潘志权，余 露，张汉平，周 红，吴汉军,张华丽

(武汉工程大学化工与制药工程学院，湖北 武汉 430074)

0 引 言

磷石膏是磷酸、磷铵工业产生的酸性废渣，是一种既污染地下水，又占用大量土地资源的固体废弃物[1].磷石膏的主要成分是二水硫酸钙，另外还含有未洗涤干净的磷酸、磷酸铁、磷酸铝、氟硅酸盐、氟化钙、酸不溶物、有机质等.据统计每生产1 t产品湿法磷酸(以P2O5计)，将产生4 t多磷石膏[2].随着湿法磷酸工业的发展，全世界磷石膏的年排放量接近3亿吨，我国磷石膏的年排放量也超过2 200万吨[3].磷石膏综合利用的成效对实现磷化学工业可持续发展具有重要的战略意义.

不少国家在磷石膏资源的开发利用方面都进行了大量工作，而以磷石膏转化制备硫酸铵的研究最多[4-5].用NH3、CO2和磷石膏反应制硫酸铵是利用磷石膏的有效途径，不仅解决了环境污染问题，还使硫资源获得二次利用.其利用了碳酸钙在氨溶液中的溶解度比硫酸钙小很多，硫酸钙很容易转化为碳酸钙沉淀，溶液转化为硫铵溶液的原理[6].硫酸铵含氮质量分数为21%，其性质稳定，作为化肥其氮的利用率高，还含有作物所需的硫元素，因此大量用于制造复合肥料[7].硫酸铵在工业上也有着广泛的用途[8]， 如生产过硫酸铵、助染剂、防火剂等.随着我国工农业的迅速发展，硫酸铵的市场需求量在逐年增加[9].而碳酸钙是一种重要的无机化工产品，轻质碳酸钙是一种广泛应用于塑料、橡胶、轮胎、纸张、牙膏、医药……