一、基本概述
定义：磷石膏（Phosphogypsum）是磷化工企业采用“硫酸、硝酸或盐酸分解磷矿”(湿法工艺)生产磷酸等过程中所产生的一种固体废弃物，通常每生产磷酸1吨会产生磷石膏4～5吨。其主要成分是二水硫酸钙
还含有游离磷酸、氟化物、五氧化二磷、磷酸盐及少量重金属等杂质。
属性特点：呈细粉状，含水率高，颜色为灰白色，呈酸性，pH值在1-4.5之间，能溶于酸、铵盐溶液及甘油。
图：磷石膏不同尺度下的电子显微图像，以板状晶体为主
二、分类信息
三、详细解释
湿法磷酸是我国磷化工磷酸生产的主流工艺，磷石膏是湿法磷酸过程的主要副产物，产生量巨大，其处理被认为是世界性难题。
磷石膏成分复杂，含有少量磷、氟、有机质及重金属等杂质，个别还含有放射性物质，极大限制了磷石膏的广泛应用。现阶段，我国对磷石膏的处理仍以堆存为主。磷石膏的堆存不仅占用了大量土地资源，还易引起地表水和地下水污染，其释放的可溶氟等有害物质对生态系统和人类健康构成威胁。同时，磷石膏中重金属和放射性元素在环境中的迁移和转化，增加了环境风险管理的复杂性。为此，2024年4月，工业和信息化部、国家发展改革委、财政部、生态环境部、住房城乡建设部、交通运输部、市场监管总局等七部门联合印发了《磷石膏综合利用行动方案》，深入推动磷石膏减量化、无害化、资源化，提升磷石膏综合利用水平。
近年来，在绿色制造的大背景下，磷石膏的资源化利用是减少污染、实现循环经济的关键途径之一，对磷化工产业的绿色可持续发展意义重大。我国磷石膏的利用率虽逐年提升，但其利用量与产生量仍有较大差距，加之早年的大量堆存，磷石膏的堆存量仍在不断提高，对磷石膏的处理问题仍需进一步攻关，以克服杂质处理和技术成本方面的难题。政策引导和技术创新共同发力，是推动磷石膏融入绿色制造体系的重要支撑。
四、应用领域/前景
磷石膏的利用遵循资源高效利用和污染最小化原则，它应用领域广泛，正逐步从废弃物转变为战略资源，在多个领域取得显著应用成果。
在建筑材料领域，一方面磷石膏化学成分与天然石膏和水泥相似，可用作替代品来制备水泥缓凝剂和胶凝材料；另一方面，磷石膏中富含硫元素，可用来制备硫酸联产水泥，用于加固软土地基、矿坑回填、矿井充填。除此以外，它也可用来制备石膏板、砌块和填充墙等墙体材料，具有轻质、高强、防火、隔热、隔音等优点。
目前，随着技术突破，磷石膏已规模化应用于磷石膏基胶凝材料、自流平砂浆、抹灰石膏及装配式建筑等，有效替代了天然石膏，降低了资源消耗与碳排放。
图：磷石膏制作的各种建筑材料
(a)磷石膏建筑条板；(b)磷石膏基自流平砂浆；(c)磷石膏做高分子材料的填料；(d)磷石膏纸面石膏板；(e)磷石膏建筑砌块；(f)石膏模盒（磷石膏制）。图片来源：尚栋. 基于冀南地域建筑的生态适宜技术研究[D/OL]. 河北工程大学, 2015[2022-09-02].
既能改良盐碱土壤，又能调节酸性土壤pH值、吸附重金属离子、增强土壤保水保肥能力，还可作为缓释肥载体，进一步提高肥效。在与尿素混合制成“尿素石膏”后，还可同步减少氮挥发、提升肥料利用率。磷石膏还可协同废弃有机质、生物质（玉米秆、稻草、豆类秸秆、动物粪便等）调节营养成分，经过堆肥发酵-动物熟化等过程，完成土壤化转化，用作回填矿坑表层覆土、市政园林种植土。
在化工领域，磷石膏可用于制取硫脲、氯化钙、复合肥、活性硅酸钙等；经纯化后，还能充当工业填料、干燥剂、铸造模具和玻璃抛光材料。
此外，在高值化应用探索中，磷石膏有望在医药领域作为药物载体和骨科植入材料，在化工领域用于制备催化剂、硫酸钾、染料中间体，同时还是潜在的提氟原料，可替代萤石矿等不可再生提氟资源。
磷石膏从“废弃物”向“战略资源”转变的趋势明显，现阶段主要应用于建材和农业领域。未来，通过突破杂质净化技术、创新高值化产品以及政策支持，有望实现环保效益与经济效益双提升。
五、绿色应用难点
磷石膏是长江流域“三磷”（磷矿、磷化工、磷石膏）污染治理的关键对象，其堆存引发的土壤、水体污染问题是环保督察重点。目前，磷石膏杂质处理存在技术瓶颈。由于磷石膏含放射性物质、氟化物和重金属，需要开发低成本高效净化技术，优化材料改性技术。我国是世界最大的磷石膏生产国和综合利用国。截至2024年底，国内磷石膏累计堆存量超9亿吨，每年新增约8000万吨，主要集中在云南、湖北、贵州、四川、安徽五省的磷矿富集区。
在综合利用方面，近年来虽有进展，但形势仍严峻。2024年，我国磷石膏综合利用率达55.6%，相比过去显著提升，这得益于政策推动、磷酸生产企业工艺改进、企业对磷石膏无害化预处理的重视以及新应用领域拓展。不过，距离《磷石膏综合利用行动方案》提出的2026年达到65%的目标仍有差距。
磷石膏资源化利用面临多重瓶颈：其一，历史存量大且增量持续；其二，关键共性技术薄弱，企业自主研发能力不足，缺乏全流程质控、低成本无害化预处理等技术支撑，现有的水洗、浮选、石灰中和、煅烧等预处理方式，成本高、易产生二次污染，钙、硫等有价组分利用率较低；其三，利用规模与场景受限，产品多为石膏建材、水泥缓凝剂等低附加值品类，受西南主产区地域偏远制约（运输成本占比超产品本身），经济效益差。
本词条贡献者：
吴吉明，中国工程师联合体学术委员会委员、北京土木建筑学会常务副秘书长，高级工程师
陈磊，中国建筑科学研究院建材所低碳材料研究中心副主任 北京土木建筑学会建材分会执行秘书长，高级工程师
本词条审核专家：
李睿，北京工业大学材料科学与工程学院副教授，中国化学会、中国化工学会、美国化学会、美国化学工程师学会、北京海外高层次人才协会会员，北京科普作协成员
汪建南，湖北兴发化工集团股份有限公司 研发工程师
汪国靖，湖北三峡实验室，副研究员
参考来源：
[1] 姜国庆,高璐阳,肖晨星.磷石膏资源利用进展分析[J].磷肥与复肥,2023,38,(10):31-34
[2] 姜国庆,刘帅杰,段利中,田华.磷石膏无害化处理及其在生态修复中的应用进展[J].云南化工,2024,52(04):17-30
[3] 张瞿天,梁处芳,阮耀阳等.磷石膏无害化与资源化研究现状[J].生态产业科学与磷氟工程,2025,40(1):84-90
[4] 黄洁,黎晟沅,杨晶媛等.云南省磷石膏综合利用现状及对策建议[J].生态产业科学与磷氟工程,2025,40(2):12-16