硝酸钾在农业上是一种优良的无氯二元钾肥，硝酸钾在水中溶解度高，不易挥发，是液体肥料的最佳配料原料。硝酸钾可被植物完全吸收，不会给生态环境带入化学物质残留，具有更广阔的市场前景。　　由于硝酸盐矿的物源及成矿条件的限制，世界上拥有可溶性硝酸盐资源的国家只有智利和中国等少数几个国家，中国的硝酸盐资源主要集中在新疆境内。我国对新疆吐鲁番地区的盐湖资源先后进行地质资源探矿工作，为硝酸盐矿的开发利用提供了相当规模的矿产资源。　　新疆吐鲁番盆地南部地区乌勇布拉克盐湖，属浅藏晶间卤水矿床，卤水成分主要以硝酸钾、硝酸钠为主。根据地质资料，该卤水矿硝酸钾资源83.62万吨，硝酸钠资源318.2万吨，可利用硝酸根资源232万吨，卤水中主要含有K+、Na+、Mg2+、Ca2+、Cl-、NO3-、SO42-等，主要盐类有KNO3、NaNO3、NaCl、Na2SO4等，它们在水中的溶解度随着温度的变化有很大差异，这就给我们提供了利用温度变化来分离上述盐类的基础。开发该资源对满足国内需求，占领世界市场，促进经济发展具有重要意义。　　本论文以该地区盐湖卤水为原料，结合当地干旱少雨的自然条件，开发出一条利用硝酸盐型卤水矿生产硝酸钾的工艺路线。以K+、Na+//Cl-、NO3-、SO42-H2O五元水盐体系相图和K+、Na+//Cl-、NO3--H2O四元水盐体系相图作为理论基础，采用常温和高温两段蒸发的方式，富集原卤中的K+和NO3-，分离蒸发过程析出的高温盐，再将高温液冷却结晶得到硝酸钾。　　通过原卤常温蒸发实验，确定卤水蒸发结晶顺序为:氯化钠→氯化钠和硫酸钠→氯化钠和白钠镁矾→钾芒硝，为了避免在盐田蒸发过程中钾以钾芒硝形式析出损失，确定钾芒硝析出前为常温蒸发终点，分离固相得到成卤，成卤继续高温蒸发，由于成卤中Mg2+含量较大，蒸发过程中有无水钾镁矾和钾芒硝析出，给溶液中K+的富集带来难度，高温蒸发过程中硝酸钾损失30％以上，高温液冷却结晶后得到的粗硝酸钾品质也受到严重影响，纯度仅为50％左右，该工艺路线还需要进一步研究。　　在原卤直接自然蒸发和高温蒸发实验中，发现K+浓度很难富集的原因是卤水Mg2+含量太高，所以在原卤中加入除镁剂除去Mg2+和大部分SO42-后，使卤水简化为K+、Na+//Cl-、NO3--H2O四元水盐体系，实验考察了除镁剂的种类、用量及加入方式对除镁效果的影响。由于该地区严重缺乏淡水资源，最后确定除镁剂为石灰，以淡水消化石灰，原卤调浆的方式进行除镁，且控制除镁后卤水pH＞11。除镁后卤水常温蒸发析盐顺序为:氯化钠→钾石盐，控制钾石盐析出前为常温蒸发终点。除镁后常温蒸发制得的成卤在高温蒸发时K+和NO3-都在液相中得到较好的富集，分离固相后液相冷却结晶，得到的粗硝酸钾的纯度可达85％以上，高温蒸发实验中钾收率达到80％以上。　　为了提高产品价值，将实验得到的粗硝酸钾，采用重结晶提纯方法制取工业级硝酸钾。将粗硝酸钾洗涤降低离子杂质含量，再用水高温溶解后过滤水不溶物，液相在搅拌状态下冷却结晶析出硝酸钾，再经洗涤、干燥得到工业级硝酸钾。考察了粗硝酸钾中氯化钠的含量，洗涤次数及生产用水水质等条件对生产工业级硝酸钾的影响，优化条件下，得到的硝酸钾达到工业级产品要求，重结晶提纯过程硝酸钾收率为80％左右。　　通过本论文研究，新疆乌勇布拉克地区卤水矿制取硝酸钾的工艺路线初步确定为先将原卤除镁后，经过自然蒸发得到除镁后成卤，除镁后成卤高温蒸发过滤排出高温盐，高温液冷却结晶得到粗硝酸钾，然后粗硝酸钾洗涤后重结晶，最后干燥得到硝酸钾产品，纯度为99.9％，符合工业级硝酸钾优等品的要求。