·min-1。動(dòng)力學(xué)方程與全組分物料方程構(gòu)成了動(dòng)態(tài)模型，可量化表達(dá)轉(zhuǎn)化過(guò)程中任意時(shí)刻固液混合體系的狀態(tài)。

這一研究掌握了硫酸鎂型光鹵石特性、過(guò)程機(jī)制和動(dòng)態(tài)規(guī)律，在理論上澄清了關(guān)于介穩(wěn)現(xiàn)象的認(rèn)知，對(duì)鹽湖鉀資源利用過(guò)程的改善具有指導(dǎo)意義。