南化公司作为中国石化与四川大学共建的“CCU及二氧化碳矿化利用研究院”的核心组成单位，围绕二氧化碳矿化技术持续开展基础研究、工艺开发、中试验证与工业示范，形成了覆盖“技术开发-工程示范-产业化”全链条的创新体系。
工业示范方面，基于中国石化与四川大学前期合作开发的脱硫渣矿化技术与百吨级扩试试验，南化公司、南京工程公司和四川大学成功建成了万吨级二氧化碳矿化脱硫渣工业试验装置。该装置在攀钢集团干熄焦车间完成72小时连续运行考核，烟气处理能力达1万吨/年，二氧化碳矿化固定率达到126千克二氧化碳/吨渣，烟气吸收转化率达94.7%，碳净封存率达75.1%，实现了烟气二氧化碳减排与半干法脱硫渣综合利用的协同。
中试装置方面，在中原油田普光气田建成了100标准立方米/小时尾气二氧化碳直接矿化磷石膏生成硫铵和碳酸钙中试装置，二氧化碳矿化利用率大于75%，磷石膏转化率超过92%，尾气氨含量控制在10毫克/立方米以下。
矿化反应过程强化与反应器研究方面，通过数值模拟与结构优化，提出了双层文丘棒耦合圆环挡板的优化设计方案，使矿化喷淋塔反应器体积缩减50%，二氧化碳吸收效率达99.6%，反应器效率提升至17.4千克/(小时·立方米)。开发的一体化反应中试装置实现了单塔对双塔的有效替代，二氧化碳吸收效率达91.5%，矿化固定率129千克二氧化碳/吨渣，二氧化碳净减排率62%。
目前，南化公司正推进二氧化碳矿化固废制混凝土、矿化制备高值化学品、节能降耗及产品优化三大在研项目。“二氧化碳矿化固废制混凝土”项目开发了固废基混凝土、人造骨料和辅助胶凝材料等产品，其中固废基混凝土抗压强度达B06级别，人造骨料性能优于市售陶粒，辅助胶凝材料替代57.5%水泥后制成的混凝土28天抗压强度达纯水泥的86.62%。“二氧化碳矿化制备高值化学品”项目针对煤基固废开发了矿井充填复合胶凝材料，实现充填料中92%煤基固废有效利用，形成“以废治废”技术路线。“二氧化碳矿化利用过程节能降耗及产品优化技术研究”项目初步完成了高浓度二氧化碳矿化磷石膏联产硫铵和纳米碳酸钙技术的经济性评估。