磷石膏是湿法生产磷酸工艺过程中产生的固体废弃物,其主要成分是CaSO4·2H2O。随着磷化工业的发展,磷石膏以每年15%的速率递增,大量堆存的磷石膏不仅占用了土地、污染了地表水,而且带来了更为严重的环境污染和安全隐患。因此,综合利用磷石膏、控制磷石膏产生的污染、以废治废,提高磷石膏的利用价值,创造良好的社会效益和环境效益就显得尤其重要。当前受关注较多的重金属离子主要有Pb2+、Zn2+等。当水体重金属污染已成为当今世界最严重的环境问题之一时,而如何科学有效地解决重金属对水体的污染已经成为当前环保工作者研究的热点之一。在节约型环保理念的基础上开发以废治废的吸附剂已成为当今的研究方向之一,磷石膏具有一定比表面积和吸附性能,因此可开发磷石膏可作为一种价格低廉,来源广泛,吸附效果较好的吸附剂,尤其在处理低浓度含铅(Pb)、锌(Zn)重金属废水方面具有十分广阔的应用前景。针对目前粉煤灰吸附类材料对重金属吸附处理成本高、易产生污泥、解吸过程复杂等缺点,将磷石膏应用于重金属污染物的处理,结合微波的运用,形成微波诱导改性磷石膏技术。本文系统深入地研究了微波诱导改性磷石膏处理Pb2+、Zn2+为代表的典型性重金属污染物的机理及制备墙体材料的的关键科学问题,主要开展了以下几个方面的工作。(1)微波诱导改性磷石膏的机理通过考察微波功率和时间对磷石膏的影响确定微波诱导改性磷石膏的最佳参数为微波频率2450MHz、微波功率950w、诱导时间12min,诱导改性后的磷石膏比表面积为5.572m2/g。(2) Pb2+、Zn2+为代表的典型重金属污染物在磷石膏上的吸附行为采用Box-Behnken模型响应曲面优化分析磷石膏吸附Pb2+、Zn2+,当ph=7,吸附剂量为0.7g/100mL,重金属离子浓度为50g/mL时,Pb2+、Zn2+的去除率依次为94%、82%,磷石膏对Pb2+、Zn2+的吸附量依次为8.0mg/g、6.1mg/g。微波诱导改性磷石膏对Pb2+.Zn2+的吸附平衡数据符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,但Freundlich方程能够更好地描述吸附等温线。在改性磷石膏对重金属离子吸附的初始阶段,Lagergren准一级动力学方程、Lagergren准二级动力学方程、Elovich方程、粒子内扩散模型均能很好地反映微波诱导改性磷石膏对Pb2+、Zn2+的吸附行为,而整个吸附过程则遵循Lagergren准二级动力学方程,其吸附过程是液膜扩散和粒子内扩散共同作用的结果。热力学研究表明,微波诱导改性后的磷石膏对Zn2+的吸附是吸热反应,对Pb2+的吸附为放热反应。(3)磷石膏基墙体材料制备研究通过考察磷石膏制备墙体材料的试验,探索了不同工艺配比对墙体材料抗压强度及抗折强度的影响,依据单因素试验、正交试验可以得出,各物料的最优配合比为磷石膏：磷渣：水泥：生石灰：减水剂：聚丙烯纤维=55%：25%：20%：4%：1%：1.2%,成型后采用室温自然养护,试件7d、28天的抗压强度达到10.19MPa、28.84MPa:7d.28天抗折强度达到2.12MPa、3.95MPa。试验最终制备的磷石膏基墙体材料产品性能符合《建筑石膏》(GB9776-2008)磷石膏产品的要求和《化学石膏制品》(HJ/T211-2005)的要求。综上所述,论文系统研究了微波诱导磷石膏处理以Pb2+、Zn2+为代表的典型性重金属污染物的机理及制备墙体材料的理论和工艺。为了优化试验工艺和条件,试验采用了Box-Behnken模型对微波诱导磷石膏吸附Pb2+、 Zn2+的去除率和平衡吸附量进行响应曲面优化分析,考察了吸附剂量、金属离子浓度、反应体系pH三个因子对响应值的影响显著性及三个因子的交互作用。并且对微波诱导磷石膏吸附Pb2+、Zn2+从静态吸附、动态吸附及热力学方面作了深入的研究。最终试验结果表明微波诱导改性磷石膏去除Pb2+、Zn2+是合理可行的,研究成果不仅开拓了磷石膏的综合利用方向,而且对磷石膏后续的研究具有一定的参考价值和指导作用。