磷石膏主要成分为CaSO₄·2H₂O,磷石膏的堆放会对环境产生污染,其脱水产物CaSO₄·0.5H₂O具有极大的应用潜力趋势。常压盐溶液法是制备CaSO₄·0.5H₂O的常用方法,将磷石膏置于盐类溶液中反应,不需压力容器,具有常压、温度低、能耗低等优点。本文以六国化工产生的磷石膏为原料,先以盐溶液为反应介质在常压条件下制备α-CaSO₄·0.5H₂O。选择盐介质的种类、盐介质的浓度、温度、液固比和pH值作为制备α-CaSO₄·0.5H₂O晶体的影响因素。实验选取氯化钠、氯化钾、氯化锂作为盐介质,研究对α-CaSO₄·0.5H₂O晶体的影响,结果证明选取氯化钠溶液作为盐介质溶液较为合适,得到的结晶产物是长径比为8:1¹0:1的α-CaSO₄·0.5H₂O,且结晶完整;通过研究发现高浓度的盐溶液和较高的温度和液固比都有利于磷石膏的转化,pH值的升高会抑制磷石膏的转化,但对于α-CaSO₄·0.5H₂O的晶体形貌无影响。SEM和XRD证实了常压盐溶液条件下CaSO₄·2H₂O向α-CaSO₄·0.5H₂O晶体的转化的过程是溶解-结晶的过程。在常压盐溶液法磷石膏制备α-CaSO₄·0.5H₂O的过程中,添加无机盐、有机酸和复合添加剂作为转晶剂,研究它们对于α-CaSO₄·0.5H₂O晶体的影响。SEM和XRD结果表明无机盐硫酸铝作为转晶剂对于α-CaSO₄·0.5H₂O的形貌无影响;有机酸对于α-CaSO₄·0.5H₂O的形貌有着明显影响,且丁二酸对于晶体长径比的控制作用最明显,但高浓度的有机酸不利于磷石膏转化;添加硫酸铝与丁二酸的复合添加剂,固定丁二酸的质量分数0.2%wt,当无硫酸铝添加时,丁二酸抑制了磷石膏的脱水反应,随着硫酸铝质量分数的增加,磷石膏可以发生脱水反应,且得到的α-CaSO₄·0.5H₂O晶体长径比在变大。可以推测起转晶作用的实际上是丁二酸,同时硫酸铝具有阻碍丁二酸发挥转晶效果的作用。本文筛选优化的转晶剂丁二酸,研究其在常压盐溶液体系中对于α-CaSO₄·0.5H₂O长径比的控制机理。FTIR和XPS表征结果显示合适的pH值条件下,丁二酸电离出适量的羧酸根离子络合吸附于α-CaSO₄·0.5H₂O晶体晶面上的钙离子,减缓了α-CaSO₄·0.5H₂O晶体在晶面上的生长速度,减小了晶体长径比。XRD和TEM表征结果证实羧酸根离子络合吸附于α-CaSO₄·0.5H₂O晶体的（204）晶面上。本文还研究了以磷矿粉为原料,在一步法二水-半水湿法磷酸工艺中探究有机酸盐对于α-CaSO₄·0.5H₂O晶体形貌的影响。研究结果表明,在适当的添加量的条件下,丁二酸钠和柠檬酸钠对α-CaSO₄·0.5H₂O的长径比有调控作用,当添加过量时,会对CaSO₄·2H₂O的转化起抑制作用。FTIR和EDS的结果说明羧酸根可能吸附在晶体表面或与Ca²⁺发生络合,使晶面上Ca²⁺活性生长位点减少,促进生成短长径比的α-CaSO₄·0.5H₂O。