2024 磷石膏的处理处置规范

GB/T32124—2024

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规

定起草。

本文件代替GB/T32124—2015《磷石膏的处理处置规范》，与GB/T32124—2015相比，除结构调

整和编辑性改动外，主要技术变化如下：

a）更改了范围（见第1章，2015年版的第1章）；

b）增加了总体要求章节（见第4章）；

c）增加了磷石膏的预处理章节（见第5章）；

d）更改了方法提要的描述，删除了化学反应式（见6.1.1，2015年版的第3章）；

e）增加了磷石膏制水泥缓凝剂、磷石膏制石膏基建材、井下充填材料、露天充填材料、筑路材料、

磷石膏土壤调理剂（见6.2~6.7）。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由中国石油和化学工业联合会提出。

本文件由全国废弃化学品处置标准化技术委员会（SAC/TC294）归口。

本文件起草单位：贵州磷化（集团）有限责任公司、山东鲁北化工股份有限公司、湖北宜化磷石膏科

技开发有限公司、湖北兴发化工集团股份有限公司、四川龙蟒新材料有限公司、新希望化工投资有限公

司、湖北三峡实验室、贵州胜威凯洋化工有限公司、瓮福（集团）有限责任公司、天宝动物营养科技股份

有限公司、云南云天化环保科技有限公司、中化重庆涪陵化工有限公司、江苏精炜新材料有限公司、无

棣鑫岳化工集团有限公司、四川省生态环保产业集团有限责任公司、湖北聚海环境科技有限公司、云南

坤炬科技有限公司、贵州川恒化工股份有限公司、云南新龙矿物质饲料有限公司、宜昌邦普宜化新材料

有限公司、湖北宜化江家墩矿业有限公司、常州清流环保科技有限公司、安宁磷石膏应用技术中心、中

海油天津化工研究设计院有限公司。

本文件主要起草人：李红林、吕天宝、郑泽民、郑光明、钟世林、雷婷、李中军、李海艳、邱祖军、粟宇、

张晖、曹欣、张剑宇、孔令泉、张爱民、刘志浩、马荣华、李剑秋、曾建、王皓、李密林、韩晓刚、杨华金、

王莹、李泽钢、冯祥义、刘刚、李防、仲一夫、张煜冕、李世华、韦莎、杜奇、王佳才、唐盛贺、刘志鹏、

顾玲玲、张凯、颜鹏、张大伟、王彦。

本文件于2015年首次发布，本次为第一次修订。

Ⅰ

GB/T32124—2024

磷石膏的处理处置规范

1范围

本文件规定了湿法生产过程中磷酸产生的以二水硫酸钙、半水硫酸钙为主要成分的磷石膏的处理

处置的总体要求、预处理、处理处置方法、环境保护。

本文件适用于磷石膏的处理处置。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文

件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于

本文件。

GB175通用硅酸盐水泥

GB/T176水泥化学分析方法

GB/T212煤的工业分析方法

GB/T213煤的发热量测定方法

GB/T534工业硫酸

GB/T2001焦炭工业分析测定方法

GB4915水泥工业大气污染物排放标准

GB5086.1—1997固体废物浸出毒性浸出方法翻转法

GB/T5484石膏化学分析方法

GB6566建筑材料放射性核素限量

GB8978污水综合排放标准

GB/T9776建筑石膏

GB16297大气污染物综合排放标准

GB/T17669.2建筑石膏结晶水含量的测定

GB18599—2020一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准

GB/T19077粒度分布激光衍射法

GB/T21371用于水泥中的工业副产石膏

GB/T23456—2018磷石膏

GB26132硫酸工业污染物排放标准

GB38400肥料中有毒有害物质的限量要求

HG/T4219磷石膏土壤调理剂

HJ557固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法

JC/T2038α型高强石膏

JC/T2073磷石膏中磷、氟的测定方法

NY/T1060水泥生产用磷石膏

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GB/T32124—2024

3术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

4总体要求

4.1产生磷石膏的企业和其他相关生产经营单位应建立磷石膏的管理台账。

4.2产生磷石膏的企业应配套建设磷石膏的处理处置设施，加强磷石膏污染防治。

4.3产生磷石膏的企业和其他相关生产经营单位应充分综合利用磷石膏，开发和生产磷石膏的相关

产品。

5磷石膏的预处理

5.1水洗法：经调浆、固液分离、洗涤等工序，通过控制水洗温度、水料比、水洗次数和搅拌时间，降低

磷石膏的酸性和水溶性磷、氟等杂质的含量。

5.2中和法：在磷石膏中加入石灰、电石渣等适宜的碱性物质，与磷石膏中的游离酸和水溶性磷、氟等

杂质反应生成不溶或难溶物质，去除其酸性和水溶性杂质。

5.3浮选法：在水洗时，加入适合的浮选药剂，利用磷石膏与杂质表面物理、化学性质的差异，从一定

固液比浆料中浮选、分离、去除杂质。

5.4其他方法：在处理过程中，添加固化剂、絮凝剂、激发剂或采用生物菌种去除和固定磷石膏中杂质

的方法；也可选择合适的无机、有机或混合型溶剂溶解磷石膏，通过固液分离除去不溶性杂质，液相重

结晶得到硫酸钙的方法；磷石膏通过水溶液法或盐溶液法，重结晶得到的硫酸钙。

6磷石膏的处理处置方法

6.1磷石膏制硫酸联产水泥

6.1.1方法提要

磷石膏在还原条件下高温分解生成氧化钙和二氧化硫；二氧化硫在钒触媒作用下催化氧化为三氧

化硫，三氧化硫经硫酸吸收后得到工业硫酸；氧化钙在高温条件下与辅料中的二氧化硅、氧化铝、三氧

化二铁等结合生成主要成分为硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙等的水泥熟料。

6.1.2生产工艺流程

烘干的黏土、焦炭（或其他还原剂）等辅助材料按配比计量研磨后，与烘干的磷石膏经混合均化生

产水泥生料，水泥生料在分解煅烧窑内高温煅烧生成含二氧化硫的窑气并联产水泥熟料。

水泥熟料出窑冷却后，按配比加入炉渣、粉煤灰、石膏、缓凝剂、增强剂等，磨制生产水泥。

含二氧化硫的窑气经静电除尘、净化、干燥，在钒触媒的催化下转化成三氧化硫，三氧化硫吸收制

成工业硫酸。工艺流程见图1。

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图1磷石膏制硫酸联产水泥工艺流程

6.1.3原辅材料要求

6.1.3.1磷石膏质量要求

磷石膏质量应符合表1的要求。

表1磷石膏质量要求

项目指标分析方法

CaSO·2HO/%≥80aGB/T234562018

二水硫酸钙（42）w（干基）—

SiO/%≤8.0

二氧化硅（2）w（干基）

PO/%≤1.5GB/T176

五氧化二磷（25）w（干基）

氟（F）w（干基）/%≤0.35

a半水磷石膏应根据陈化情况进行折算。

6.1.3.2焦炭质量要求

焦炭质量应符合表2要求。

表2焦炭质量要求

项目指标分析方法

焦炭固定碳含量/%≥75

GB/T2001

焦炭挥发分/%≤5

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6.1.3.3煤质量要求

煤质量应符合表3要求。

表3煤质量要求

项目指标分析方法

低位发热量/（MJ/kg）≥23GB/T213

灰分/%≤10

GB/T212

挥发分/%≤35

6.1.3.4生料的配比要求

黏土、焦炭等配制生料，按照GB/T176、GB/T2001中对应的分析方法进行测定，并符合表4

要求。

表4生料配比要求

项目示性式指标

KHCaO-1.65Al₂O₃-0.35Fe₂O₃-1.18PO/2.8SiO₂1.05±0.1

石灰饱和比（）（25）

硅酸率（SM）SiO₂/（Al₂O₃+Fe₂O₃）3.2±0.2

铝氧率（IM）Al₂O₃/Fe₂O₃2.5±0.2

碳硫比C/SO₃0.75±0.05

6.1.4主要设备

烘干机、粉磨机、混化机、预热器、分解煅烧窑、熟料冷却机、水泥磨、电除尘器、洗涤塔、电除雾器、

干燥塔、转化器、吸收塔、脱硫塔。

6.1.5主要控制步骤

6.1.5.1原料处理

磷石膏烘干宜存入磷石膏料库，黏土、焦炭等辅助材料经烘干宜存入各自料库。

6.1.5.2生料制备

烘干后的黏土、焦炭等辅助材料按配比计量、研磨后，与烘干的磷石膏混合均化生产水泥生料，并

存入水泥生料库。

6.1.5.3煅烧

水泥生料经预热进入分解煅烧窑内高温煅烧后，得到水泥熟料，并产生含二氧化硫窑气。水泥熟

料冷却后存入水泥熟料库，窑气进入硫酸制备装置。

6.1.5.4制水泥

水泥熟料按比例加入炉渣、粉煤灰、缓凝剂、增强剂、石膏等混合材料，经水泥磨研磨制得成品水

泥，并存入水泥成品库。水泥部分散装出厂，部分包装后出厂。

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6.1.5.5制硫酸

含二氧化硫的窑气经过除尘、净化、干燥后进入转化工序，在钒触媒的作用下，窑气中的二氧化硫

转化生成三氧化硫，三氧化硫经硫酸吸收后得到工业硫酸。尾气经脱硫处理后达标排放。

6.1.6产品质量要求

6.1.6.1水泥产品质量应符合GB175的要求。

6.1.6.2硫酸产品质量应符合GB/T534的要求。

6.2磷石膏制水泥缓凝剂

6.2.1方法提要

磷石膏经改性处理或造粒成球，得到粉状或球状的水泥缓凝剂产品。

6.2.2生产工艺流程

6.2.2.1粉状水泥缓凝剂

预处理后的磷石膏经破碎，添加一定比例的碱性中和剂及其他辅料后，搅拌、熟化等工艺处理制得

粉状水泥缓凝剂。工艺流程见图2。

图2磷石膏制粉状水泥缓凝剂工艺流程

6.2.2.2球状水泥缓凝剂

磷石膏经6.2.2.1工艺处理之后得到的粉状水泥缓凝剂，经过成球、蒸压制得球状水泥缓凝剂。工

艺流程见图3。

图3磷石膏制球状水泥缓凝剂工艺流程

6.2.3原辅材料要求

符合GB/T23456—2018要求的磷石膏。

6.2.4主要设备

破碎机、搅拌机、皮带机、过滤机、蒸压釜等。

6.2.5产品质量要求

符合GB/T21371、NY/T1060的规定。

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6.3磷石膏制石膏基建材

6.3.1α型高强石膏

6.3.1.1方法提要

CaSO2HOαα⁃CaSO0.5HO

磷石膏（主要成分4·2）经脱水处理制得以型半水硫酸钙（4·2）为主要成

分的粉状胶凝材料。

6.3.1.2生产工艺流程

6.3.1.2.1蒸压法：经水洗预处理的磷石膏进入转晶器，在一定温度和压力条件下，加入转晶剂，经均

3/2αα⁃CaSO0.5HOα

化、转晶，失去结晶水晶，转变成为型半水硫酸钙（4·2）。经干燥、粉磨即制成型

高强石膏。工艺流程见图4。

图4α型高强石膏生产工艺流程

6.3.1.2.2盐溶液法：将磷石膏进入含盐溶液的转晶容器中，加入转晶剂，在一定温度下失去3/2结晶

αα⁃CaSO0.5HOα

水，转变成为型半水硫酸钙（4·2）。经干燥、粉磨即制成型高强石膏。

6.3.1.3原辅材料要求

磷石膏应符合GB/T23456—2018中二级品及以上的要求。

6.3.1.4主要设备

皮带输送机、石膏均化机或打浆槽、转晶器、干燥系统、粉磨机。

6.3.1.5主要控制步骤

6.3.1.5.1转晶

蒸压法：按设定的温度110℃~140℃、压力0.2MPa~0.4MPa和转晶剂配比，在一定时间内发生

转晶。

盐溶液法：按设定的温度80℃~110℃，向盐溶液中掺入转晶剂，在一定时间内发生转晶。

6.3.1.5.2干燥

蒸压法：转晶完毕，脱水出釜，进入干燥系统干燥。

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盐溶液法：转晶完毕，料浆过滤洗涤，洗涤后进入干燥系统干燥。

6.3.1.5.3粉磨

干燥后的物料经粉磨成为α型高强石膏成品。

6.3.1.6产品质量要求

应符合JC/T2038的要求。

6.3.2Ⅱ型无水石膏

6.3.2.1方法提要

磷石膏在一定温度下脱除结晶水生成Ⅱ型无水石膏。

6.3.2.2生产工艺流程

经破碎筛分后的磷石膏，由给料机计量后输送至锤式破碎烘干系统，经过沉降分离，再经预热干燥

脱水后进入煅烧炉煅烧，煅烧后的粉料进入缓冲仓，再经过冷却后由气粉混合机输送至除尘器，气粉分

离后输送至改性粉磨机，研磨后得到Ⅱ型无水石膏。工艺流程见图5。

图5Ⅱ型无水石膏生产工艺流程

6.3.2.3原辅材料要求

磷石膏质量应符合GB/T23456—2018中三级的要求。

6.3.2.4主要设备

给料机、球磨机、粉碎干燥机、煅烧装置、预热装置、冷却装置、改性粉磨机。

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6.3.2.5主要控制步骤

6.3.2.5.1原料给料

由给调料机（含湿原料破碎）、除铁器和皮带输送机共同组成给料系统，保证稳定给料。

6.3.2.5.2烘干、煅烧、冷却

使用快速烘干粉碎机烘干附着水及部分结晶水，烘干后物料送至预热器预热升温进一步脱除结

晶水。

通过预热，物料升温至550℃以上进入煅烧装置。

通过冷却，物料冷却至80℃~100℃。

冷却后的热空气用于煅烧系统，进行余热利用后的烟气进入除尘净化系统。

6.3.2.5.3改性粉磨

冷却后的磷石膏进入粉磨机粉磨，改变石膏颗粒物理外表结构和颗粒级配。

6.3.2.6产品质量要求

产品应符合表5的规定。

表5Ⅱ型无水石膏的质量要求

等级及指标

项目分析方法

2008001200

粒径（D90a）75μm18μm12μmGB/T19077

氧化钙（CaO)w/%≥37.0GB/T5484

SO/%≥52.0GB/T5484

三氧化硫（3）w

结晶水w/%≤0.5GB/T17669.2

PO/%≤0.2JC/T2073

水溶性五氧化二磷（25）w

水溶性氟离子（F）w/%≤0.1JC/T2073

氯离子（Cl）w/%≤0.05GB/T5484

NaO/%≤0.05GB/T5484

水溶性氧化钠（2）w

aD90表示90%以上粉体粒径小于该型产品粒径要求。

6.3.3β型半水石膏

6.3.3.1方法提要

磷石膏经过直接加热煅烧或者预处理后加热煅烧，将二水硫酸钙转变为半水硫酸钙。

6.3.3.2生产工艺流程

预处理后的磷石膏经粉碎烘干、经煅烧，改性粉磨等工序，生产β型半水石膏。工艺流程见图6。

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图6β型半水石膏生产工艺流程

6.3.3.3原辅材料要求

生产β型半水石膏的磷石膏质量应符合表6的规定。

表6原料磷石膏质量要求

项目指标分析方法

CaSO·2HO/%≥65

二水硫酸钙（42）w（干基）

HO/%≤20

附着水（2）w（湿基）

PO/%≤0.30

水溶性五氧化二磷（25）w（干基）

GB/T23456—2018

水溶性氟离子（F）w（干基）/%≤0.20

水溶性氧化镁（MgO）w（干基）/%≤0.30

氯离子（Cl）w（干基）/%≤0.04

NaO/%≤0.10

水溶性氧化钠（2）w（干基）

内照射指数≤1.0

放射性核素限量GB6566

外照射指数≤1.0

6.3.3.4主要设备

粉碎烘干机、煅烧设备、改性粉磨机、冷却机、包装设备等。

6.3.3.5主要控制步骤

6.3.3.5.1粉碎烘干

将净化后的磷石膏通过皮带输送至给料机，经粉碎烘干机去除游离水。

6.3.3.5.2煅烧

烘干后的磷石膏进入煅烧装置，将二水硫酸钙转变为β型半水硫酸钙。

6.3.3.5.3改性粉磨

煅烧后的半水硫酸钙进入改性粉磨机，改变其物理外表结构和颗粒级配，冷却得到β型半水石膏

后送入筒仓储存。

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6.3.3.6产品质量要求

β型半水石膏（建筑石膏）产品应符合GB/T9776的规定。

6.4井下充填材料

6.4.1方法提要

以硅酸盐水泥、无水石膏、半水磷石膏、粉煤灰、磷尾矿渣等制成的胶凝材料，与磷石膏按照一定配

比，在溶浆状态下充分混合搅拌制得井下充填材料，应用于已通过相关评估的矿山的生态恢复。

6.4.2生产工艺流程

经预处理的磷石膏通过分料器输送至安全筛，按照一定比例与水混合先调制成浆后，再与胶凝材

料按照一定配比混合，制得井下充填材料。工艺流程如图7所示。

图7井下充填材料生产工艺流程

6.4.3产品要求

6.4.3.1强度指标

井下充填材料经室内养护28d后，单轴抗压强度范围为0.5MPa~5MPa。

6.4.3.2浸出液指标

井下充填材料按照GB5086.1—1997中第4章的规定进行采样、制样，经浸取得到浸出液。其浸

出液的特征污染物控制指标应符合表7的规定。

表7井下充填材料浸出液的特征污染物控制指标

项目单位指标分析方法

磷酸盐（以P计）mg/L≤0.5

氟化物（以F计）mg/L≤10

总汞（Hg）mg/L≤0.05

总镉（Cd）mg/L≤0.1

GB8978

总铬（Cr）mg/L≤1.5

总砷（As）mg/L≤0.5

总铅（Pb）mg/L≤1.0

pH—6~9

10

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6.4.4主要设备

胶凝材料仓、振动放料机、输送机、给料机、除尘器、计量设备、水泵、搅拌机。

6.5露天充填材料

6.5.1二水磷石膏露天充填材料

6.5.1.1方法提要

根据二水磷石膏的质量指标，经一定净化处理过程后，按照配方要求选择相关添加剂进行混合反

应，制备出满足要求的露天矿坑充填和生态修复材料，应用于已通过相关评估的矿山填充。

6.5.1.2生产工艺流程

经预处理的磷石膏，根据磷石膏品质设计配方、选择相关添加剂，经精确计量后进入搅拌器充分搅

拌混合反应、熟化后，制备得到露天矿坑充填材料。工艺流程见图8。

图8二水磷石膏露天充填材料生产工艺流程

6.5.1.3产品要求

用二水磷石膏制备的露天充填材料应按照GB18599—2020中第Ⅰ类一般工业固体废物制取浸出

液，检测结果应符合表8的规定。

表8二水磷石膏露天充填材料浸出液要求

项目单位指标分析方法

磷酸盐（以P计）mg/L≤0.5

氟化物（以F计）mg/L≤10

总汞（Hg）mg/L≤0.05

总镉（Cd）mg/L≤0.1

GB8978

总铬（Cr）mg/L≤1.5

总砷（As）mg/L≤0.5

总铅（Pb）mg/L≤1.0

pH—6~9

6.5.1.4主要设备

计量设备、加料设备、输送设备、搅拌混合设备等。

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6.5.2半水磷石膏露天充填材料

6.5.2.1方法提要

半水湿法磷酸工艺副产物半水磷石膏，具有潜在胶凝活性，与集料、外加剂可制成具备一定强度的

露天坑充填及生态修复材料，应用于已通过相关评估的矿山的生态修复。

6.5.2.2生产工艺流程

半水磷石膏经预处理后，按一定比例与外加剂、集料输送至搅拌装置充分混合反应，制备得到半水

磷石膏露天矿坑充填材料。工艺流程见图9。

图9半水磷石膏露天充填生产工艺流程

6.5.2.3产品要求

用半水磷石膏制备的露天充填材料浸出液要求见6.5.1.3。

6.5.2.4主要设备

计量给料机、储水槽、流量计、配料斗、搅拌机等。

6.6筑路材料

6.6.1方法提要

将磷石膏、水泥、石灰、固化剂及其他辅料按照一定的比例混合配制的胶凝材料，用于道路的基础

垫层、底基层、基层。

6.6.2生产工艺流程

磷石膏经预处理后，与水泥或其他凝胶材料、固化剂、水及其他辅料混合搅拌均匀，配制成道路的

基础垫层、底基层、基层。工艺流程见图10。

图10筑路材料生产工艺流程

12

GB/T32124—2024

6.6.3原辅材料要求

制备筑路原材料的磷石膏质量应符合表9的规定。

表9原材料磷石膏质量要求

项目指标分析方法

CaSO·2HO/%≥65a

二水硫酸钙（42）w（干基）

HO/%≤25

附着水（2）w（湿基）

PO/%≤0.20

可溶性磷（25）w（干基）

水溶性氟离子（F）w（干基）/%≤0.10GB/T23456—2018

水溶性氯离子（Cl）w（干基）/%≤0.02

水溶性氧化镁（MgO）w（干基）/%≤0.30

水溶性氧化钠（NaO）w（干基）/%≤0.10

a半水磷石膏应根据陈化情况进行折算。

6.6.4产品要求

磷石膏筑路材料应用于道路的基础垫层、底基层、基层等筑路材料时，应采用14d龄期无侧限抗

压强度作为设计的主要指标，强度代表值应符合表10的规定，且水稳定系数不小于0.8。磷石膏筑路

材料在工程应用养护期满后取芯样，按照HJ557制取的浸