贵州磷化集团高品质无水磷石膏:激活绿色价值链 焕新产业“绿引擎”

今年4月,《磷石膏处理处置规范》(GB/T 32124-2024)正式实施。这一国家标准,明确将石膏基建材、市政管道、高端填料等列为磷石膏资源化核心方向,加快推动我国磷石膏处理处置和资源化利用。4个多月后,贵州磷化(集团)有限责任公司(以下简称贵州磷化集团)对外发布了一项最新产品——高品质无水石膏。这是继2024年推出无水磷石膏包装箱,该集团在磷石膏治理赛道上的又一关键突破。此次发布的新产品凭借“更稳、更白、更细、更省”的突破性优势,彻底打破磷石膏“低质利用”的行业困局,为建筑、包装、涂料、市政等多领域注入绿色发展新动能。

ImageFetcher (4).jpg

图为磷石膏产业技术推介及创新成果发布会现场。

技术跃迁 破解磷石膏高值化瓶颈

磷石膏的治理,曾长期陷入“处理成本高、利用价值低”的循环。我国每年产生超8000万吨磷石膏,历史堆存量逼近8亿吨,传统利用路径中80%以上集中在路基填料、低端石膏砌块等领域,高值化利用率不足5%。而贵州磷化集团发布的高品质无水石膏,通过“精准结晶控制+多级净化”的技术组合,实现磷石膏资源属性的根本转变——从“待处置的固废”变为“可竞争的原料”。

“过去磷石膏利用难,关键卡在杂质去除与晶型控制两大技术瓶颈。”贵州磷化集团研发团队成员冯献的解释,道出了行业痛点。传统磷石膏因含磷、氟等元素,且晶体结构杂乱,制成的产品常出现性能波动;而高品质无水石膏通过液相转晶工艺,精准调控结晶温度、压力与添加剂配比,如同把混着沙粒的粗糖,通过精准控制火候和过滤,变成纯净的冰糖,将二水硫酸钙转化为稳定的无水石膏晶型,同时通过多级净化工艺深度去除有害杂质。

最终产品的核心指标令业界瞩目:总磷、总氟含量降至0.1%以下,纯度与天然石膏相当;白度提升至90%以上,粉体粒度D90可达1500目,颗粒级配科学、均匀。

ImageFetcher (7).jpg

贵州磷化(集团)有限责任公司党委书记、董事长 何光亮

“这不是实验室里的‘理论数据’,而是10万吨工业装置稳定运行的结果。”贵州磷化集团党委书记、董事长何光亮补充道,该装置自今年6月投产以来,已实现安稳长满优运行,每批次产品性能偏差很小,完全满足下游高端应用需求。

技术的价值最终要靠规模化落地实现。“根据市场需求,未来我们每年可供应1500万吨高品质无水石膏。仅我们一家,每年就能消纳近1500万吨磷石膏,相当于我国年磷石膏产生量的近五分之一。”何光亮说。

ImageFetcher (6).jpg

中国工程院院士、华南理工大学教授 瞿金平

中国工程院院士、华南理工大学教授瞿金平评价:“这项技术的核心突破,在于首次让磷石膏具备与天然矿物材料竞争的能力——它不仅解决固废处置问题,更为下游行业提供性价比更高的绿色原料,这是磷石膏治理从‘被动处理’到‘主动开发’的关键转折。”

ImageFetcher (5).jpg

中国建筑标准设计研究院顾问总工程师 顾泰昌

产品升级 重塑石膏材料竞争力

高品质无水石膏的价值,集中体现在“更稳、更白、更细、更省”四个维度。这四大优势并非抽象的技术参数,而是经过下游企业验证、可直接落地的“实用属性”,覆盖从原料端到应用端的全链条需求,更承载着贵州磷化集团20多年摸索试错的技术沉淀。

在更稳方面,该产品性能稳定性显著提升。何光亮解释说:“采用液相转晶工艺,有效去除有机质,并对磷、氟及重金属等有害成分进行深度溶解净化,最终将总磷、总氟含量降至0.1%以下,重金属及其他有害元素忽略不计,达到与天然石膏相当的水平,从根本上保障了产品质量的稳定可靠。”

对于建材、包装等行业而言,材料稳定性直接决定产品合格率。磷石膏制品此前因杂质含量波动,常出现强度不足、易老化等问题,导致下游企业“不敢用、不愿用”。而高品质无水石膏通过液相转晶工艺,彻底解决了这一痛点。

“我们在贵阳清镇市的市政管道项目中进行了实践,用高品质无水石膏制成的管道,环刚度和抗冲击性能得到大幅提升。”中国联塑集团控股有限公司(贵阳)技术总监罗喜丰分享的实际案例,让“更稳”有了具象支撑。

在更白方面,产品具备优异白度。传统磷石膏因含杂质,色泽多为灰白或淡黄,仅能用于隐蔽工程或低端建材。而高品质无水石膏通过高效除杂技术,白度提升至90%以上,外观如初雪般纯净,这一突破让磷石膏首次进入“颜值经济”领域。

在更细方面,粉体粒度与颗粒级配,直接影响材料的加工性能与下游制品品质。高品质无水石膏通过精准结晶控制技术,实现了粉体粒度的精细化调控——粉体粒度D90可达1500目,且颗粒分布均匀,远超传统磷石膏。

 “1500目,这意味着该产品的细度甚至比三分之一的头发丝还细。”中国塑料加工工业协会改性塑料专业委员会副秘书长王仁成解释。

王仁成表示,用贵州磷化集团制造的高品质无水石膏,经过系列加工制作而成的粉体具有良好的物理性、分散性、稳定性,作为填料能完美应用于各种塑料行业,其理化性能卓越。

这种超细粉体还能提升材料的力学性能——采用高品质无水石膏等量替代碳酸钙,可使涂料的耐擦洗性能提升一倍。华南理工大学教授、广东省工业涂料研究院院长陈中华补充:“将高品质无水石膏用于建筑内墙涂料,替代部分碳酸钙填料后,不仅填充性、遮盖力和施工性能出色,还表现出优异的耐酸碱性,可显著增强涂层附着力与耐久性。”

在更省方面,对于企业而言,“环保”与“成本”的平衡一直是难题。而高品质无水石膏通过“资源回收”与“下游降本”的双重作用,实现了环保与经济的双赢。何光亮表示,高品质无水石膏产业化后能实现成本的根本性转化,从原本企业处理磷石膏每年需花费10多亿元,将转变为每年为企业带来10多亿元的利税,同时还能形成新的产业竞争力,让成本负担变成推动企业发展的收益来源。

场景拓展 解锁绿色应用新空间

高品质无水石膏并非“单一产品”,而是能适配多行业的“平台型材料”。正如何光亮所说:“下游能实现的事情很难穷尽,就像有人发明了布料,能做成鞋子、裤子、帽子等成百上千种产品。我们要做的是筑牢高品质基础材料的根基,让社会各界发挥优势,嫁接出更多现实产品。”

ImageFetcher (8).jpg

图为第九届全国磷氟生态产业技术创新(贵州磷化)论坛现场。

目前贵州磷化集团围绕磷石膏制绿色建材、回收硫素联产胶凝材料、磷石膏制市政及包装材料三大路径持续推进磷石膏产业化开发,已取得显著成效。高品质无水石膏的成功研发,为磷石膏的资源化、价值化、产业化利用开辟了广阔前景。该产品可广泛用于建筑、塑料、包装、管道、涂料等行业,推动行业绿色转型。

在建筑领域,高品质磷石膏最引人瞩目的创新,莫过于采用榫卯结构设计的隔墙模块。“这款产品我们经历了五六代迭代,20多年来一直在摸索试错。”何光亮回忆道,“传统方式砌100平方米墙体,需要5、6个人一起花25~30小时,还得等砂浆凝固才能保证平整;现在用我们的模块,10个小时就能完成,而且质量更可靠。”

中国建筑标准设计研究院顾问总工程师顾泰昌补充说:“高品质无水石膏还解决了传统建材‘达标难’的问题。目前市场上有些自流平产品是‘将就用’‘糊弄用’,没达到国家标准;而我们的产品拿到手,完全能通过最严格的标准检验,这为磷石膏建材标准化奠定了材料基础。”

值得关注的是,顾泰昌团队已联合贵州磷化集团推动磷石膏建材向行业标准、国家标准的升级,力争在2026年构建适用于全国的磷石膏互锁式高精度模块行业标准体系,2028年形成国家标准体系。在政策与标准的双轮驱动下,助推磷石膏建材成为绿色建筑、装配式建筑的重要组成部分。

包装行业是高品质无水石膏“高值化利用”的典型场景。“目前磷石膏包装箱已解决花纹打印、覆膜技术痛点,我们有信心,可以做到一年5000万到6000万吨的市场规模,按照60%的磷石膏量计算的话就可以做到每年消纳近3000万吨,这是很有价值的事情。”中国塑料加工协会中空板行业专委会主任詹智勇透露,在技术和成本优势的共同作用下,高品质无水石膏或将破局每年千万吨磷石膏高值化应用,重塑万亿级包装市场。

在涂料行业,高品质无水石膏的性能翻倍将推动填料绿色升级。我国是全球最大涂料生产国,2024年产量突破3500万吨,其中碳酸钙等传统填料用量超1000万吨。而高品质无水石膏凭借“高性能、低成本、环保”的优势,正成为涂料行业的“新型填料”。

“实验数据显示,用高品质无水石膏等量替代碳酸钙,涂料耐擦洗性能提升一倍,耐酸性提升30%。”陈中华分享的联合攻关成果,凸显了产品的性能优势,高品质无水石膏在底漆中的应用效果尤为突出,其掺加量优于面漆,表现出卓越的流变调节能力与环境友好性。未来,该材料还将拓展至外墙涂装、工业防腐、防火涂料等领域,为涂料行业从“大国”向“强国”转型提供支撑。

天津大学教授任相魁表示,高品质无水石膏在涂料领域的优势显著,其晶体结构稳定,耐候性、耐磨性优异,能提升涂膜的耐久性。其次,它呈中性或弱酸性,对基材更安全。最关键的是,通过特定工艺处理,其微观形态可调控,能同时起到填充、增强和功能性的作用,这是许多传统填料所不具备的。

生态构建 打通产业化落地堵点

一项技术的成功,不仅需要性能突破,更需要完善的产业生态支撑。何光亮深知这一点:磷石膏问题不是一家企业能解决的,需要社会资本、资源共同参与,形成轰轰烈烈的产业氛围,才能让中国在这个领域走在世界前列。为此,贵州磷化集团通过“技术攻关、产业孵化、市场培育”的“三轮驱动”策略,结合“开放合作”的理念,构建起“原料—改性料—制品”的协同生态。

高品质无水石膏的研发,是贵州磷化集团“20多年摸索试错”的成果,更是整合全国顶尖科研力量的“协同创新”结晶。目前,贵州磷化集团已与瞿金平院士团队、天津大学、西南科技大学等建立联合实验室,重点攻关“磷石膏与高分子材料相容性”“超细粉体分散性”等行业共性难题。

在研发投入上,贵州磷化集团始终坚持“以效果为导向”。“我们的研发投入绝对值和销售收入占比都高于行业平均水平,但更看重投入效率——如果社会平均1单位资金能完成1单位任务,我们就要做到完成1.5单位任务。”何光亮表示,目前集团仍在持续完善研发体系,“还有很多方面需要改进,才能进一步提高效率”。

政策赋能 筑牢产业发展根基

高品质无水石膏的产业化,离不开国家政策的“东风”。近年来,我国磷石膏综合治理政策迎来“密集落地期”,为该技术的推广应用提供了明确导向与有力支持,形成“政策引导—技术落地—产业升级”的良性互动。

今年2月国家发展改革委会同生态环境部等部门召开磷石膏综合治理工作电视电话会议,从国家层面大力支持磷石膏减量化、无害化、资源化,提升磷石膏综合利用水平,积极拓展磷石膏综合利用场景。今年4月实施的《磷石膏处理处置规范》(GB/T 32124-2024)明确了磷石膏在制硫酸联产水泥、水泥缓凝剂、石膏基建材、井下充填材料、露天充填材料、筑路材料、土壤调理剂方向的处理处置方法,为磷石膏无害化处理和资源化利用提供技术支撑。

“过去,磷石膏产品因缺乏统一标准,市场混乱;现在有了国家标准,客户更放心,我们也能更规范地生产。”陈中华表示,随着相关技术标准日趋完善与应用场景持续拓宽,高品质无水石膏有望成为涂料行业创新发展的新引擎。其低成本、高性能与绿色属性,将为构建绿色可持续的涂料产业生态提供坚实支撑。

同时,各地方政策也同步发力。贵州、湖北、云南等磷化工主产省份,将高品质无水石膏产品纳入“绿色建材采购优先目录”,政府投资项目优先选用该类产品;贵州省还对使用无水石膏产品的企业给予每吨20元的补贴,进一步降低企业应用成本。

何光亮向各界伙伴诚挚发出邀请:“让我们并肩同行,共同拓展高品质无水石膏在研发、产业与金融等多方面的创新应用,携手谱写磷石膏资源化、价值化、产业化利用新篇章。”

价值升维 扛起磷化工转型使命

站在2025年的时间节点,高品质无水石膏的意义已远超“一项技术”或“一款产品”——它正在推动磷化工产业从“规模扩张”向“质量效益”转型,从“资源消耗”向“循环利用”升级,更关系到国家粮食安全与资源安全。

“韩国三四十年前的磷化工产业比我国发达,但因为磷石膏处理不当,加上资源支撑不足,最终产业走向衰落。”何光亮强调,中国不能重蹈覆辙,“我国10多亿人要吃饭,粮食安全至关重要。科学数据显示,没有肥料,粮食会减产50%~60%,而磷化工是肥料生产的核心环节。解决磷石膏问题,不仅是环保要求,更是保障粮食安全、产业安全的必然选择。”

对于贵州磷化集团而言,其目标是在“十五五”期间建成“全国最大的磷基新型功能材料生产基地”,形成年产1500万吨高品质无水石膏、500万吨无水石膏制品的产业规模,带动上下游形成超千亿的产业集群。

“我们不仅要自己做产品,还要牵头组建产业链协同创新联盟,开放中试平台、检测中心及原料基地,联合制定产品标准与应用规范,让更多企业参与到磷石膏高值化利用中来。”何光亮说。

从行业层面看,高品质无水石膏的成功,正在催生“磷石膏+”的多元应用生态。中国建筑材料联合会石膏分会秘书长杨再银预测:“未来5年,磷石膏将从基础填料升级为功能组分,开发出阻燃、增强、导热等专用母料,并拓展至生物可降解塑料、3D打印等高端领域。例如,用无水石膏制成的3D打印建筑构件,强度比传统混凝土高20%,打印效率提升3倍,有望改变建筑行业的生产方式。”

此外,更深远的意义在于资源安全层面。我国硫资源对外依存度高达60%,每年进口硫黄超千万吨,而磷石膏中硫含量达40%~45%。若1500万吨高品质无水石膏对应的磷石膏全部实现提硫利用,每年可回收硫资源约600万吨,相当于减少进口400万吨硫黄,大幅降低我国硫资源供应风险。

瓮福化工公司副总经理姚华龙指出:“高品质无水石膏的推广,不仅是磷石膏的治理,更是国家战略资源安全的保障,是‘一石多鸟’的战略举措。”

曾经,磷石膏是磷化工产业的“待解难题”,如今,在高品质无水石膏技术的推动下,它正成为“绿色资源”。正如何光亮所说:“自然界没有‘废物’,只有放错地方的资源。磷石膏的治理,不是选择题,而是必答题;不是负担,而是机遇。”

本版图片均由企业提供

相关推荐

让海卤水在绿色循环中步步“生金”——山东海化集团有限公司“一水八用”发展模式探秘

  9月5日,由山东海化集团有限公司、山东省海洋化工科学研究院、青岛科技大学联合筹建的山东省海水综合利用重点实验室正式获批,标志着山东省以海水综合利用产学研协同创新推进海洋强省、海洋强国建设步入快车道...

2025-09-19     中国化工报

晋能控股化工产业:“三箭齐发”夯实基础管理根基

  2025年,晋能控股装备制造集团化工产业紧扣“夯基础、促升级、强联动、提质效”十二字方针,围绕安全、生产、技术“三箭齐发”,全面夯实基础管理根基,提升管控能力,推动产业高质量发展。  强化风险防...

2025-09-19     中国化工报

山焦焦油加工厂严控成本提效益

  今年以来,山西焦化焦油加工厂通过外部对标、内部挖潜、精细化管理等具体举措,全力压降成本费用,为企业高质量发展注入新动能。

2025-09-19     中国化工报

克拉玛依石化打出生产优化“组合拳”

  今年以来,克拉玛依石化公司立足自身实际,将“减油增特”作为关键抓手,在生产优化方面多管齐下,打出了一套漂亮的“组合拳”。

2025-09-19     中国化工报

天能化工召开班组长座谈会

  近日,天能化工有限公司召开班组长座谈会,该公司20名班组长聚焦安全生产、日常管理、员工诉求等热点话题畅所欲言、凝聚共识,为企业高质量发展注入新思路和新方向。

2025-09-19     中国化工报