簡介
貴州某地堆積如山的磷石膏廢渣場磷石膏是生產磷肥、磷酸時排放出的固體廢棄物，每生產1t磷酸約產生4.5-5t磷石膏。磷石膏分二水石膏(CaSO4·2H2O)和半水石膏(CaSO4·1/2H2O)，以二水石膏居多。磷石膏除主成分硫酸鈣外還含少量磷酸、矽、鎂、鐵、鋁、有機雜質等。
世界濕法磷酸年總產量約2.6億t(以P2O5計)，副產磷石膏約1.5億t，利用率僅4.3%-4.6%。預計中國到2015年磷肥(P2O5)需求量將達1.3億t，屆時磷石膏年排放量將超過2000萬t，而利用率僅為2%-3%。堆放磷石膏不僅占用了大量土地，而且造成環境污染，因此有必要尋求磷石膏的合理利用途徑，以實現磷肥工業的可持續發展和磷石膏的高度利用。
性狀
磷石膏是一種粉狀材料，幾乎沒有可塑性，主要成分是CaS04·2H20和Na2SiF6。由於磷石膏中殘存有磷酸、硫酸和氫氟酸，所以它被認為是一種酸性副產品(pH<3)。磷石膏中含有25％~30％的自由水，磷石膏的垂直滲透係數為2×10-5~1×10-3。不同來源的磷石膏中自由水的含量差異較大，這取決於磷石膏的堆放方式和當地的氣候條件。磷石膏的溶解度取決於其溶液的pH，它在4．1g／L的鹽水中有很高的溶解度。顆粒磷石膏的密度為2．27-2．40g/cm3，塊狀磷石膏的密度為0．9-1．7g／cm。
從形態上看，磷石膏主要以顆粒形式存在，其顆粒半徑為0．045~0．250mm，這取決於磷礦石的來源和磷酸的生產條件。
成分
磷石膏的主要成分是CaO、硫酸(以S03表示)、Si02、A1203、Fe203、P205和F。
此外，在一些磷石膏中含有痕量的砷、銀、鋇、鎘、鉻、鉛、汞和硒等元素。磷石膏還含有Ag、Au、Cd、Se、Sr等一些地球上的稀有元素。
磷石膏中還含有鐳族元素，這是由於自然界中磷礦石中含有大量的鐳族元素。由於磷礦石的來源不同，不同來源的磷石膏中放射性元素含量最高相差60倍。磷石膏中含量最高的放射性元素是226Ra，一些學者報導了磷石膏中還含有238U和210po。
國家標準
《磷石膏》國家標準（GB/T23456-2009）於2010年1月1日實施。標準規定了磷石膏的分類和標記、要求、試驗方法、檢驗規則及包裝等七大項，詳細規範了磷石膏附著水、二水硫酸鈣、水溶性五氧化二磷及水溶性氟、放射性核素限量等的測定方法，並對磷石膏的包裝、標誌、運輸及貯存等作了詳細規定。
資源化利用
無論是國內還是國外，磷石膏資源化利用情況都不令人滿意。全世界磷石膏的有效利用率僅為4.5％左右，也就是說全世界每年得到綜合利用的磷石膏只有12.6Mt。日本、韓國和德國等已開發國家磷石膏的利用率相對高一些。以日本為例，由於日本國內缺乏天然石膏資源，磷石膏有效利用率達到90％以上，其中的75％左右用於生產熟石膏粉和石膏板。其他不已開發國家磷石膏的利用率相對很低，一般以直接排放(拋棄)為主。
到2011年底，中國已累計堆積了超過3億噸磷石膏。 而中國磷石膏的有效利用率不足10％，距國家“十一五”規劃工業固體廢物綜合利用率達到60％的目標尚有較大差距。主要用於建材製品、土壤改良劑、水泥緩凝劑、化工原料等方面。
2013年，國家發改委為磷石膏的綜合利用提出了到2015年綜合利用率達到30%的目標；在《工業副產石膏綜合利用指導意見》中，工業和信息化部則提出了到2015年底，磷石膏綜合利用率由目前的20%提高到40%。
水泥工業
磷石膏制硫酸聯產水泥
建築材料
石膏膠凝材料
陶瓷裝飾
化肥工業
磷石膏製取硫酸鉀
農業
面臨問題
可溶性雜質
可溶性雜質主要有3種：
第一種是游離磷酸和硫酸，它們會使熟石膏用於建築物時對結構材料有腐蝕性，或對制石膏預製件的模型、設備產生腐蝕。游離酸還延長石膏的凝固時間；
第二種是磷酸一鈣、氟矽酸鹽、F一等可溶性鹽，它們的主要影響也是減慢石膏的凝固速度；
第三種是鈉、鉀鹽，鈉、鉀鹽類會使乾燥後的石膏製品表面出現“晶花”。
不溶性雜質
不溶性雜質有兩種：
一些是在磷礦里就存在、且在磷礦酸解時也非常穩定的矽砂、未分解礦物和有機質；
另一些是磷酸礦解時與硫酸鈣共同結晶的磷酸二鈣、其他不溶性磷酸鹽和氟化合物。
環境污染
磷石膏除了極少量被利用生產建築材料外，數量巨大的固體廢渣占用著大面積土地，磷石膏里含有的砷、鎘、汞等有害重金屬化學物質對環境造成的影響長達數百年。
磷進入水體，富營養化比氮還厲害。當磷的含量超標，水體裡藍藻就會爆發，產生富營養化。而且它的氟含量比較高，氟會發生滲漏。
2006年，國家環保總局將兩家磷肥企業的磷石膏渣定性為危險廢物。
