在长江中游的湖北省当阳市，一场围绕大宗工业固废——磷石膏的“绿色变革”正持续深化。过去五年间，中国地质大学（武汉）材料与化学学院段平副教授带领科研团队扎根当阳、协同当地合作企业开展技术攻关，累计消纳磷石膏200余万吨，为企业新增产值4000万元，助力当阳市磷石膏消纳率达126.76%，以科研创新守护长江流域的绿水青山。

　　铺就磷石膏“变废为宝”之路

　　段平长期深耕材料与化学领域，专注大宗工业固废资源化利用研究，带领团队在大宗固废消纳、磷石膏基低碳胶凝材料研发方面积淀深厚，研究覆盖胶凝材料机理、道路基层、生态修复、地下空间回填等方向，具备多学科交叉技术优势。

　　作为全国磷化工产业集聚区，当阳磷石膏历史堆存量大且逐年新增，如何安全高效地加以利用，一直是当地环境治理的难题。传统磷石膏处置利用方式多为少量低比例掺用，普遍存在消纳规模小、转化效率不高的问题。段平科研团队以破解行业难题为目标，开展技术攻关，推动磷石膏实现大规模资源化利用，走出一条“变废为宝”的新路。

　　段平科研团队的突出优势，在于在材料反应原创理论体系领域长期积淀的深厚研究基础。团队将“超分子聚合铝提升反应过程”“镁铝双层矿物功能相固化有害离子”等原创研究成果应用于磷石膏资源化技术攻关，从材料化学的底层机理出发，破解了磷石膏可溶磷、氟含量高及胶凝活性低等行业普遍存在的长期性技术难题。这种实现基础理论与工程应用深度贯通的能力，是该团队相较于一般工程团队的核心竞争优势。

段平团队在当阳磷石膏道路基层试验段现场开展施工检测与数据采集工作

　　2021年盛夏，宜昌海青路现场气温超38度、路面温度突破50度。

　　段平带领团队联合企业技术人员驻守工地，开建首条磷石膏道路基层试验段。试验段长350米、宽7.5米，磷石膏掺量87.5%，一次性消纳工业固废1000吨。两天两夜里，团队从清晨到深夜全程跟班，每小时现场检测，连夜分析调整配比。最终7天无侧限抗压强度超国标50%，9项有害物质指标达地表水Ⅰ类标准。段平说：“这条路虽然不算长，但它用科学数据证明了大掺量磷石膏道路基层材料是安全可靠的。”。

　　试验成功后，校企合作持续深化，先后开展石膏基建材研发、磷石膏胶凝材料基础理论攻关。截至今年6月，双方落地道路、填筑类项目共18项，其中道路工程13项，消纳磷石膏约9.8万吨，掺量稳定维持在85%–96.5%；填筑工程5项，消纳约112.7万吨。叠加场地平整等配套项目，累计消纳宜昌及当阳区域磷石膏200余万吨。

段平在当阳磷石膏资源化利用项目现场交流指导

　　打通产学研用全链条

　　在服务当阳市磷石膏资源化利用工作期间，段平科研团队聚焦磷石膏胶凝材料水化硬化机理、道路稳定基层与混凝土材料、盐碱地改良与酸化土壤修复、矿山采空区与基坑回填、人工黏土防渗层五大核心方向系统攻关，探索形成“学术著作、标准建设、检测平台、工程实践”四位一体的科研成果转化路径。校企双方深度联动，联合出版《碱激发胶凝材料及其改性技术》专著、发表《磷石膏固化剂的种类及其作用机理研究进展》等多篇学术论文，推动前沿理论深度融入技术标准、检测体系与工程施工，真正转化为实实在在的产业生产力。

　　团队高度重视标准体系建设，以标准化引领产业高质量发展。2023—2024年，段平担任技术指导，协助合作企业牵头编制中国循环经济协会四项团体标准，为材料生产、工程施工、质量检验各环节细细划定技术标尺。编制过程中，围绕无侧限抗压强度指标的设定一度出现分歧，段平团队拿出2021—2023年多个工程项目沉淀下的实测数据，逐项严谨论证，用扎实的工程实绩印证了指标的技术可行性与经济合理性，最终赢得评审专家认可，为磷石膏资源化产业规范化、规模化发展提供了重要标准支撑。

　　标准落地的背后，是一段跨越三地的奔波征程。标准编制期间，段平频繁往返于武汉、北京、当阳三地，辗转开展技术对接、专家评审与内容打磨。历经近一年的攻坚推进，四项团体标准于2024年陆续发布。首批标准落地后，他继续牵头技术支撑，指导企业参与中国国际经济技术合作促进会两项团体标准的编制工作，两项标准于今年5月15日正式发布实施。至此，六项团体标准构建起覆盖产品生产、工程施工、改性剂应用、填筑工程、混凝土制备、低碳胶凝材料等领域的全链条标准体系，填补了磷石膏大掺量道路基层材料等多个领域的行业标准空白。合作企业负责人评价：“段平老师不仅是技术指导，更是我们标准推进工作的‘定海神针’。”

　　检测难题，曾是横亘在当阳磷石膏产业化路上的一道坎。2024年底项目进入中试与工程示范阶段，检测需求激增，原有外检模式周期长、成本高，无法实时管控生产质量，还曾因报告延迟造成重点工程停工。为此，段平牵头搭建自主检测能力，辗转武汉、宜昌、当阳、北京多地推进工作：依托武汉高校实验室验证检测方法，赴北京对接权威机构与资质专家确定建设标准，驻点当阳企业落实场地改造、设备安装、人员培训，为保障调试进度，他常常连夜乘火车赶赴现场。

　　2025年7月，自主检测体系建成，可完成原材料、力学、环境安全、防渗性能全项检测。检测周期由两周压缩至两天，每年节约数十万元检测费用，企业掌握质量管控主动权。平台在保障项目提质增效的同时，也可为周边磷化工企业提供检测服务，为当地磷石膏资源化产业长远发展筑牢根基。

段平向到访同行介绍磷石膏基新材料自主检测实验室建设情况

　　科研创新为“当阳经验范式”赋能

　　突破低掺量利用的固有行业桎梏，是段平团队最核心的创新。团队搭建磷石膏大掺量、规模化、高值化利用完整方案，摸索出“政府推动引导、企业承接落地、高校技术赋能、标准规范引领、内部检测把关”的产业模式。依托铝硅酸盐矿物水化、超分子聚合铝与镁铝双层矿物固化等原创理论落地工程，构建“资源—产品—再生资源”绿色循环体系。

　　这套“当阳经验范式”，正逐步向全国推广。近年来，段平团队多次奔赴云南、四川、贵州、新疆、内蒙古等磷石膏重点省区，开展技术推广、地方标准编制与项目调研，推动模式落地。国内多家企业和园区管理单位陆续前来考察学习，“当阳范式”的示范效应持续辐射全国，为大宗固废资源化提供可复制的实践样板。

　　在开展技术服务与成果转化工作的同时，段平深度参与当阳市政府决策咨询工作。2023年4月18日，当阳市召开磷石膏综合应用方案专题会，段平受邀提供专业技术咨询意见。今年以来，他先后参加当阳市磷石膏综合利用技术指导座谈会，担任改性磷石膏清转运项目、净化石膏暂存场丰水期施工风险管控等专家评审会组长，为当地重点环保工程和汛期施工安全提供权威技术把关。

　　历经五年集中攻坚，项目取得丰硕成果。技术层面，磷石膏最高掺量可达96.5%，7天抗压强度较国标高出50%，28天强度达7.0兆帕，有害物质检测全部达标，9项指标达到地表水Ⅰ类标准；六项团体标准正式落地，合作企业成长为行业标准引领主体。企业先后获评高新技术企业、专精特新中小企业等资质，技术成果获生态环境部相关机构认可。经院士专家组评定，整体成果达到国际先进水平。2025年当阳磷石膏消纳率126.76%，存量持续削减、新增全部消纳，为长江大保护提供坚实科技支撑。

　　立足荆楚沃土，中国地质大学（武汉）大批科研团队主动融入湖北科创布局，投身“双百”科技赋能工程，以地学科创助力全省高质量发展。校长助理、科技发展院院长严德天表示，学校搭建校地协同平台，完善激励政策，配齐人才支撑，打通成果转化路径，凝聚学科合力，鼓励师生扎根一线，将论文写在荆楚大地，为湖北支点建设贡献地大的智慧与力量。（通讯员：陈华文 段平忠）