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。