本文针对磷矿酸解体系进行研究,首先对磷矿物化性质进行相应的研究,采用原子吸收、SEM、电子探针等方法对其化学成分、晶相结构及微观表面形貌进行了研究,分析他们之间存在的异同。结果显示殷东、柳树沟及丁家坝磷矿之间在表面形貌,晶体的结晶度及杂质成分具有较大的区别。在某湿法磷酸工厂生产参数下基础上,以硫酸浸提磷矿石的反应过程为研究对象,在反应温度80℃,搅拌速率300r/min,反应时间180min的反应条件下,对硫酸浸提体系进行研究。通过原子吸收、扫描电镜、X射线电子衍射、比表面积与粒径分布等测量及表征。结果表明:磷矿浸提反应120min内大部分磷矿石转变为CaSO₄·2H2 晶体,反应过程中,CaSO₄·2H₂O晶体首先在磷矿表面产生,在磷矿表面堆叠。随着反应进行,晶体长大后脱落,矿石结构坍塌。由此导致矿物平均粒径先增大后减小,孔性能的N2等温吸附曲线滞回环由H3型转变为H4型。对丁家坝和柳树沟磷矿在殷东磷矿过程研究的基础上工艺参数进行对比优化,分析搅拌速率,反应温度对磷酸浸提率的影响。针对殷东磷矿,进行工艺参数的正交实验研究,优化出最佳的反应参数为反应温度80℃、转速300r/min、硫酸加入量33gH2SO4以及反应时间8小时。此外,研究了不同H⁺浓度的硫酸对磷矿酸解的影响。采用SEM、XRD、比表面积及化学分析等方式研究CaSO₄晶体的形貌,晶相、比表面及成分的变化,结果显示随着H⁺浓度的提高,在中高浓度下,CaSO₄·2H₂O有向无水硫酸钙转化的趋势。同时对盐酸和硝酸酸解磷矿的反应过程进行了研究。