磷石膏是磷化工业中主要副产品,如何综合利用磷石膏一直是我国乃至世界亟待解决的课题。本论文以磷石膏为研究对象,主要研究内容包括两个部分:一是磷石膏基生态水泥的开发与研究;二是磷石膏基生态水泥与普通硅酸盐水泥生命周期评价对比研究。本文中磷石膏经过烘干、煅烧、球磨、过筛等预处理工序,再与其他掺合料混合均化制成生态水泥。寻求最优球磨工艺参数的探索性实验从不同球磨时间和不同料球比两个方面来确定球磨工艺参数。初步得到开展磷石膏基生态水泥研究实验的最优球磨参数。在进行探寻煅烧制度的实验中,通过设计的煅烧温度和煅烧时间两组对比实验得出700℃煅烧和煅烧2h的水泥试块强度最高。在磷石膏优化配方实验中,初步得到结果:最佳水泥掺入量为15～20%,最佳消石灰掺入量为1～3%。在煅烧对比试验和优化配方实验的基础上又设计一组正交试验,实验结果显示最佳水平:最佳煅烧温度为700℃,最佳消石灰掺入量为1%,水泥最佳掺量为20%。通过磷石膏基生态水泥和普通硅酸盐水泥生命周期评价对比研究发现两种水泥的主要污染产生于能源及资源生产和水泥制造两个阶段,其主要影响是能源和资源的消耗以及温室效应。其中普通硅酸水泥在生产过程中要排放大量CO2,主要来自于石灰石原料的分解,而磷石膏基生态水泥在整个生命周期内CO2排放量仅为普通硅酸盐水泥的1/4左右。经过生命周期评价对比研究最后得出普通硅酸盐水泥和磷石膏基生态水泥在生命周期内环境负荷综合指数分别为是45.97和15.45。结合综合指数来看,磷石膏基生态水泥的环境负荷指标几乎是普通硅酸盐水泥的1/3。磷石膏制备生态水泥不仅具有良好的环境效益而且还有较好的经济效益,初步估算建设一座年产150万吨规模的生态水泥厂总投资约23800万元,年利润可达4920万元,预计5年就可以收回投资实现盈利。