2023磷石膏行业预测 持续推进磷石膏在绿色建材中的应用

一、磷石膏的概念

磷石膏主要有灰黑色和灰白色两种，颗粒直径一般为 5～50μm，结晶水含量 20%~25%。磷石膏是湿法磷酸工艺中产生的固体废弃物，其组分主要是二水硫酸钙。磷石膏的组成比较复杂，除硫酸钙以外，还有未完全分解的磷矿、残余的磷酸、氟化物、酸不溶物、有机质等，其中氟和有机质的存在对磷石膏的资源化利用影响最大。磷石膏的随意排放堆积严重破坏了生态环境，不仅污染地下水资源，还造成土地资源的浪费。

我国是一个人口大国，农业的发展对国家起到至关重要的作用，由于我国大面积的耕地缺少磷营养元素，所以磷肥对农业的发展极其重要。磷石膏多呈板状，根据生产工艺的不同，磷石膏中二水硫酸钙和半水硫酸钙的比例也不相同，但主要组成以二水硫酸钙为主，还含有少量的磷酸、氟、有机物等杂质，另外还含有一些放射性元素。

磷石膏通常是灰黑色或灰白色，只有少数对生产条件严格工厂的产生的磷石膏杂质少，颜色比较浅，有时呈白色。磷石膏主要物相是二水硫酸钙，晶体的晶型有针状、单分散板状、多晶核和密实四种形态，其中以板状晶体为主。磷石膏的胶凝性能低于天然石膏，胶结性能不如天然石膏，粘滞性、流动性也比天然石膏差，磷石膏浆体凝结时间长，并具有一定的腐蚀性。

磷石膏在水中的溶解度极小，随着温度的升高溶解度下降，层间的透水性能优于水平层内的透水性能，是一种应变软化材料。磷石膏的粒径大小比例比较集中，杂质的含量与晶体的形貌与磷矿石有很大的关系，磷石膏的晶型越规则，磷石膏的粒径就越大，杂质含量相对就越少。

二、磷石膏行业市场发展现状分析

磷石膏是湿法磷酸浸出过程的工业副产物，每生产1吨磷酸将产生4~6吨的磷石膏。磷石膏常用于制备水泥、粉刷材料、路基填料、墙板、石膏板、石膏砌块等建筑材料。磷石膏价格低廉、力学性能优良，基体中加入磷石膏降低材料生产成本，并改善材料的整体密度、延长凝结时间、提高化学耐受性、提升抗冻/融性和防火性能等指标。2021年我国磷石膏综合利用依然以传统途径为主，其中用于水泥缓凝剂制备的磷石膏量为1020万吨，占比为27.9%;外售外供磷石膏量为670万吨，占比18.4%;生态修复用磷石膏量为500万吨，占比约13.7%。

磷石膏中含有磷、钙、镁、铁、硅、硫等农作物生长所需要的营养元素，提供富余的有效磷和有效钙及作物生长所必需的营养元素，改善农作物生长环境，对农作物的增产有一定效果。磷石膏中主要成分硫酸钙，同时含有少量磷酸，可以中和碱性土壤和提供营养元素钙离子。研究表明：磷石膏中的钙离子可以置换碱性土壤的钠离子，由钠-黏土变为钙-黏土，生成的 Na2SO4 被冲刷走，钠离子渐渐减少，达到快速脱盐脱碱的效果。对于生长环境土壤稀松的农作物，磷石膏施用在这种土壤中，可以使土壤疏松，进而提高土壤的种植能力。数据显示，2021年，受国内化肥保供及国际粮食、化肥市场波动影响，为保障国家粮食安全，我国磷肥产量有了一定增加，据中国磷复肥工业协会统计，2021年我国磷肥总产量为1684.4万吨，同比上涨3.2%;磷石膏产生量约为8000万吨，同比上涨约3.9%。

随着节能减排和资源综合利用的呼声愈发高涨，近年来中国磷石膏综合利用市场飞速发展，2020年中国磷石膏综合利用量达3260万吨，综合利用率达43.99%，随着磷石膏处理无害化处理技术和综合利用技术的进步，综合利用量将持续提升，预计2023年中国磷石膏综合利用量将达到4179万吨，综合利用率将达到49.90%。

目前，中国磷石膏资源化应用最广泛的领域就是建材行业，据统计，除去外供、外销处理的磷石膏占比磷石膏利用的26.7%外，中国磷石膏利用途径排名靠前的分别是水泥添加剂、筑路填充、制作石膏板、制作建筑石膏粉及砌块等，分别占比30.1%、13.2%、15.7%、6.2%。

根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年中国磷石膏行业深度调研与发展趋势预测研究报告》显示：

2021年，受国内化肥保供及国际粮食、化肥市场波动影响，为保障国家粮食安全，我国磷肥产量有了一定增加，据中国磷复肥工业协会统计，2021年我国磷肥总产量为1684.4万吨，同比上涨3.2%;磷石膏产生量约为8000万吨，同比上涨约3.9%。2021年我国磷石膏资源综合利用量达到3650万吨，较2020年增加了250万吨，磷石膏资源综合利用率达到45.6%，同比提高了1.4个百分点。

随着环保压力的增加，中国一些企业迈出了探索磷石膏综合利用的步伐，也有贵州开嶙集团股份有限公司、云天化集团有限责任公司、金正大诺泰尔化学有限公司等企业在磷石膏综合利用方面已经做出了突出成绩。云南云天化股份有限公司是云天化集团控股子公司、重要骨干企业,全球优秀的磷肥、氨肥、共聚甲醛制造商,中国化工百强上市公司,全国国有重点企业管理标杆企业,国有企业公司治理示范企业。2022年云天化营业总收入达753.1亿元，毛利润122.1亿元，毛利率为16.22%，从营收结构来看，2022年云天化营业收入主要来源于商品粮食和磷酸二铵，占比分别为34.50%和18.10%，从营收区域分布来看，2022年云天化营业收入主要来源于商贸业务和自产产品国内销售，占比分别为51.02%和37.83%。

通过对专利申请单位数量多的单位进行分析，可以展现磷石膏研究领域主要科研力量的分布情况。磷石膏领域专利申请前十名中，高校占据一半，由此可见企业在磷石膏的研究上比较薄弱，企业创新主体研发能力不足。国内磷肥企业分布主要在湖北、云南、贵州、四川、山东、安徽、江苏等省。综观国内磷肥行业情况，各企业磷石膏堆放情况复杂。在目前磷石膏综合应用占比较大的是在建材方面的应用。

据工信部网站，2023年10月19日至20日，工业和信息化部原材料工业司联合节能与综合利用司组织召开磷石膏规模化综合利用座谈会。安徽、湖北、四川、贵州、云南等地方工业和信息化主管部门介绍了当地磷石膏综合利用总体情况、取得成效以及下一步工作考虑。中国建筑材料联合会、中国磷复肥工业协会、绿色建材产品技术认证委员会等第三方机构，贵州磷化集团有限公司、湖北宜化磷石膏科技有限公司等骨干企业负责人从标准建设、技术创新、推广应用等方面提出了促进磷石膏综合利用的建议。下一步，原材料工业司将强化建材行业与磷化工行业的耦合发展，加快磷石膏建材产品相关标准的制修订，持续推进磷石膏在绿色建材中的应用，进一步推动将磷石膏综合利用产品纳入绿色建材认证范围。

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