磷石膏是磷肥工业中产生的一种大宗工业固体废弃物。由于其具有产量巨大、综合利用率低、环境危害大等特点,磷石膏的资源化利用已经成为一个亟待解决的问题。在本文中基于课题组前期的研究成果,首先利用FactSage软件模拟计算不同气氛下、是否添加有磷石膏中各组分的煤和纯石膏的系统平衡组成,推测其中可能发生的反应,然后通过热重及管式炉实验,研究氮气气氛下CaSO₄、CaO、CaS以及S的迁移转化规律以及磷石膏中的各组分（SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃等）对磷石膏还原分解的影响及作用机理。结果如下:高温（高于973.15K）或者是非氧化气氛则会抑制CaS转化为CaSO₄、间接地促进磷石膏的分解。在之后模拟空气气氛时也发现了当空气充足时,单质碳首先会被氧化为CO₂,并没有对磷石膏的分解产生还原作用;而在氮气气氛下,单质碳首先会和部分CaSO₄反应生成CaCO₃、硫单质等中间产物,最终,CaSO₄会被完全还原为CaO。在对氮气气氛下磷石膏还原分解过程中SiO₂、Al2O3和Fe2O3的作用机理进行模拟计算时,我们发现:二氧化硅的加入会形成CaSiO₃、CaSiO₃、Ca₃Si-2O₇、Ca₂SiO₄等中间产物,最终生成Ca₃SiO₅;氧化铝则会通过CaAl₁₂O₁₉、CaAl₄O₇、CaAl₂O₄等中间产物最终生成Ca₃Al₂O₆;而氧化铁则会形成FeS₂、FeS、Fe₃O₄等中间产物最终生成Ca₂Fe₂O₅。在利用热重—差热联合分析仪和管式炉进行氮气气氛下纯石膏的还原分解实验时,我们发现分解渣中的主要产物氧化钙主要是通过反应CaSO₄+3/2C=CaO+S+3/2CO₂↑产生的。通过热重—差热联合分析仪和管式炉进行氮气气氛下添加了杂质之后的纯石膏还原分解实验来考察磷石膏各组分在还原分解中的作用时,我们发现:①SiP₂加入的分解情况和理论计算比较接近,对磷石膏分解影响不大;②在纯石膏和煤中加入Al₂O₃会稍微降低CaSO₄分解的温度,但和理论计算差别较大的是并不会有CaAl₁₂O₁₉、CaAl₄O₇、CaAl₂O₄等中间产物生成,在温度不高于1400℃时,Al₂O₃会和分解产生的CaO反应生成硫铝酸钙(Ca₄Al₆O₁₂（SO₄）);③ Fe₂O₃ 的加入会使 CaSO₄ 按照反应 CaSO₄+3/2C=CaCO₃+S+1/2CO₂↑、CaSO₄+12CaCO₃+12FeS=13CaS+4Fe₃O₄+12CO₂↑进行生成中间产物CaCO₃、CaS并最终通过反应4CaSO₄+xCaCO₃+（2-x）CaS+2Fe₃O₄+CO₂=3Ca₂Fe₂O₅+（1+x）CO+（5+x）SO₂+（0.5-x）S₂生成CaO,并且该历程可以明显降低硫酸钙的分解温度。通过对比理论相图和实际的热重、管式炉实验结果,发现了一些理论相图中多出的和缺少的相区。得到的结果将有助于实际相图的绘制。