


鲁北企业集团鸟瞰图
磷石膏,磷化工生产过程中伴生的大宗工业固体废物。每生产1吨磷酸,就要伴生4到5吨磷石膏。我国磷化工行业每年新产生磷石膏超8000万吨,历史堆存量已达8.7亿吨,综合利用率约50%。大量磷石膏露天堆放,不仅侵占土地资源,其渗滤液更对水环境和土壤安全构成威胁。2026年3月,十四届全国人大四次会议表决通过《中华人民共和国生态环境法典》,以专章形式确立固体废物污染防治制度,明确企业应当对磷石膏等工业废弃物进行综合利用。这一“灰色包袱”,正在从法律和技术的双重维度被系统性破解。
然而在渤海湾南岸的滨州无棣,一场持续四十余年的技术攻关,正将这“死结”逐一解开。鲁北的实践,恰与2026年正式施行的《生态环境法典》第976条关于工业废弃物综合利用的规定深度契合——法典明确要求企业采用先进适用的技术、工艺和设备,对生产过程中产生的磷石膏等工业废弃物进行综合利用,鲁北的循环经济模式正是这一法定要求的先行示范。
山东鲁北企业集团依托自主创新的石膏制硫酸联产水泥技术,将磷石膏从令人头疼的废渣,转化为生产硫酸和水泥的宝贵原料。在此基础上,企业进一步打通“硫—磷—钙—钛—锂”循环产业链,实现了废渣、废液的内部闭环利用。当前,企业单套装置已实现年产40万吨硫酸、60万吨水泥联产运行,年资源化利用约100万吨石膏废渣、30万吨废硫酸。2026年上半年,集团核心上市公司鲁北化工实现归属于母公司所有者的净利润约1.72亿元,同比增长119.82%。
破题:从“灰色包袱”到循环起点
故事要追溯到20世纪80年代。当多数磷复肥企业还在为磷石膏的出路发愁时,刚刚在渤海湾盐碱地上起步的鲁北企业集团,就把目光投向了这个难题。彼时,国家尚无针对磷石膏综合利用的专项政策法规,鲁北的探索完全出于对工业固废资源化价值的朴素判断。
“石膏的主要成分是硫酸钙,能不能把它分解成二氧化硫和氧化钙——前者制硫酸,后者烧水泥,硫酸再返回生产磷铵?”山东鲁北化工股份有限公司硫磷科技公司总经理武健民坦言,这个想法在原理上说得通,但工业上能不能走通,谁心里也没底。
此后的攻关之路,漫长而艰辛。磷石膏含游离水高、粘性大,入烘干窑极易堵料;由于生料配料要求极其严格,而烘后的磷石膏成分波动较大,一旦生料配比有较大的偏差会导致煅烧窑内气氛出现波动,会出现“黄料”现象的发生,分解率也会大幅下降。中试阶段,窑头到处黄尘飞扬,整窑整窑的废熟料堆存。
关键技术瓶颈在于回转窑内“结圈”——利用磷石膏为主配制的生料在回转窑内煅烧过程中,由于生料配比不合理、燃料的热值达不到要求等多重原因,回转窑内壁容易形成环状结块,导致窑体内径缩小,通风量小,最终堵塞炉窑,往往需要停窑通风冷却降温“打疤”,经常回转窑一停就是好几天,装置无法长周期运行。“我们经过反复摸索,通过控制磷石膏的磷含量在0.8%以下,调整饱和比,对原料杂质进行预处理,精准控制温度,最终解决了结圈的问题。”山东鲁北化工股份有限公司硫磷科技公司副总经理张大伟说。
从“六五”攻关到“七五”产业化,从“八五”放大到“九五”配套,鲁北企业集团硬是把石膏制硫酸联产水泥从实验室设想落地到大型工业装置。2001年,该技术获国家科技进步奖二等奖;2020年,核心专利获中国专利奖银奖。2025年7月,企业与科洋环境联合攻关的湿法制酸关键技术通过中国石油和化学工业联合会科技成果鉴定,首创“一转一冷”新工艺,在高水汽分压条件下实现二氧化硫单次转化率超过99.3%,达到国际先进水平。
如今,鲁北企业集团的单套装置已实现年产40万吨硫酸、60万吨水泥联产运行,年资源化利用约100万吨石膏废渣、30万吨废硫酸。工业副产石膏源源不断送入回转窑,产出的硫酸和水泥直接进入市场——昔日的废渣,成了循环经济链条上的重要资源。

鲁北企业集团磷石膏存储区
立规:从“无标可依”到有章可循
技术瓶颈逐步突破,新的挑战随之而来。石膏制酸装置在行业中属于小众装备,此前国家标准中并未将其纳入能耗测算体系。这一标准缺失的困境,直到2024年GB29141-2024《工业硫酸、稀硝酸和冰醋酸单位产品能源消耗限额》修订完成才得以根本解决。山东鲁北化工股份有限公司硫磷科技公司总工程师高强感慨道,“这个装置在行业中占比相对较小,以前国家标准没有把它列进去,能耗测算没有依据,急需一个国家的标准来指导我们这个行业。”
没有能耗标准,装置就缺乏合法“身份”,产线一度面临关停风险。古人云:“不以规矩,不能成方圆。”对于一项创新技术而言,标准的缺失不仅是政策层面的真空,更关乎产业的生死存亡。
当地市场监管部门了解到企业困境后迅速响应。“我们帮助企业对接中国硫酸工业协会和全国相关标准技术委员会,协调推动鲁北化工作为典型企业代表,参与工业硫酸单位产品能源消耗限额国家标准的修订工作。”无棣县市场监督管理局党组书记、局长马兆宏介绍。“我们联合多家采用类似工艺的企业和科研机构,共同开展数据采集、工艺对比、模型测算和数据验证,最终促进了该国家标准的顺利发布实施。”
2024年,鲁北化工参与制修订的GB29141-2024《工业硫酸、稀硝酸和冰醋酸单位产品能源消耗限额》正式实施,首次将石膏制酸纳入国家能耗限额体系,明确石膏制1吨硫酸的一级能耗限额指标≤350公斤标准煤,二级≤370公斤标准煤,三级≤390公斤标准煤。而企业2024年的实际能耗指标为345公斤标准煤,达到一级(最优)水平,且在此能耗下还能联产1吨水泥。有了标准依据,鲁北化工还荣获2025年度省级重点行业能效“领跑者”称号。
“有了这个标准,把我们这么多年的困惑一下子就解决了。”高强表示。一项国家标准的出台,不仅为企业的合法合规生产提供了依据,更为整个行业的技术推广和规模化发展清除了政策障碍。
成链:从“单点突破”到生态闭环
如果说石膏制酸解开了磷化工的“死结”,那么将这一技术与钛白粉生产、锂电新材料等产业深度咬合,则让鲁北从单项技术突破走向了系统性的产业重构。
依托石膏制酸装置,企业进一步升级了废酸预处理、浓硫酸混配、固液分离等关键工艺。钛白粉生产线产生的低浓度废酸,经过这套工艺提浓后,可得到64%的净化硫酸,恰好成为其他生产线的原料。该装置同时可协同处置磷石膏、钛石膏、脱硫石膏等多种副产石膏及含硫固液废物。“今年一季度硫酸基准价从每吨约917元攀升至4月中旬的每吨约2100元,通过我们的石膏制酸水泥装置,硫酸成本下降了60%。”高强说。
对鲁北而言,石膏制酸与钛白粉生产不是两个孤立的技术创新,而是同一条循环经济产业链上咬合在一起的核心环节。磷酸生产副产的磷石膏送去制硫酸和水泥,硫酸返回再生产磷酸与钛白粉;钛白粉生产产生的废酸处理后用于磷酸与富钛料生产,磷酸经净化除杂后与副产硫酸亚铁转化为新能源电池材料磷酸铁锂的原料。
山东鲁北企业集团总公司新材料研究院院长刘尧表示:“依靠科技创新,把治理成本转化为产业竞争力,既摆脱了原料价格波动的束缚,又延伸出钛白粉、锂电新材料等高附加值产业链,实现了生态、安全、经济三重效益的统一。”这一“硫—磷—钙—钛—锂”循环经济体系,使鲁北在原料价格剧烈波动时稳住了成本。

鲁北企业集团磷铵包装生产线
2024年,工业和信息化部、国家发展改革委等七部门联合发布《磷石膏综合利用行动方案》,明确提出到2026年综合利用率达到65%,综合消纳量与产生量实现动态平衡,并在云贵川鄂皖等地打造10个磷石膏综合利用特色产业基地。
2025年12月,国务院印发《固体废物综合治理行动计划》(国发〔2025〕14号),将磷石膏列为五大专项整治之一,要求“一库一策”推进磷石膏库环境风险隐患排查整治,加强磷石膏贮存、运输、利用等环节环境管理,严格执行HJ1415—2025《磷石膏利用和无害化贮存污染控制技术规范》,到2027年云南、湖北、贵州、四川、安徽、重庆等地区完成存量磷石膏库整治。
2026年3月12日,十四届全国人大四次会议表决通过《中华人民共和国生态环境法典》,自2026年8月15日起施行。法典第976条明确要求企业按照国家规定对生产过程中产生的粉煤灰、煤矸石、磷石膏、赤泥、尾矿、废石、废料、废气等工业废弃物进行综合利用。这标志着磷石膏综合利用从政策引导层面正式上升为法律义务。
同期,GB/T23456-2025《磷石膏》国家标准于2026年7月1日正式实施,规定了磷石膏的分类和标记、技术要求、检验规则等,为磷石膏产品质量提供统一规范。
物有本末,事有终始。鲁北企业集团四十余年的实践表明,破解工业固废难题,根本出路在于科技创新,关键在于构建“资源—产品—废物—再生资源”的闭环循环体系。从渤海湾盐碱地上的一个试验车间,到如今横跨多行业的循环经济标杆,鲁北的实践不仅验证了石膏制酸联产水泥技术的工业可行性,更为《生态环境法典》第976条关于工业废弃物综合利用的法定要求在磷化工行业的落地提供了可复制的产业样本。这个故事说明:废渣不废,关键在“链”——链上,方能生金。