环保新质生产力丨磷石膏轻集料的制备与性能研究

　　项目名称：磷石膏轻集料的制备与性能研究
 

　　项目编号：HJJS-2025-2-14
 

　　完成单位：湖北聚海环境科技有限公司，大悟海聚环境科技有限公司
 

　　完成人：刘志浩，秦先涛，胡波，刘浩，张定明，陈娟，吴年红，刘云权，贺臣，李杨，祝斯月
 

　　项目简介
 

　　我国作为磷化工产业大国，磷石膏年产生量巨大，长期堆存不仅占用大量土地资源，还易引发土壤污染、地下水污染等环境问题，磷石膏污染治理具有存量大、处理难、资源化路径有限等难点，成为制约磷化工行业绿色发展的关键瓶颈。从行业情况来看，近年来我国磷石膏综合利用市场虽飞速发展，2020年综合利用量达 3260万吨、综合利用率43.99%，但2021年综合利用仍以传统途径为主，其中水泥缓凝剂制备占比27.9%、生态修复占比13.7%，在交通建设这一高需求领域的应用几乎处于空白状态，行业面临“传统利用路径饱和、新兴领域应用不足”的发展困境。交通运输部提出推动绿色交通基础设施建设，要求推进工业固废在交通建设领域的循环利用，市场迫切需要能替代传统砂石、性能更优的磷石膏基绿色建材，以填补行业空白、满足绿色交通建设需求。
 

　　针对磷石膏污染治理难、交通建设领域绿色建材短缺、国内外技术差距显著等核心问题，项目团队通过“理论创新-方法优化-技术攻坚-中试试验”，首创“三废”协同降碳式处置技术，形成了磷石膏“三低”无害化处理方法及体系，实现了零碳排放高效节能处置磷石膏、污泥、农林等固体废物，使其形成资源化、规模化、模式化、无害化的综合利用，全面解决了磷石膏利用中“杂质去除成本高、与交通建材适配性差、规模化应用难”的行业痛点。截至目前获得自主知识产权134项，其中国际PCT阶段专利4项、发明专利32项、实用新型专利62项，发表1篇ESI高被引论文，形成国家标准1项、湖北省地方标准2项、建材行业标准1项，该科技成果入选国家工信部《建材工业鼓励推广应用的技术和产品目录(2025年本)》。
 

　　主要创新成果包括：
 

　　(1)首创“三废协同”的降碳式磷石膏、污泥和农林固废协同处置新技术，解决了传统磷石膏无害化处理工艺成本高、次生污染严重的问题；
 

　　(2)同步实现了磷石膏无害化处理和磷石膏、污泥资源化利用的关键技术。利用双层回转窑内窑煅烧其他材料产生的余热制备磷建筑石膏和磷Ⅱ型无水石膏，作为磷石膏轻集料的材料，具有零能耗、零排放、低成本、可再生循环利用的特点；磷石膏综合利用率达到95%以上，契合生态文明和绿色发展要求；
 

　　(3)采用该技术工艺制备的磷石膏轻集料，相比于传统工艺生产的同类产品，其筒压强度、粒型系数、软化系数、耐水性能等指标得到了大幅提升。改性磷石膏达到《磷石膏无害化处理技术规程(试行)》的要求；改性磷石膏轻集料的堆积密度为800～1100kg/m3，1h吸水率≤10%；改性磷石膏轻集料2h筒压强度≥10MPa，软化系数≥80%。
 

　　该项目成果成功应用于孝感闵集社区项目、孝感恒大城项目、西津郁江大桥项目、五龙御园还建房二期项目等，已在武汉、孝感等地的房屋建筑及市政道路等工程取得广泛应用，三年新增销售收入1.46亿元，为磷石膏资源化利用与交通行业绿色升级提供了可复制、可推广的技术方案。
 

　　原标题：环保新质生产力|磷石膏轻集料的制备与性能研究