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绿色中国化学｜将磷石膏 “吃干榨净” 五环技术 “点污成金”

2025-06-04 11:43:17来源：中国化学阅读量：18499 评论

　　当可持续发展成为全球共识，一场以科技创新为驱动的绿色变革正在化工领域蓬勃兴起。在“绿水青山就是金山银山”理论提出二十周年之际，中国化学微信公众号特开设专栏，全景展现中国化学在降碳减污、生态扩绿、绿色发展等领域的创新足迹与工程实践，以央企担当践行生态文明使命，用技术突破推动产业变革，携手各界共同谱写化学工业与绿水青山的“双向奔赴”。

　　近日，中国化学五环公司自主研发的磷石膏耦合多级逆流水洗提质及改性工艺集成技术入选工业和信息化部第一批先进适用技术名单。该技术以高效、低碳、高值化为核心，为磷石膏这一长期困扰行业的“生态包袱”开辟了资源化新路径。

　　从“污染源”变“资源库”，实现磷石膏高价值利用

　　磷石膏是湿法磷酸生产过程中产生的工业固废，每生产1吨磷酸，约副产4～5吨磷石膏。我国作为磷肥生产大国，磷石膏历史堆存量已超8亿吨，综合利用率仅50%左右，长江经济带沿线更是承担了全国82.6%的堆存压力。磷石膏含有的可溶性磷、氟、重金属等不仅导致传统建材应用中的强度缺陷和凝结延迟，更易引发地下水污染等环境风险，因此，磷石膏无害化处理和综合利用成为了制约磷化工行业发展的瓶颈。

　　为破解这一难题，五环公司多年攻关，提出“分级净化+定向改性”技术路线，开发出首套耦合多级逆流水洗与功能改性的工业化集成系统，实现了磷石膏处理从“低端粗放” 向“高值精细”的跨越，成功让磷石膏从“污染源”变成了“资源库”。

　　打造科研攻关团队，创新攻克三大技术难题

　　2019年，在五环公司石油和化工行业勘察设计大师的带领下，公司组建了磷石膏无害化技术研发攻关团队，经过一次次的科研与实验，用三大创新攻克了技术难题。

　　一是多级逆流水洗工艺，针对传统水洗工艺耗水量大、杂质去除率低等缺陷，五环公司研发设计多级逆流洗涤系统，实现水资源的梯级循环利用，液固比降至1:1，节水率达66%，可溶性磷、氟去除率分别提升至95%和90%以上。二是耦合改性工艺，针对磷石膏胶凝活性低、制品易开裂等问题，研发团队开创“原位晶格重构+外源增强”双改性技术，消除共晶磷对水化反应的抑制作用，并将改性磷石膏与粉煤灰、矿渣微粉复配，开发出高性能磷石膏胶凝材料。三是全流程低碳化，集成加压过滤快速干燥系统，相比传统工艺路线，年处理100万吨磷石膏的产线可降低CO₂排放量1391吨，实现“固废处理+碳汇增值”双重收益。

　　探索资源化利用路径，为“三磷”问题提出五环方案

　　为进一步解决“三磷”问题，五环公司自主开发出整体解决方案。在源头治理环节，研发半水-二水湿法磷酸技术，有效提高磷矿萃取收率、降低磷石膏中P₂O₅含量，先后荣获多项荣誉并入选相关目录；在循环利用环节，构建起磷资源梯级开发与循环化综合利用技术体系，将生产排水转化为生产饲料级磷酸氢钙，实现了磷资源的合理化和高效化利用；末端治理方面，专有磷石膏无害化处理技术结合湿法磷酸生产，去除可溶性磷、氟，实现磷石膏的稳定化和无害化，并成功入选多个目录。

　　截至目前，该技术已在湖北宜昌、武穴等多地建立示范装置，支撑建成超过年产2000万吨的产线，为“固废治理+建材应用”提供创新范式。利用该技术每处理1万吨磷石膏可减少山地2.5亩，避免约300吨可溶性污染物渗入地下水，有效缓解生态环境负担。改性后的高纯磷石膏可制备高强石膏粉、土壤调理剂等产品，较传统建材应用增值5～10倍，实现资源增值。

　　如今，五环公司正联合企业高校构建“磷矿-磷酸-磷石膏-高值产品”全产业链，加快推进第三代技术研发，目标到2030年形成百亿级磷石膏资源化产业集群。未来，随着更多创新技术的涌现，磷石膏必将从“生态负资产”蜕变为“循环经济新引擎”，为中国式现代化注入中国化学的“点污成金”之力。

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