本发明提供了一种磷石膏有机碳富集装置，包括支撑架，支撑架上设有分离筒、加药桶、渣浆泵、电机，分离筒底部设有排浆阀；分离筒上部设有收集箱，收集箱底部设有收集管；分离筒内设有搅拌轴和内台阶，搅拌轴上设有支撑轮，支撑轮搭在内台阶上；搅拌轴上半段为空心结构，空心结构下部设有朝向斜下方的出浆管；搅拌轴上部伸出分离筒，伸出部分设有齿盘，电机通过齿轴与齿盘联接；渣浆泵与加药桶连接，渣浆泵出口设有渣浆管，渣浆管与搅拌轴上端转动连接。本发明提高了磷石膏中有机碳的分离率，操作方便；避免了团聚现象；富集有机碳的浆液与进料浆液不产生二次混合，有机碳浓度在竖向呈线性分布，分离率高。