针对现有技术中磷石膏的资源化利用问题，本发明提供一种利用磷石膏分解渣捕集二氧化碳的方法，即磷石膏和煤在还原性气氛下高温煅烧后，将其分解渣混合一定比例的超纯水，常温常压下在三相流化床中对二氧化碳进行捕集。具体步骤如下：（1）预处理：将磷石膏、煤分别在进行风干、筛分、破碎、研磨得到粒度为100~120目的磷石膏粉和煤粉，然后置于温度为100~120℃保温干燥2~3h；（2）将步骤（1）预处理的磷石膏粉和煤粉混合均匀置于高温管式炉中，在氮气氛围中除氧煅烧得到磷石膏分解渣，其中磷石膏粉和煤粉的质量比为(1~4):1，氮气流速为50~100mL/min，除氧煅烧为以5~10 ℃/min的升温速率从室温升温至温度为900~1000 ℃并保温0.5~1.5 h；再以5~10 ℃/min的升温速率升温至1100~1200 ℃，保温0.5~1.5 h；（3）将步骤（2）所得磷石膏分解渣和超纯水置于三相流化床中，通入非氧化性混合气体，进行气体CO2的捕集反应和磷石膏分解渣的矿化反应得到固体碳酸钙和含硫化氢混合气体；其中非氧化性混合气体中二氧化碳的体积分数不高于20%；（4）将步骤（3）所得含硫化氢混合气体通入步骤（2）的高温管式炉，硫化氢作还原剂。本发明中二氧化碳捕集阶段均在常温常压置于三相流化床中进行反应，提高捕集速率，节约能源和成本，操作简便；磷石膏分解的分解率≥95%，分解渣中CaS含量≥85%，矿化捕集固相产物CaCO3含量≥80%，矿化捕集气相产物H2S含量≥5%；磷石膏分解渣为原料实现CO2气体的高效捕集并生产出CaCO3固体，CaCO3固体可用于建筑业和造纸行业，实现废物资源化利用。

针对现有技术中磷石膏和水淬铜渣的资源化利用问题，本发明提供一种利用磷石膏和水淬铜渣制备合成气的方法，发明中磷石膏/水淬铜渣复合载氧体与褐煤化学链燃烧制合成气是在化学链燃烧的基础上，在H2O/N2氛围中，不直接使用空气中的氧分子，而使用磷石膏中氧化物中的氧原子完成燃料的燃烧，通过控制磷石膏/水淬铜渣复合载氧体、H₂O、褐煤的质量比，实现燃料的不完全燃烧获得一氧化碳和氢气为主要组分的合成气的过程；整个过程中，避免了燃料和空气的直接接触，实现燃料清洁燃烧和化学能的梯级利用，同时，可实现磷石膏、水淬铜渣和褐煤的资源化综合利用。

本发明提供一种利用磷石膏制备合成气的方法，在无氧条件下以劣质煤褐煤作为碳源和氢源，充分利用磷石膏中的主要成分CaSO4作为载氧体，配合Fe系催化剂的使用，降低反应活化能，降低磷石膏和褐煤的反应温度，提高褐煤和磷石膏的分解率，提高制备合成气效率，降低能耗。具体步骤包括：1）将磷石膏和褐煤风干、破碎、研磨、筛分，分别得到粒度为60-120目的磷石膏粉末和褐煤粉末；（2）将步骤（1）得到的磷石膏粉末浸渍在浓度为0.1-1mol/L的三价铁盐溶液中，并用氨水调节溶液的pH使其达到8-10，水浴加热到80-90℃并搅拌，至磷石膏粉末为糊状即停止加热，过滤，滤渣用去离子水洗至中性，在100-120℃干燥2-3h，去除自由水，得到富含Fe的磷石膏预处理样品；（3）将步骤（2）制得的富含Fe的磷石膏预处理样品与步骤（1）得到的褐煤粉末按照质量比为0.01-2混合均匀，通入惰性气体除氧后煅烧（煅烧从室温升温到700-850℃），保温1.5-2.5h，煅烧过程中收集合成气。 本发明以磷化工废物磷石膏、低劣质褐煤为原料，原料易得，价格低廉，节约原料成本；充分利用了磷石膏和褐煤中各元素，减少废物产生；发明中由于Fe系催化剂的使用使反应温度降低，提高褐煤的分解率，在低温下也能达到合成气的要求，为将来能源的最大化利用提供了新途径。

磷石膏是磷酸生产过程中产生的工业废渣，主要成分CaSO4，随着高浓度磷复肥、磷酸和洗涤剂工业的迅速发展，磷石膏废渣急剧增加，每生产1t磷酸约排放5 t磷石膏。中国作为世界第一大磷肥生产国，同时也是第一大磷石膏副产国，湿法磷酸生产过程中，每生产1 t磷酸消耗硫酸2.5-2.8 t，产生5 t磷石膏，随着我国磷化工的发展，磷石膏排放量越来越大，磷石膏的处理与处置问题尤为迫切。本发明的目的在于提供一种磷石膏的分解方法，工艺简单，磷石膏分解温度可降低至570℃-630℃，从而降低能耗，使生产成本大为降低；另外，在三价铁盐与二价镍盐的复合催化下，磷石膏分解率最高能达到99.9%，CO还原选择性和使用效率得以提高，以此获得更多的CaO，进一步抑制CaS的生成，同时获得SO2作为制硫酸的原料气，提高磷石膏资源化利用的经济性；Fe-Ni的引入，为磷石膏分解反应提供了一条新的路径；Fe、Ni元素为常见过渡元素，且作为催化剂使用量极少，成本低。

循环流化床燃烧装置是利用气固两相流的燃烧原理进行反应的化工装置，其主要包括流化床反应塔、供风装置、气固分离器、进料和返料器、换热器等。目前的流化风主要分为两部分，一次风和二次风(可有三次风)，二者配合供风以满足燃料燃烧的需要和流化操作的基本要求。传统的流化风供应装置是通过鼓风机直接提供空气以满足底部燃料燃烧和流化状态的需要，配以二次风进行流化床操作。然而用流化床反应器分解磷石膏制取水泥熟料联产硫酸的工艺要求较高的磷石膏分解率和稳定的高浓度SO2气源即需要在弱还原-氧化气氛条件下进行，因此需要控制流化风总量和反应器内的反应气氛以便实现该工艺的要求。但现有的供风装置及方式鼓入的是大量的空气或预热空气其对磷石膏的分解、SO2浓度、能量消耗等产生不利影响，严重制约了该工艺的应用与发展。

本发明属于磷石膏的资源化应用领域，同时属于氧化钙等钙类物质的生产工艺技术领域，具体涉及了一种磷石膏分解渣中氧化钙的提纯制备方法。 ①对磷石膏分解渣中氧化钙提纯方法的研究，在促进磷石膏资源化利用的同时还生产出纯度较高的氧化钙，为磷石膏资源化利用提供除水泥外的钙质下游应用产品以及进一步的深化处理提供了新的技术方法；②通过磷石膏分解渣中氧化钙纯化方法的研究，提出用乙二醇除去渣中杂质，通过添加盐酸和氢氧化钠将钙转化为沉淀进行煅烧，进而提纯氧化钙的关键技术，形成氧化钙残渣中复杂体系分离的核心技术与集成；③提纯过程中使用乙二醇去除分解渣中的杂质，纯化后的氧化钙成品中主要杂质可溶性二氧化硅和酸不溶物的含量最低降低至0.05%和0.06%，而提纯后的氧化钙纯度最高可达到91%以上；④乙二醇提纯过程中除去的杂质可以投入到磷石膏的分解阶段，在同样的实验条件下促进了磷石膏的分解，使得分解渣中氧化钙的百分含量提高了5个百分点，为杂质的利用提供了一个渠道。本发明的生产工艺简单易行，生产成本低，变废为宝，耗能低；在促进磷石膏的综合利用的同时，为钙质下游应用产品提供了原料，增大了磷石膏应用的产业链，节约了大量的资源，应用前景广阔、市场前景好，无污染环境。

本发明利用磷石膏为原料制备氧化钙，氧化钙用途广泛，可用作填充剂、干燥剂，制造电石、纯碱、漂白粉等，也广泛用作建筑材料、耐火材料、分析试剂以及应用于农业、水泥制造、污水处理、冶金等多个行业。所以用磷石膏为原料制备氧化钙是充分利用固体废物磷石膏中的钙资源。用磷石膏生产氧化钙，不但可以大规模消耗磷石膏以减缓磷化工业的压力及减轻磷石膏对生态环境的影响，而且能产生很高的经济经济效益。另外，本发明所述磷石膏分解制备氧化钙的方法，工艺简单易行，两步是连续进行的，在同一个反应器中进行还原气氛与氧化气氛的切换，还原气氛为CO，氧化气氛是空气。磷石膏的分解率≥95%，氧化钙的转化率≥90%，磷石膏不须进行预处理。开发了潜在的钙、硫资源，同时也形成了湿法磷酸企业一条循环经济产业链，实现了磷石膏综合利用，缓解了我国硫资源短缺的现状。

年产10万吨α型高强耐水石膏项目主要是综合利用脱硫石膏、磷石膏建设的项目，选址在发电厂或磷化厂附近配套建设。主要是电厂脱硫石膏及其他原料运输距离短、运输成本低并且交通、电力、水源、热源、工业用地等条件符合项目建设要求。在项目建设前进行了充分的准备和调研工作及技术和人才的引进；并采用具有国内和国际领先水平的在技术装备和生产工艺，特别注重项目生产过程和产品方面节能减排和环境保护，生产工艺采用全湿法工艺和封闭环境生产无粉尘污染，产品采用蒸压工艺并且利用阳逻发电厂余热废汽，最大程度降低二氧化碳和二氧化硫生成量；产品生产过程实现无废水、废渣、粉尘排放，生产设备室内安装控制噪音的排放。以脱硫石膏和磷石膏工业固体废弃物为原料生产高强石膏替代水泥，每年可消化废渣14万吨，相当于减少近300亩的堆积场地；10万吨高强石膏替代水泥相当于减少煤炭用量2.5万余吨，减少二氧化碳排放量8万余吨，减少二氧化硫排放量近千吨。

本技术是利用化学石膏生产高强α石膏的工艺及装备。高强α半水石膏产品强度高、硬度大，膨胀系数小的特点，在石膏砂浆、石膏基自流平、石膏防静电地板、建筑用高强度石膏模板、钢结构用高强度防火敷面板等，都需要掺加高强α半水石膏，纸面石膏板配料系统也需要添加适量的高强石膏生产轻质板材并节省烘干能耗，高强α半水石膏的应用规模及范围不断提升，远远超出固有的模具市场（陶瓷、轮胎、航天、军用等各种成型用模具）、装饰构建、玩具等。目前，工业固废中脱硫石膏、磷石膏、柠檬石膏、钛石膏以及酸性废水处理产生的各种化学合成石膏等，除了生产建筑石膏外，完全可以联产高强α半水石膏，提高石膏固废的综合利用率和附加值。具有较好的社会效益和经济效益。该技术具有诸多优势：（1）高强α半水石膏生产工艺，优化了混合罐的热工参数，优化了2#反应釜的反应时间，产品的质量稳定性更高。处于国际先进水平；（2）高强α半水石膏生产设备，优化了反应釜的结构，防止半水石膏的结壁现场。处于国际先进水平；（3）国产化设备及控制系统，大大降低了投资成本和生产成本，均有更高的性价比；（4）生产线的噪音控制、粉尘排放控制、循环水利用等，达到国内先进水平；（5）先进的DCS控制，洁净化生产。