磷石膏是二水法生产磷酸过程中产生的大宗固体废渣,排放量大、堆存量多,但综合利用率低。利用磷石膏制备α半水石膏是磷石膏资源化利用的主要研究方向之一,由于磷石膏中少量的有害杂质的影响,以致于制备所得的α半水石膏品质不均。本文在天然石膏中分别加入KH2PO4、Ca HPO4·2H2O、Na F来模拟磷石膏中的可溶磷、共晶磷及可溶氟杂质,采用半液相法制备α半水石膏,主要研究磷、氟杂质对α半水石膏标准稠度用水量、凝结时间、力学性能等物理力学性能的影响规律,进而基于微观分析与分子动力学模拟探明磷、氟杂质对α半水石膏性能的作用机理。主要结论如下:（1）当可溶磷含量从0增至0.6%时,对应产物中结晶水含量变化不大;可溶磷与Ca2+反应生成Ca3（PO4）2依附在晶体表面,并随着可溶磷含量的增加,晶体表面变得粗糙、晶体呈细长化;同时加快了α半水石膏水化早期的水化速率,加快水化进程,缩短其凝结时间,降低α半水石膏硬化体强度。当可溶磷含量为0.2%时,水化热最高温升及其出现时间分别为75.3℃、41min,初凝、终凝时间分别为3min、4min,2h抗折、绝干抗压强度分别为5.23MPa、40.31MPa。（2）随着共晶磷含量的增加,对应产物中结晶水含量逐渐减少后趋于稳定。共晶磷在整个过程中分两步迁移,部分在α半水石膏制备过程中溶出,与钙离子生成难溶物质使得α半水石膏晶体表面粗糙、晶体细长化;另一部分则在α半水石膏水化过程中溶出,延缓其早期水化速率,降低水化最高温升值,抑制其水化进程,凝结时间被显著延长,降低α半水石膏硬化体强度,特别是2h强度。当共晶磷含量为0.1%时,水化热最高温升及其出现时间分别为51.7℃、217min,初凝、终凝时间分别为41min、70min,2h抗折、绝干抗压强度分别为2.98MPa、42.77MPa。（3）当可溶氟含量由0增至1.2%时,对应产物中结晶水逐渐减少;可溶氟与Ca2+反应生成Ca F2依附在α半水石膏a、b、c三轴方向的晶面上,并随着含量的增加,晶体表面被包裹,晶面更粗糙,晶体显著变小;同时加快了α半水石膏水化早期的水化速率,提高水化最高温升值,加快水化进程,缩短其终凝时间,大幅度降低α半水石膏硬化体强度,特别是绝干抗压强度。当可溶氟含量为0.6%时,水化热最高温升及其出现时间分别为74.77℃、21min,初凝、终凝时间分别为11min、15min,2h抗折、绝干抗压强度分别为4.41MPa、13.83MPa。（4）综合对比分析可溶磷、共晶磷及可溶氟杂质对α半水石膏力学性能的影响,可溶氟的不利影响最大,共晶磷次之,可溶磷最小。当可溶磷、共晶磷、可溶氟杂质含量分别控制在0.2%、0.1%、0.4%范围内时,以上杂质对α半水石膏性能的不利影响较小。