磷石膏是工业湿法磷酸工艺生产中产生的副产物,由于其产量大,综合利用率低等问题严重影响磷酸工艺的发展和资源的浪费。针对磷石膏循环利用的实际问题,在磷石膏制硫酸联产水泥及流化实验过程中发现磷石膏粉末团聚黏附现象较为严重,所以考虑到磷石膏热分解过程的特性和反应机理,本论文结合课题组前期研究,采用两步法分解磷石膏,研究其过程反应机理和团聚黏附机理。进行了对磷石膏流化态的热态冷态黏附研究,以及SiO2对黏附团聚的影响,通过对磷石膏脱硅进而研究Si02对分解反应的影响,并探索脱硅磷石膏对水泥熟料成分的研究。本论文得到的主要研究成果如下:1.通过对磷石膏做冷态流态化实验,结果表明:常温下,磷石膏混合粉体进料量对于黏附量趋于稳定值,随着温度的升高黏附量稳定值有下降趋势;气速越大,会明显的降低颗粒的黏附程度,且随着气速增加,黏附程度趋于稳定,在现有的实验条件下,风速为2.2m/s时黏附量开始趋于稳定;在相同温度和通气速率下,粉末颗粒粒径越小越易黏附在壁面。2.磷石膏两步法热分解过程中黏附现象研究结果表明:在升温过程中粉体的黏附程度呈先降低后有所增加再减小,且颗粒的团聚现象和壁面黏附现象具有一定的一致性;在循环通气阶段,不同阶段的黏附程度也不一样,氧化阶段壁面黏附程度会有明显的下降,而当切换到还原气氛时,颗粒的黏附程度又会加重;SEM分析管壁结垢物和管道流体物的形态发现,结垢物形状大小各异,粘结情况严重;而流体物中的颗粒整体形态较为规整,呈明显的层状,表面也比较平整。分析管壁结垢物和管道流体物XRF数据发现磷石膏在流化过程中Si、Al等矿物质元素容易在壁面产生富集,并且增加壁面的黏附程度,而在循环通气反应过程中,CaO的产生会有效的破坏SiO2、Al2O3等产生的网状结构,从而有效的降低颗粒的黏附现象;3.在对不同程度脱硅的磷石膏(含Si02量分别为8.8%、4%、2%)进行黏附团聚研究过程中发现,Si02含量越低其团聚黏附程度就越小,总体随温度变化趋势基本一致。4.通过对不同程度脱硅的磷石膏(含Si02量分别为8.8%、4%、2%)进行了热分解对比和对水泥熟料指标的评价,结果表明:在热重实验中,未脱硅磷石膏失重率明显高于脱硅磷石膏,且Si02含量越低,在温度950℃下还原反应的反应程度越低;通过循环两步法分解磷石膏,未脱硅磷石膏、脱硅磷石膏(Si02量4%)和脱硅磷石膏(Si02量2%)的脱硫率分别为86.45%、75.15%和80.53%,说明一定量的去除Si02会一定程度抑制磷石膏的热分解;通过对三种磷石膏分解产物分析后,脱硅磷石膏(Si02量2%)的三个率值更加符合水泥熟料规定,且脱硅磷石膏会明显的降低硅率SM率值,增加石灰饱和系数KH,对于铝率IM影响不明显。