磷石膏是湿法制取磷酸过程的工业副产品,每生产1吨磷酸约排出5吨磷石膏。目前中国的磷石膏利用率仅为15%左右,累计堆存量已超过1亿吨。磷石膏大多采用露天堆放储存处理,这样不仅大量占用土地资源并且容易在雨水的冲刷下渗入到地下水系统,造成环境破坏和污染。因此如何实现磷石膏的高效、清洁利用,是今后磷石膏资源化利用的主要研究方向。本文以磷石膏为主要原料,复配适量的矿渣粉、水泥熟料和生石灰制备磷石膏基复合胶凝材料。这种胶凝材料属于新型的建筑墙体材料,能够满足大多数墙体建材的强度需要。在前者的基础上,加入铝粉发气剂后制备得到的加气混凝土砌块,具有轻质、隔音吸声、耐火耐热性能好等优点,是一种新型的绿色环保材料。磷石膏基加气砌块的生产,不仅可以大量利用磷石膏、矿渣等工业固体废弃物,符合发展循环经济战略,而且其本身属于国家政策鼓励发展的新型墙体材料,必将成为新型高层建筑墙体所需的绿色节能生态材料。本论文通过对磷石膏基复合胶凝材料的制备工艺、外加剂和改性磷石膏对复合胶凝材料性能的影响以及磷石膏基加气砌块的制备工艺的实验研究。得到了以下结论：(1)通过单因素实验考察了磷石膏的掺量、水泥熟料掺量、生石灰的掺量对复合胶凝材料影响。最终确定了磷石膏基复合胶凝材料的最佳复合工艺配比,按质量比有：m(磷石膏)/m(矿渣粉)/m(熟料)/m(生石灰)=50/30/15/5,水料比(W/G)为0.28；复合胶凝材料3d的抗压强度约为29 MPa,7 d的抗压强度为32 MPa左右,28 d的抗压强度约为37 MPa。(2)由XRD和SEM的微观分析可知,复合胶凝材料的水化产物主要是钙矾石(AFt)和C-S-H凝胶。并且生成的水化产物越多,水化体系的结构越为紧密,强度越高。(3)实验考察了外加剂氯化钙、硫酸钠、水玻璃和氟化钠的加入对复合胶凝材料性能的影响。正交优化实验得出了掺入的外加剂氯化钙为0.6%,硫酸钠为0.2%,水玻璃为0.6%,氟化钠为0.3%时,复合胶凝材料的3 d和28 d的抗压强度达到最大值分别为35.96 MPa、42.88 MPa,其强度分别提高了19.27%和20.89%。(4)实验研究了用改性磷石膏β型半水石膏部分代替二水磷石膏制备复合胶凝材料,发现随着p型半水石膏的掺量增加,复合胶凝材料的凝结时间越短,标准稠度用水量越大。并且可以略微提高复合胶凝材料的抗压强度。(5)由XRD和SEM的微观分析可知,改性磷石膏的掺入可以加速复合胶凝材料水化反应速率,在水化7 d时,体系的水化反应已基本完成,体系的结构已基本稳定,表现在复合胶凝材料水化28 d和水化7 d时的抗压强度相差不大。(6)通过单因素实验考察了发气剂铝粉的掺量、水料比(W/G)、碱激发/铝粉、稳泡剂/Al的不同比例以及拌和水温度对加气砌块的干密度和抗压强度的影响。(7)实验还研究了其它实验条件改变对磷石膏基加气砌块性能的影响,如CMC和表面活性剂的复配比例、正交优化实验组外加剂的复配以及p型半水石膏部分代替二水石膏制备加气砌块。(8)通过上述不同实验条件下制备磷石膏基加气砌块的实验研究,得出：在发气剂铝粉的掺量为0.75‰、水料比(W/G)为0.31、氢氧化钠/铝粉的比例为2、稳泡剂CMC/A1比例为0.75、拌和水温度为20℃、CMC/表活剂=1：1时制备得到的磷石膏基加气砌块的干密度约为720 kg/m3-760 kg/m3,抗压强度约为5.25 MPa～5.65 MPa,快速法的干燥收缩值小于0.8 mm/m,抗冻性测试时的质量损失小于5%,达到了GB/T 11968-2006《蒸压加气混凝土砌块》中合格品B07的要求；(9)由XRD和SEM的微观分析可知,相比较于磷石膏基复合胶凝材料的水化产物,加气砌块试样的水化产物钙矾石(AFt)和C-S-H凝胶减少很多,体系的结构没有那么紧密整体,表现在抗压强度大幅降低。(10)以生产50万吨磷石膏基复合胶凝材料和20万m3磷石膏基加气砌块为计算依据,进行了技术经济分析,分析结果表明：磷石膏基复合胶凝材料和磷石膏基加气砌块这两个项目都具有较好的环境和社会效益,符合我国资源综合利用、生态环境良性循环和可持续发展的经济产业导向,具有较强的竞争优势,应用前景广阔、市场潜力大。