磷石膏是湿法磷酸工艺所产生的工业固体废弃物。磷酸是重要的磷复合化肥原料，在磷酸生产过程中，生产1 t磷酸将产生5 t左右的磷石膏。我国已成为世界磷肥生产和消费大国，目前磷石膏堆存量约为300 Mt，因此对磷石膏的资源化利用迫在眉睫。笔者利用期刊全文数据库资源，对磷石膏资源化利用现状进行分析。

1 磷石膏资源化研究文献统计

CNKI和Web of Science是目前国内和国际上最大的期刊全文数据库，其文献收录广泛，具有较高的的准确性和可靠性，通过这两大数据库基于计量学对磷石膏的资源化研究进行分析。

在CNKI数据库和Web of Science数据库中分别以主题“磷石膏”和“phosphogypsum”检索，检索范围为期刊、博士论文、硕士论文和国内会议，时间跨度1956—2019年，检索截止时间为2019年03月26日。

1956—2019 年发表的磷石膏为主题的中文文献数量与年份的关系见图1。

图1 从1956到2019年发表磷石膏为主题的中文文献数量与年份的关系

1956—2019 年发表的磷石膏为主题的英文文献数量与年份的关系见图2。

从图1和图2中可以看出：对磷石膏的资源化研究逐年在增加，这从侧面说明随着科技的发展人们对环保的重视程度在提高。

图2 从1995年到2019年发表磷石膏为主题的英文文献数量与年份的关系

2 主要研究内容分析

对文献研究内容进行分析，磷石膏相关文献关键词关系见图3。

从图3可以看出：研究者主要从以下2个方向进行研究：①磷石膏杂质的去除；②磷石膏综合利用研究。

2.1 磷石膏杂质的去除

磷石膏杂质的去除主要方法有水洗、湿筛、石灰中和热处理、煅烧及有机溶剂萃取等。

图3 磷石膏相关文献关键词共现网络

水洗、碱性物质(如石灰)中和、筛分等均是除去磷石膏中可溶性磷、氟的有效方法，但各自均存在一定的局限。水洗法在磷石膏资源化综合利用预处理方法中较为普遍，对除共晶磷以外的杂质有较大作用。在反复水洗过程中，该方法可将溶解性能较好的可溶性氟元素、P2O5及表面漂浮的有机质除去，降低磷石膏中磷、氟的含量，但应注意洗涤出的污水需经二次处理后再排放，防止污染环境。该方法存在耗资大、不符合节能减排要求等缺点。石灰中和改性法是生石灰与磷石膏中可溶性磷、氟等杂质反应，转化生成相应的难溶性物质并沉淀析出。大部分磷石膏中磷、氟元素分布不均，其随颗粒的增大而增加，利用筛分法可将磷石膏中的大颗粒除去，使杂质含量相对降低，然而此方法仅当杂质在磷石膏的分布极不均匀时效果较为显著，一般在实际中应用较少。煅烧法是处理磷石膏中共晶磷的有效方法。在高温煅烧过程中可将P2O5分解出的气体挥发除去；同时P2O5可与磷石膏中某些活性物质反应生成稳定性高，溶解度低的磷酸盐类惰性物质。在高温条件下，微量的有机磷可挥发去除，降低了杂质质量，提高了磷石膏的性能，高温可将磷石膏中的游离水及结晶水去除掉，黏度大幅度降低。

对于一些放射性元素而言，有机溶剂萃取是值 得提倡的方法。磷石膏去除杂质的方法见表1。

表1 磷石膏杂质去除的方法研究者 年份 主要研究内容Mun 等[1] 2007 利用质量分数为0.5%的石灰乳在 20 ℃下清洗磷石膏 5 min，该方法磷石膏与石灰乳的比例为14∶3，然后将中和过的磷石膏在80 ℃下烘干，以达到去除杂质的目的Yang等[2] 2011 将磷石膏在500 ℃的温度下煅烧4 h去除杂质El-Didamony 等[3] 2012 利用有机溶剂萃取分别去除磷石膏中76.4%的Pb210，71.1%的Ra226，75.7%的K40以及62.4% 的U238 Al-Hwaiti 等[4] 2015研究者探究了多种方法：分别采用石灰水+海水、石灰水+自来水、石灰水+蒸馏水、w(H2SO4)5%硫酸+海水、w(H2SO4)5%硫酸+自来水、w(H2SO4)5%硫酸+石灰水、w(H2SO4)5% +w(HNO3)2% HNO3 +蒸馏水、自来水、蒸馏水和CaCO3粉对磷石膏的杂质进行去除Garg等[5] 2016 在150～160 ℃温度下焙烧磷石膏4 h，以达到去除杂质的目的

2.2 磷石膏综合利用研究

目前，国内磷石膏综合利用方式主要分为几个方面：建筑，农业，工业，材料。建筑业上主要包括：作为水泥缓凝剂、制建筑石膏板、制砖。农业上主要包括：作土壤调理剂，磷石膏生产硫酸钾、硫酸铵、氮磷钾复合肥，硫脲和捕集二氧化碳联产碳酸钙。工业主要包括：硫酸联产水泥。材料主要为硫酸钙晶须，羟基磷灰石新型材料的制备研究。

2.2.1 建筑行业方面