专家观点
武汉工程大学
张华丽
实现磷石膏综合利用的本质安全以及规模化、多元化、高质化势在必行
※以下观点来自2025年6月18-20日在湖北武汉召开的“磷肥/磷化工产业创新发展大会暨第四届磷石膏综合利用交流会”上的专家报告,不代表协会观点。
01
政策导向
安全为前提,大规模消纳是核心目标
国家高度重视磷石膏综合治理,2025年2月国家发改委、生态环境部等部门明确提出“安全是前提,大规模是目标”,要求“存量增量并重,拓展综合利用场景”。
02
本质安全化
攻克杂质难题,筑牢利用基础
磷石膏中含有的磷、氟、有机物等杂质是制约其利用的关键瓶颈,团队通过技术创新实现了无害化突破:
高效磷氟洗涤剂:针对传统工艺无法去除的共晶磷、夹带氟,研发专用浸取剂,可将水溶氟从200mg/L降至7mg/L以下,单次总磷去除率达70%,用水量减少60%以上;
低成本通用固化剂:基于“共沉淀—网捕”机理,使固化后磷石膏浸出液中磷降至0.2mg/L,pH稳定在6-9,工艺普适性强,生成物更加稳定;
磷氟梯级回收:通过“脱氟-超细中和”工艺,P?O?回收率达94.24%,可溶氟回收率达95.37%,制备Ⅲ型饲料级磷酸氢钙,实现污染物全循环利用。
靶向控制晶体生长转晶剂:定向调节晶体向高强石膏生长,生产工艺稳定、可复制。具有加快生产速率、减小能耗、促进脱水、提高产品含量、使高强石膏晶体形状可控的优点。
03
大规模消纳
多元场景落地,破解堆存难题
土壤材料:作为酸性、盐渍化土壤调理剂,通过释放钙、硫元素改善土壤结构,构建“磷石膏无害化处理-土壤化改良-生态化利用”生态修复体系;
路基材料:研发“无机-有机”复合胶凝材料双效稳定工艺流程,满足极重、特重交通承载要求;
矿坑回填:无害化磷石膏作为矿山充填料,搭配钢渣作为激发剂,形成致密结构,云南云龙磷矿生态修复项目应用后,恢复耕地313.4亩、林地1226.5亩,解决70%地质灾害问题。
04
高质化利用
技术创新驱动,提升附加值
净化工艺:反正浮选工艺,制备纯度≥95%、白度≥70%的提纯石膏,回收率≥85%;酸浸-浮选-煅烧工艺,可制备纯度≥97%、白度≥90%的高纯石膏回收率≥75%,为高端应用奠定基础;
高强石膏制备:创新“半干法”转晶工艺,能耗降低25%-30%,产能提升6倍,可用于GRG装饰材料、雕塑石膏等;
高分子材料拓展:以Ⅱ型无水石膏为原料,用于SPC地板、油漆涂料、瓷砖胶、高分子填料等,性能优异且环保无醛。
探索磷石膏元素利用,直接铵化生成碳酸钙和硫酸铵或通过分解制备碳酸钙,也可直接作为土壤肥料。
05
未来方向
强化产学研协同,破解行业痛点
当前磷石膏利用需突破三大瓶颈:
长期稳定性研究
标准体系完善
成本控制
建议加大研发投入,推动高效绿色药剂、低能耗工艺研发,开发磷石膏协同多源固废资源化利用技术,同时加强产学研合作,提升市场对磷石膏基产品的认知与接受度。
磷石膏综合治理是磷化工产业绿色转型的关键抓手,团队的技术创新为行业提供了可复制、可推广的解决方案,助力长江经济带高质量发展与“双碳”目标实现。