磷酸氢镁在污水处理、食品、医药等方面应用广泛,在城市及工业污水处理中常被用作化学沉淀剂,与NH₄⁺反应生成MAP（磷酸铵镁）,可以去除水体富营养化污染源—氨氮。目前国内外制备磷酸氢镁的方法主要是用热法酸和氧化镁（或氢氧化镁）反应制取,而对于以湿法磷酸为原料制备氨氮废水沉淀剂磷酸氢镁的方法及其结晶热力学和动力学的数据都未曾系统研究。首先本课题以湿法磷酸和氧化镁为原料研究磷酸氢镁制备过程,为提高产品品质,对湿法磷酸进行了除杂预处理后,探究了不同氧化镁浓度、反应温度、搅拌速度、反应p H和反应时间等制备条件对磷酸氢镁产品的纯度、粒度大小的影响。最优制备条件为:氧化镁浓度为5 g/100 g水,反应温度65℃,搅拌速度为250 r/min,反应时间50 min,制备得到的工业级MgHPO₄·3H₂O（纯度大于96%）产品,产品的平均粒径为93.61μm。从原料的的处理到磷酸氢镁的制备全过程,湿法磷酸收率约为80%,氧化镁收率约为88%。其次,测量了磷酸氢镁结晶热力学数据。采用等温溶解法研究了298.15 K和313.15 K三元体系MgHPO₄-Na₂HPO₄-H₂O（17%H₃PO₄溶液）及其2个二元子体系的固液相平衡数据。通过对MgHPO₄·3H₂O在磷酸中溶解度的测定,发现其溶解度基本不随温度的改变而变化,但是磷酸浓度对其溶解度的影响很大。研究发现磷酸氢镁-水在17%的磷酸溶液中的二元体系相平衡,其平衡固相为七水磷酸氢镁和三水磷酸氢镁。273.15 K-363.15 K范围内磷酸氢二钠-水在17%的磷酸溶液中的二元体系相平衡固相分别为Na₂HPO₄·12H₂O和Na₂HPO₄·7H₂O。在298.15K MgHPO₄-Na₂HPO₄-H₂O（17%H₃PO₄溶液）三元体系相平衡,其相图有一个共饱点和三个结晶区,分别为MgHPO₄·7H₂O结晶区、Na₂HPO₄·12H₂O结晶区和MgHPO₄·7H₂O+Na₂HPO₄·12H₂O共结晶区。Na₂HPO₄·12H₂O的结晶区很小,其他两个共结晶区很大。313.15 K时MgHPO₄-Na₂HPO₄-H₂O（17%H₃PO₄溶液）三元体系相平衡体系中存在一个共饱点和三个平衡固相,分别为MgHPO₄·3H₂O、Na₂HPO₄·7H₂O和MgHPO₄·3H₂O+Na₂HPO₄·7H₂O的共饱和固相。在该三元相图中MgHPO₄·3H₂O相区和MgHPO₄·3H₂O+Na₂HPO₄·7H₂O共盐结晶的相区很大,Na₂HPO₄·7H₂O的结晶相区很小。最后,采用连续稳态法对氧化镁和磷酸生成MgHPO₄·3H₂O的反应结晶动力学进行了研究,可以发现该结晶生长过程符合?L定律,从而确定了三水磷酸氢镁晶体的生长为粒度无关生长,最终了确认其结晶动力学生长模型。通过使用Matlab软件进行多元线性回归拟合出生长速率与成核速率方程,且通过理论值与实验值的对比发现其偏差控制在10%以内,其生长速率方程具有一定实际生产指导意义。温度对反应结晶过程的影响最明显,其成长速率大幅度增长,结晶质量明显提高,晶体形态明显发生了变化;其次影响结晶过程较明显的因素是平均停留时间;而对结晶过程影响最小的因素是磷酸浓度。