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京南雙玉
項目名稱：磷石膏輕集料的制備與性能研究
項目編號：HJJS-2025-2-14
完成單位：湖北聚海環境科技有限公司，大悟海聚環境科技有限公司
完成人：劉志浩，秦先濤，胡波，劉浩，張定明，陳娟，吳年紅，劉云權，賀臣，李楊，祝斯月
項目簡介
我國作為磷化工產業大國，磷石膏年產生量巨大，長期堆存不僅占用大量土地資源，還易引發土壤污染、地下水污染等環境問題，磷石膏污染治理具有存量大、處理難、資源化路徑有限等難點，成為制約磷化工行業綠色發展的關鍵瓶頸。從行業情況來看，近年來我國磷石膏綜合利用市場雖飛速發展，2020年綜合利用量達 3260萬噸、綜合利用率43.99%，但2021年綜合利用仍以傳統途徑為主，其中水泥緩凝劑制備占比27.9%、生態修復占比13.7%，在交通建設這一高需求領域的應用幾乎處于空白狀態，行業面臨“傳統利用路徑飽和、新興領域應用不足”的發展困境。交通運輸部提出推動綠色交通基礎設施建設，要求推進工業固廢在交通建設領域的循環利用，市場迫切需要能替代傳統砂石、性能更優的磷石膏基綠色建材，以填補行業空白、滿足綠色交通建設需求。
針對磷石膏污染治理難、交通建設領域綠色建材短缺、國內外技術差距顯著等核心問題，項目團隊通過“理論創新-方法優化-技術攻堅-中試試驗”，首創“三廢”協同降碳式處置技術，形成了磷石膏“三低”無害化處理方法及體系，實現了零碳排放高效節能處置磷石膏、污泥、農林等固體廢物，使其形成資源化、規模化、模式化、無害化的綜合利用，全面解決了磷石膏利用中“雜質去除成本高、與交通建材適配性差、規?；瘧秒y”的行業痛點。截至目前獲得自主知識產權134項，其中國際PCT階段專利4項、發明專利32項、實用新型專利62項，發表1篇ESI高被引論文，形成國家標準1項、湖北省地方標準2項、建材行業標準1項，該科技成果入選國家工信部《建材工業鼓勵推廣應用的技術和產品目錄(2025年本)》。
主要創新成果包括：
(1)首創“三廢協同”的降碳式磷石膏、污泥和農林固廢協同處置新技術，解決了傳統磷石膏無害化處理工藝成本高、次生污染嚴重的問題；
(2)同步實現了磷石膏無害化處理和磷石膏、污泥資源化利用的關鍵技術。利用雙層回轉窯內窯煅燒其他材料產生的余熱制備磷建筑石膏和磷Ⅱ型無水石膏，作為磷石膏輕集料的材料，具有零能耗、零排放、低成本、可再生循環利用的特點；磷石膏綜合利用率達到95%以上，契合生態文明和綠色發展要求；
(3)采用該技術工藝制備的磷石膏輕集料，相比于傳統工藝生產的同類產品，其筒壓強度、粒型系數、軟化系數、耐水性能等指標得到了大幅提升。改性磷石膏達到《磷石膏無害化處理技術規程(試行)》的要求；改性磷石膏輕集料的堆積密度為800～1100kg/m3，1h吸水率≤10%；改性磷石膏輕集料2h筒壓強度≥10MPa，軟化系數≥80%。
該項目成果成功應用于孝感閔集社區項目、孝感恒大城項目、西津郁江大橋項目、五龍御園還建房二期項目等，已在武漢、孝感等地的房屋建筑及市政道路等工程取得廣泛應用，三年新增銷售收入1.46億元，為磷石膏資源化利用與交通行業綠色升級提供了可復制、可推廣的技術方案。
原標題：環保新質生產力|磷石膏輕集料的制備與性能研究
