我国磷矿资源储量大,但中低品位矿多、富矿少,由于中低品位的磷矿杂质含量高,常规浮选难度大,对湿法磷酸生产影响严重,因此,在技术和经济上对磷化工产生了极大制约。为了解决该问题,本文以中品位的四川绵竹磷矿为矿源,在矿相学研究基础上,将磷化工与钛化工产业嫁接,以生产钛白粉产生的酸性废水作为化学脱镁(选矿)剂,代替传统物理选矿,开发并优化了磷矿酸性废水脱镁工艺,进而优化该“深度脱镁”磷矿湿法磷酸工艺。本文对绵竹磷矿进行矿相学研究得到：P2O5含量28.16%,属中品位镁硅质磷矿；主要物相为氟磷灰石、白云石、石英、粘土矿物、铁质矿物等,并根据推导得到的修正矿物计算方法可求得具体含量。在反应温度45℃±1℃、反应时间2h、矿浆65%固含量条件下,绵竹磷矿酸性废水深度脱镁的最优矿粉细度为86%-100目65%-200目、反应pH为2.0,可获得高脱镁率90.40%和低磷损失率0.0054%。进一步建立了磷矿酸性废水脱镁化学模型,并对比研究了脱镁后磷矿的表观品位和实际品位。以深度脱镁磷矿为原料,通过实验室条件下“无回浆”和“有回浆”间歇磷矿萃取工艺研究,获得了“回浆”改善萃取过程的机理,并得到了有回浆间歇萃取最优工艺条件：反应温度85℃、液相SO3浓度30～40g/L、回浆比4：1、液固比3.0,可获得97.81%的高萃取率和粒度较优、利于过滤的磷石膏,并研究得到了磷石膏晶习及其成分特征。上述研究成果为磷矿化学选矿和湿法磷酸生产提供了理论基础、技改建议和指导,其中部分内容已得到生产转化。