我国西南喀斯特区是全球最大的磷矿区之一，区域高强度磷化工生产活动产生巨量磷石膏大宗固体废物（存量约4亿吨），并以约3000万吨/年速度持续增长。当前，全球磷石膏资源化利用率不足50%，现有磷石膏综合利用技术普遍存在处理成本高、产品附加值低、工艺可循环性差等突出问题，严重制约磷石膏规模化消纳和磷化工产业绿色、可持续发展。磷石膏富含的钙元素是理想的固碳（CO2矿化）原料，在国家“双碳”战略实施背景下，开发科学、高效、低成本的磷石膏协同CO2矿化制备纳米碳酸钙技术成为解决上述瓶颈的重要突破口。
最近，中国科学院地球化学研究所陈敬安研究员团队对磷石膏固碳技术进行了深入研究，基于“精准反应控制耦合末端废水闭环处理技术”开发了磷石膏协同CO2矿化制备纳米碳酸钙的新工艺，取得如下主要进展：（1）通过二级浸出工艺，磷石膏中超过99%的活性钙离子被高效回收，固体残渣大幅减量；（2）在常温常压条件下，通过过饱和度精准调控，实现了工业模拟烟气中CO2的高效矿化固定，钙离子转化率超过99%；（3）合成的纳米碳酸钙粒径为72.05±12.31 nm，具有纯度高（97.18%）、杂质少（铁、镁等关键杂质均低于0.1wt%）等特征，满足国家纳米碳酸钙标准（GB/T19590-2023），可作为高端填料广泛应用于橡胶、造纸、涂料等多个领域，为规模化消纳提供了广阔前景；（4）末端废水通过精确的钡盐沉淀与蒸发结晶组合工艺实现闭环处理，回收的氯化铵可重新用于前端磷石膏浸出，有效降低了工艺成本。上述技术体现了“磷石膏钙资源回收，协同固碳（CO2矿化）”的新思路与可持续策略，具有绿色、低成本、高值化等显著优势，可广泛应用于磷石膏大宗固废的无害化、资源化、减量化综合处置，为喀斯特地区乃至全球范围的磷石膏综合利用与固碳增汇提供了创新思路和关键科技支撑。
图1 磷石膏矿化CO2过程中纳米碳酸钙的结晶机理
上述成果发表在生态与化工领域重要期刊Journal of CO2 Utilization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（202403AC100037）、中科院青年创新促进会（Y2023105）等项目资助。
成果信息：Hu X., Wang J., Liu J., Chen H., Lou X., Wang D., Zhao J., Chen J.. Simultaneous phosphogypsum recycling and CO2 mineralization: A potentially recyclable indirect mineralization route to high-purity nano-calcium carbonate. Journal of CO2 Utilization, 2026, 110, 103505.
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jcou.2026.103505
（环境室 陈敬安课题组 胡鑫平/供稿）