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本发明提供一种磷尾矿-磷石膏联合工艺生产磷酸铵镁和MgCO3并副产NH4Cl的方法，该方法先将磷尾矿进行酸解，并将酸解过程产生的CO2通入至磷石膏-氨水悬浊液中，对磷石膏进行碳化处理，得到轻质CaCO3固体和硫酸铵溶液，再将酸解液加入至硫酸铵溶液中，进行析钙反应，得到α-石膏和析钙滤液，然后，向析钙滤液中加入碱沉淀剂进行析磷反应，得到磷酸铵镁和析磷滤液，随后，向析磷滤液中加入碳酸铵进行析镁反应，得到MgCO3和析镁滤液，最后，将析镁滤液浓缩，重结晶，过滤，得到NH4Cl和析铵滤液。本发明可均衡利用磷尾矿和磷石膏中的钙、镁、磷元素，制出石膏粉、磷酸铵镁、碳酸镁、氯化铵等一系列高附加值产品，对磷尾矿和磷石膏的资源化利用具有重要意义。