磷肥是农业的重要支撑之一，磷肥产业是关系国计民生的重要基础产业。对保障国家粮食安全、农产品品质安全和农业生态安全具有十分重要的作用。磷石膏是磷肥生产过程的固体废弃物，其大量堆存带来的环境风险和资源浪费是制约磷化工、磷复肥行业可持续健康发展的重大问题。如何提高磷石膏综合利用率，已成为磷化工、磷复肥行业节能减排、有效规避利用率不达标政策风险的重要任务。

　　磷石膏主要成分与天然石膏相同，均为二水硫酸（CaSO4·2H2O），是一种可再生石膏资源。磷石膏呈酸性，且含有少量的磷、氟等杂质。目前，常用的处理方法是将磷石膏经煅烧脱水后转化为半水石膏建材产品，但产品质量不稳定，能耗高，生产成本高。焙烧设备的单位容积产能较小，单套装置产能较小（5-30万吨/年），且一套装置只能生产一种产品β-半水石膏，装置难以实现大型化和多功能化。

　　针对磷石膏资源化处理中一系列瓶颈问题，朱庆山团队与云南云天化环保科技有限公司合作开展了技术攻关。研究团队基于多年积累的流态化理论和工程应用研究，在磷石膏煅烧反应调控机制、反应的传热传质过程强化、设备大型化和多功能化等方面研究取得重要进展，形成磷石膏多功能柔性流态化煅烧集成新工艺。

　　本工艺中气体与磷石膏直接接触，物料预热、煅烧和冷却过程始终处于悬浮或流化状态，传热传质效率高，物料受热均匀；产品均一性、稳定性较高；充分回收利用工艺过程余热，降低能耗。此外，该工艺突破了目前常规工艺只能生产β-半水石膏的限制，可实现灵活调控，单套装置即可生产β-半水石膏和II型无水石膏两种产品，其中，II型无水石膏为磷石膏转化利用的新产品，可应用于自流平和填料领域。此外，本技术可以用于其他石膏基工业固废或石膏原料的综合利用。如磷石膏、脱硫石膏、石膏矿山废料、柠檬酸石膏、氟石膏、盐石膏、味精石膏、铜石膏、钛石膏、硼石膏、废旧石膏料、纤维状石膏矿、层状石膏矿或废弃石膏模具等。

　　该工艺已应用于云天化磷石膏综合利用示范项目（一期）如图，云天化环保科技有限公司总经理张晖介绍：“（新工艺）比国内的常规炒锅工艺，能耗有所下降，目前按照可研的数据来看可以节约能耗5%。”该项目扩大了磷石膏综合利用产品的种类和应用范围。