硝酸法湿法磷酸工艺需要对酸解液进行除钙,而酸解液的除钙方法有多种,其中,比较行之有效且工业化的有冷冻法和硫酸盐法。冷冻法除钙的除钙率通常控制在70～80%（主要受经济可行性的限制）,脱钙母液中残留的钙离子会在中和过程中生成大量枸溶性或不溶性磷酸钙盐或复盐,导致磷的利用率降低,且难以生产精细磷酸盐和高水溶性肥等产品。硫酸盐法除钙率高,有利于提高硝酸磷肥产品水溶率,脱钙母液能用于生产磷铵和其它磷酸盐产品,但生成的石膏仍然可能成为废渣,污染环境。如何在消除硝酸法磷酸生产其它磷酸盐产品障碍的同时,变“固废”磷石膏为“产品”石膏,最大限度降低大量固废磷石膏带来的环境风险,推动磷化工产业持续发展迫在眉睫,意义重大。为此,本文提出并研究了一种与硝酸法湿法磷酸过程耦合,采用硫酸铵对酸解液除钙,副产具有胶凝性能α型半水石膏（α-HH）的工艺技术,拟从源头解决固废磷石膏排放问题,为硝酸法湿法磷酸生产过程中副产“产品”石膏提供理论及技术支撑。（1）研究了工艺条件对α-HH晶体形成及微观形貌的影响。结果表明:当体系中反应温度≥95℃时,二水石膏（DH）会逐渐溶解结晶为α-HH,随着反应温度进一步升高DH向α-HH转化速率会加快;酸解液中的H+离子和NH4+离子均会吸附在α-HH晶体的（110）晶面上,而由于H+离子电负性较强,NH4+离子在α-HH晶体的（110）晶面吸附作用远低于H+离子,从而两种离子浓度的增加均会造成α-HH晶体的长径比增加;随着酸解液中Ca2+离子的同离子效应的增强以及反应体系中SO42-离子含量的增加使得α-HH晶体的长径比降低;在本实验条件下,最适宜的工艺条件为:反应温度100℃、反应时间240 min、酸解液硝酸含量10%、体系P2O5浓度4.12%、酸解液Ca O含量6.93%、SO42-/Ca2+为1.7:1、中和度1条件下,可制备出长径比在2.6～3.3:1的短柱状α-HH,物理性能为:绝干抗压强度为46.6 MPa,其各项物理性能均满足JCT-2038-2010《α型高强石膏》标准α40等级要求。（2）研究了酸解液中Mg2+、Al3+、Fe3+、F-等杂质离子对α-HH晶体形成、微观形貌及组成的影响。结果表明:Mg2+具有促使α-HH形成聚晶的作用,Mg2+、Al3+、Fe3+等离子虽会吸附在α-HH（110）晶面使其长径比增加,但影响不明显;在α-HH的化学组成中,Mg2+、Al3+离子对α-HH纯度影响较小,而Fe3+、F-离子会造成α-HH的纯度降低;当酸解液中Fe2O3含量≥0.28%时,石膏相为较多的α-HH和少量片状的DH组成,随着酸解液中Fe3+离子浓度的增加,石膏相中的DH含量呈现先增加后减少的趋势;当酸解液F含量为0.32%时,α-HH晶体为颗粒规整的六棱柱状;然而,当酸解液F含量增加至0.52%时,F-离子可能不仅吸附在α-HH晶体（111）晶面和（110）晶面上,还可能吸附在DH晶体的晶面上阻止其溶解重结晶,从而使得石膏的微观形貌主要为长片状的DH晶体和少量呈现乌龟状的α-HH晶体;当酸解液F含量≥0.52%时,随着F-离子在α-HH晶体晶面上的吸附作用进一步增强,乌龟状α-HH晶体逐渐生长为不规则的短柱状,并且DH能完全转化。（3）研究了不同初始反应温度对石膏矿物组成及形貌的影响。结果表明:除初始温度为70℃条件下制得石膏的物相组成为α-HH和DH外,其他初始温度条件下制得的石膏均为DH;在本实验条件下,最适宜的工艺条件为:初始反应温度70℃、初始反应时间1 h、相变温度100℃、相变转化时间6 h、酸解液硝酸含量10%、体系P2O5浓度4.12%、酸解液CaO含量6.93%、SO42-/Ca2+1.7:1、中和度1时可制备出α-HH和DH共存的复相石膏。（4）以实际工厂酸解液为原料,对硝酸法湿法磷酸酸解液除钙副产α-HH技术进行试验研究,考察了工艺参数对除钙率和α-HH物理性能的影响。结果表明:在本实验条件下,酸解液除钙率达到95.14%,且最适宜的工艺条件为:中和度1、稀释酸解液CaO含量6.93%、体系P2O5浓度6.73%、SO42-/Ca2+1.7:1、初始反应温度70℃、初始反应时间1 h、相变转化温度100℃、相变转化时间13 h时可制备出长径比2.3:1左右的α型高强石膏,其制品的物理性能为:绝干抗压强度为38 MPa,满足JCT-2038-2010《α型高强石膏》标准α30等级以上。