从贵阳城区出发，经贵遵高速，一个半小时就可以到达开阳县金中镇大水工业园区。这里的磷矿石由于品位高、杂质少、活性好，成为开磷集团磷矿石资源供给的首选之地。但在利用磷矿石生产磷复肥的过程中，不可避免产生的固体废渣磷石膏，却由于产量大、堆存倾倒危害大、管理难度高，逐渐成为企业绿色转型发展的一大难题。
“开磷集团年产高浓度磷复肥350万吨，每年排出来的固投废渣磷石膏也是一个巨大的数字。”开磷集团矿业总公司技术部部长张志红说，为了处理这些固体废渣，2002年，开磷集团提出磷石膏作骨料充填井下采空区的再利用方法，并通过与中南大学进行合作，将此技术进行不断试验和完善。
2007年，开磷集团在马路坪矿和用沙坝矿全面推广“磷化工全废料自胶凝充填采矿技术”。2009年，开磷集团凭借这一技术获得国家科技进步二等奖。不久以后，开磷集团就获得了环保效益和经济效益的“双丰收”——每年盘活了140万吨的磷矿石储量，6000万吨的高品位磷矿资源得到回收开采，累计减少工业固体废弃物排放2880万吨，经济效益年均增加2.25亿元，延长矿山“寿命”30年以上。
固体废渣带来技术难题
在开磷集团建矿前三十年，开磷一直依靠资源开采，长期徘徊在磷化工产业链最底端。上世纪80年代中期，开磷集团开始改变单一生产磷矿石的局面，走磷的深加工之路。随着磷深加工产品的不断扩能，开磷集团在利用磷矿石生产磷复合肥的过程中，不断产生的固体废渣磷石膏却成为企业升级转型中难以处理的一个问题。
“难以利用，又不能随意丢弃，真不知道该如何处理。”张志红说，磷石膏是固体废渣，集团每年产生的磷石膏达到600多万吨，再加上矿山开采的不断深入，这一数量每年都在不断增加。为了存放磷石膏，开磷集团在建设磷酸生产线时，选择了全世界湿法磷酸企业处理磷石膏的普遍做法：在马路坪矿附近选择了一块空地作为渣场，把磷石膏露天堆放起来，“堆放得多了，还要筑坝以防流失。”
“但是，堆放从环保和效益的角度来说并不保险。”张志红介绍，由于产排量大，且含有磷、氟及游离酸等物质而具有腐蚀性，磷石膏长期堆存在渣场，会污染土壤表层，进而破坏植被及生态环境。与此同时，磷石膏存放还占用了大量的土地资源，也造成了渣场维护和运营的高昂成本。
“集团每年投入在磷石膏库征地、建坝、防渗处理及运营管理等费用达到5000余万元，如果不及时维护的话，很容易将地面溶出一个个大坑，这给企业的正常运营带来沉重负担。”张志红说，如何对磷石膏进行有效的处理已经成为开磷集团技术人员日夜思考的一个问题，一直考验着开磷人在技术创新和监管治理方面的智慧。
拓开废渣利用全新渠道
金诚所至，金石为开。
通过不懈的努力，2002年，开磷集团利用磷化工生产固体废弃物和矿山开采废矸，通过磷石膏改性，首次提出了磷石膏作骨料充填井下采空区的再利用方法，即将酸性超细磷石膏废料用作充填骨料、黄磷渣替代水泥的全磷渣自胶凝充填采矿技术。
2003年初，开磷集团将这项技术列为企业的重点科技攻关项目，开始进行项目筹划、初期理论研究及实验室试验，并引进了中南大学、长沙化学矿山设计院、长沙矿山研究院等科研院所进行合作攻关。
开磷集团矿业总公司技术中心副主任赵勇是参与充填采矿技术攻关研发的“老人”。他告诉记者，在实验过程中，开磷集团先在马路坪矿的矿区附近建设了一个地面磷石膏充填站，随后由货车将磷石膏运到充填站，再将磷石膏、粉煤灰、水泥（黄磷渣）输送到充填站里的强力浮华搅拌机，加水进行活化搅拌制成浆体，再通过管道输送到井下充填采空区，凝结成持久有力的“矿柱”，把空场填满。
通过三年多的时间试验，开磷集团圆满地完成了各项试验任务，并通过了专家验收。根据试验，利用地面充填站200米的垂直管道对磷石膏浆体进行灌流，浆体可以辐射到1600米左右的矿井范围，再通过利用磷石膏制成的砖墙进行合拢，就可以在矿井下替换过去的磷矿柱，不仅可以有效增强地下矿区的稳定性，防止了地表坍塌，而且每年还利用掉了大量的磷石膏废料，以前浪费的磷矿柱也可以得到回采。
以渣换矿获得“双丰收”
试验过程中的利好让开磷集团有了全面推广“磷化工全废料自胶凝充填采矿技术”的底气。2007年，开磷集团开始在马路坪矿和用沙坝矿全面推广充填采矿技术，并在马路坪矿和用沙坝矿附近建了4个地面充填站，专门用于磷石膏的搅拌和灌流。据初步统计，全面推广充填采矿技术后，开磷集团每年减少磷化工废料地面排放360万吨，其中每年可以利用磷石膏废料180万吨，地质灾害面积减少23654亩，山体的植被得到全面恢复。
在距离开磷集团马路坪矿坑口860米的深处，记者看到了用磷石膏混合搅拌后凝结而成的充填“支柱”。“支柱”与磷矿石的颜色相似，呈青灰色，约5米宽，20至30米的长度，与矿井的上下部分相连，支撑着矿井围岩的稳定性。马路坪矿总工程师黎正强说，开磷集团每个月都会在矿区附近做一次地表位移的技术监测。监测显示，使用磷石膏作为充填支柱的八年来，矿区的地表结构没有出现过一次位移的情况，没有出现过一起因为地质灾害而造成矿区损失的事故发生，“矿山的山体稳定了，就不会再发生地质灾害，与以前相比，矿山的服务年限也可以延长30年以上。”黎正强说。
除了新技术带来的环保效益外，开磷集团全面推广充填采矿技术后的经济效益也逐渐凸显——矿山的最大生产能力由原来的80万吨/年提高到200万吨/年；矿石回收率从原来的68.7%提高至92.6%；截至目前，直接创造经济效益11亿8千万元。
经济效益和环保效益的“双丰收”让开磷集团的充填采矿技术得到认可。2011年3月19日，凭借这一技术开磷集团还被国土资源部评为了首批国家级绿色矿山。目前，湖北、云南等地的多家矿企纷纷与开磷集团签订了意向性的合作协议，计划共同推广这一技术。
“打造‘绿色矿山’，在发展过程中实现环境保护、生态文明，是我们一直的追求。”开磷集团矿业总公司技术部部长张志红说，下一步，开磷集团除了利用磷石膏废料进行回填以外，还要利用先进技术制成各种建材，用于铺地砖、建房以及公路维修等，尽可能地将磷矿石生产过程中的废料“吃干榨尽”。
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