磷石膏是湿法磷酸生产过程中产生的大宗固体废弃物，每生产1吨磷酸会产生4～5吨磷石膏。全球磷石膏堆存量高达70亿吨，且仍以年新增约3亿吨的规模不断增多。磷石膏堆积不仅占用大量土地资源，也给生态环境带来巨大风险。尤其在“以渣定产”和综合利用率要求不断提升的背景下，磷石膏资源化已成为制约磷化工产业可持续发展的瓶颈问题。当前，全球磷石膏资源化利用率仅为15%左右，磷石膏资源化利用成为全球性挑战。

近期，中国科学院地球化学研究所陈敬安研究员团队对磷石膏资源化利用领域进行了系统综述，取得以下进展：（1）揭示了全球磷矿分布与喀斯特地貌的空间重叠特征。发现，摩洛哥、美国佛罗里达以及中国云贵川鄂磷矿带等全球主要磷矿区均与喀斯特地貌发育区高度重合。喀斯特区地表-地下二元结构、“三水”（降水-地表水-地下水）转换快，磷石膏堆存产生的强酸性高浓度磷、氟渗滤液可经岩溶管道、裂隙快速远距离扩散，环境风险被显著放大。“磷石膏-喀斯特”空间耦合现象的提出，为区域环境管理与污染防控提供了新视角；（2）磷石膏资源化利用的瓶颈在于杂质的高效分离（去除）。磷石膏含有磷、氟、有机物、重金属、稀土元素及放射性核素等杂质，且呈显著的粒度依赖性富集特征。当前预处理方法包括物理法（水洗、浮选、筛分）、化学法（石灰中和、沉淀、络合）与热学法（煅烧），但普遍面临成本高、效率低或能耗大的问题。突破绿色低碳的杂质分离（去除）关键技术，有望为高值化利用奠定基础；（3）梳理了磷石膏在建筑材料、土壤改良、生态修复、化工原料回收及矿化固碳方面的应用现状。制硫酸联产水泥、石膏板、砌块等建材是过去一段时期磷石膏大规模消纳的主要途径。但受市场萎缩、运输半径小、产品附加值低等因素影响，这一路径的消纳量已十分有限。土壤改良、路基/充填、有价元素回收等方式仍处于探索阶段，且大多存在成本高、二次污染等问题，而矿化工业烟气CO₂制备轻质碳酸钙和纳米碳酸钙技术兼具碳捕获和高值化的优点，展现出良好的产业化潜力；（4）磷石膏治理不是单一的技术问题，未来应优先发展高值化利用与规模化消纳关键技术，如梯级净化和元素的级联回收、稀土元素的植物或化学提取、微生物法回收硫元素、CO₂矿化固碳等，建立全生命周期评估（LCA）框架，量化环境效益与隐性成本，并通过监管强制、定向补贴与市场机制等政策干预，推动形成“技术-评估-政策”三位一体的全链条产业生态，将磷石膏从“环境负担”转变为“城市矿山”。

图1 全球磷矿和喀斯特空间分布特征(a)及喀斯特区磷石膏淋滤液迁移路径示意图(b)

图2 当前磷石膏主要的预处理方法（物理法、化学法和热处理法）

上述成果发表在资源环境领域主流期刊《Resources, Environment and Sustainability》上。研究得到国家重点研发计划（2023YFF0806000）、贵州省重大科技专项（[2024]013）、贵州省科技计划（2025-077）、云南省重点研发计划（202603AC100008）、中科院青年创新促进会（Y2023105）等项目资助。

成果信息：Hu X., Wang J., Jia L., Ning P., Feng J., Lou X., Zhao J., Chen J.. Revisiting Phosphogypsum Utilization: Technological Bottlenecks, Emerging Solutions, and the Path toward Commercial Viability. Resources, Environment and Sustainability, 2026, 100378.

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.resenv.2026.100378

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