磷酸是农业、工业、食品等领域的重要原料，广泛应用于磷肥、饲料营养剂、食品添加剂的生产。磷石膏作为湿法磷酸过程的伴生产物，每生产1t磷酸会产生5t磷石膏，年排放量达5000万t。磷石膏因晶型差、且含有大量磷、氟、有机物等杂质，导致资源化利用率较低，截止2012年，其堆积量已达2亿t，占用大量土地，对环境造成严重污染破坏。因此，加大对磷石膏资源化综合利用显得尤为重要。磷石膏的品质在一定程度上决定其应用价值，由于半水法湿法磷酸生产工艺可直接制备出高浓度磷酸，具有二水法湿法磷酸不可比拟的优点，近年来受到了广泛的关注。由于半水法湿法磷酸工艺不可避免也将产生磷石膏，因此本文通过探讨半水法湿法磷酸工艺条件对磷石膏品质的影响研究，为半水法湿法磷酸工艺副产出高品质的磷石膏提供理论基础。通过模拟半水法湿法磷酸生产工艺，研究了料浆液固比、搅拌速度、过量硫酸含量、液相 P2O5浓度、反应温度对P2O5回收率的影响，实验结果表明：随着料浆液固比和反应温度的增大，P2O5回收率逐渐增大，随着搅拌速度、过量硫酸含量以及液相P2O5浓度的增大，P2O5回收率先增大后减小。P2O5回收率的适宜工艺条件为：液固比3.0:1、搅拌速度165r/min、过量硫酸含量12％、液相P2O5浓度46%、反应温度95℃，该工艺条件下，P2O5回收率可达98.16%。　　在 P2O5回收率的适宜工艺条件下，通过单因素实验，研究了工艺条件对磷石膏品质的影响，并在其基础上，采用 L18（34）正交实验，探究不同工艺条件对磷石膏杂质含量、表观密度、力学性能、比表面积的影响规律，确定适宜操作工艺条件。实验结果表明，在实验分析基础上将工艺条件调整为液固比3.0:1、搅拌速度165r/min、过量硫酸含量12%、液相P2O5浓度46%、反应温度95℃，模拟工业生产进行连续性实验：晶种含量25%，洗涤水温度80℃，洗涤液固比3：1，洗涤3次，所得磷石膏品质有较大改善。P2O5回收率96.57%、磷石膏平均粒径56.42μm、磷石膏抗折强度3.8MPa、抗压强度6.7MPa、初凝时间15min、终凝时间28min，磷石膏呈多核球状晶体，利于过滤。磷石膏品质有较大改善。　　采用高液固比酸解实验，探索接近工业生产条件下的酸解过程动力学规律，得酸解动力学方程如下：　　当温度为88℃时，酸解动力学方程为：(1/t)ln(1/1-X)-0.734(X/t)=1.006;　　当温度为92℃时，酸解动力学方程为：(1/t)ln(1/1-X)-0.610(X/t)=1.087;　　当温度为96℃时，酸解动力学方程为：(1/t)ln(1/1-X)-0.589(X/t)=1.134;　　通过该方程，可在恒定磷酸浓度下，确定反应温度与磷矿酸解率的关系，在操作工艺参数一定时，可通过该方程对磷矿酸解率进行实时预测。