磷石膏中可溶磷、可溶氟、有机物等杂质分布在二水石膏晶体表面其含量随磷石膏粒度的增加而增加。共晶磷含量则随磷石膏粒度减小而增加。由于杂质的影响磷石膏煅烧温度应比天然石膏低。
磷石膏性能受其显微结构与杂质含量两方面影响。中和与水洗预处理可消除主要有害杂质影响，球磨预处理则可显著改善磷石膏颗粒形貌与级配，大大降低水膏比和硬化体孔隙率使硬化体结构致密。经中和、球磨预处理的磷石膏可制得优等品建筑石膏。
磷石膏因含有磷、氟、游离酸等杂质，会减慢制得的熟石膏水化时的凝结时间，降低制品的强度。因此，用来生产石膏建材时必须进行严格净化，利用磷石膏的各种技术中都包含磷石膏水洗分离杂质和中和游离酸的处理过程。
磷石膏的净化关键有两个：一是经水洗必须获得稳定且杂质含量符合建材行业要求的二水石膏；二是解决水洗过程中造成的二次污染。
净化方法主要有水洗、分级和石灰中和等几种。水洗工艺可以除去磷石膏中细小的不溶性杂质，如游离的磷酸、水溶性磷酸盐和氟等；分级处理可除去磷石膏中细小不溶性杂质，如硅砂、有机物以及很细小的磷石膏晶体，这些高分散性杂质会影响建筑石膏的凝结时间，同时黑色的有机物还会影响建筑石膏产品的外观颜色。分级处理对磷、氟的脱除也有效果,另外湿筛磷石膏还可以除去大颗粒石英和未反应的杂质。石灰中和的方法对去除磷石膏中的残留酸特别简便有效。
当含可溶性杂质、不溶物、有机物较高的磷矿制磷酸时，生成的磷石膏呈聚合晶，那就要采用较讲究的净化方法。一种方法是用三级水力旋离器分离磷石膏料浆。在此情况下，水溶性杂质的去除率大于95%，有机物的去除率也足够高，磷石膏的利用率在70%～90%。
当磷石膏的粒度特别细小，水源又不怎么丰富时，采用浮选法代替水力旋离法分离杂质。浮旋分离时有机的分离程度很高，水溶性杂质的去除率为85%～90%，石膏的回收率为90%～96%。
净化后的石膏悬浮液用真空过滤操作尽量把游离水含量降低到最低的程度，以减少其后干燥工段的热量消耗。选用那种型式的过滤需视磷石膏的结晶粒度而定。离心机可使磷石膏的含水量降低得更低些，但对有些磷石膏并不适用，真空过滤机的脱水程度差，但它能适用于各种磷石膏，投资费低，维修要求少。
磷石膏基础研究
(1)可溶磷、氟、共晶磷和有机物是磷石膏中的主要有害杂质。可溶磷、氟与有机物分布于二水石膏晶体表面，其含量随磷石膏颗粒度的增加而增加；共晶磷存在于二水石膏的晶格中，其含量随磷石膏颗粒度的减少而增加。
(2)磷石膏中的有机物为乙二醇甲醚乙酸酯、异硫氰甲烷、3-甲氧基正戊烷、2-乙基-l,3-二氧戊烷。它们可使需水量增大，削弱二水石膏晶体间的结合，降低硬化体的强度。可溶磷和共晶磷则可降低胶结料水化时液相过饱和度，延缓凝结硬化，使水化产物晶体粗化，结构疏松，强度降低。可溶磷、有机物的存在，还可显著降低二水石膏的脱水温度。
(3)水洗可除去共晶磷以外的所有杂质；差选可除去磷石膏中的有机物；石灰中和使有害的可溶磷、氟转化为惰性的难溶盐；球磨可有效改善磷石膏的颗粒形貌与级配；分筛可除去有害杂质含量特别高的部分，提高磷石膏品质；800℃下煅烧可消除共晶磷和有机物的影响。
(4)磷石膏的pH值可作为判断磷石膏品质的一个重要指标。pH值越低，H3PO4含量越高，对磷石膏的有害影响越大。
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