石灰行業(yè)深加工產(chǎn)品市場前景分析
石灰礦產(chǎn)資源是常見的一種非金屬礦產(chǎn)。我國石灰石礦產(chǎn)資源豐富,占世界總儲量的64 %以上,是一種具有優(yōu)勢的天然資源。目前國外較發(fā)達(dá)國家如日本、美國等在石灰石利用和深加工方面成果累累,專利有400～500 項(xiàng)。隨著國外高檔碳酸鈣材料、填料進(jìn)入中國市場,促進(jìn)了國內(nèi)的技術(shù)進(jìn)步,加快了我國碳酸鈣深加工品種的快速增長,并向著多元化、專業(yè)化、精細(xì)化方向迅速發(fā)展,拓展開更多的石灰礦產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域。
一、石灰石用途
石灰石用途廣泛,產(chǎn)品市場前景看好,但因?yàn)槭沂谥袊鎻V量豐,無地方資源優(yōu)勢可言,必須靠實(shí)力和其他優(yōu)勢獲取市場份額。因此,面對這一資源,在開發(fā)應(yīng)用時,應(yīng)慎重選擇,取最短的工序,最可能簡單的方法,最現(xiàn)實(shí)的市場,以低成本、高質(zhì)量,提高市場競爭能力。綜合國內(nèi)外石灰石產(chǎn)品深加工發(fā)展現(xiàn)狀,介紹我國石灰石礦幾種主要用途。
二、石灰石物理加工
(1) 最常見的是生產(chǎn)硅酸鹽水泥。一般石灰石經(jīng)過破碎、磨礦后均能達(dá)到水泥原料的要求。隨著對外開放、國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的加快,水泥工業(yè)發(fā)展迅速,據(jù)估計國內(nèi)未來20 年左右僅水泥工業(yè)一項(xiàng)將需求石灰石290 億t 。
(2) 生產(chǎn)高檔造紙用涂布級重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品。這類高附加值的微細(xì)、超細(xì)及活性重質(zhì)碳酸鈣在造紙工藝中應(yīng)用十分廣泛,粉碎后一般粒徑- 2μm ≥90 %的用于中性施膠造紙工藝; - 2μm 粒徑≥50 %的主要用于涂布紙的填料。
(3) 用作塑料、涂料等生產(chǎn)工藝中的填料。作該類產(chǎn)品原料的天然碳酸鈣礦物,即石灰石要求含CaCO3 (干基) :優(yōu)級品98.10 % ,一等品96.10 % ,二等品94.10% ,Fe2O3≤0.11 % , Mn ≤0.102 % , Cu ≤0.101 % ,白度90 以上。此外,一般平均粒徑10～15μm 的粉礦用作涂料填充料, - 10μm 的用作塑料、橡膠、造紙的填料, -5μm 的經(jīng)活化處理后作油墨填充料。
(4) 生產(chǎn)機(jī)械制造用的鑄造型砂。石灰石生產(chǎn)的鑄砂粒度為28～75 目,這種型砂具有比石英砂更優(yōu)的性能,潰散性好,易于落砂清理,提高鑄件表面質(zhì)量,增加鑄件表面光潔度,同時基本消除職工矽肺的危害。據(jù)統(tǒng)計僅各大鋼鐵公司每年要外購鑄造型砂幾萬噸,這對冶金行業(yè)的石灰石礦是一個潛在的市場。
(5) 生產(chǎn)脫硫吸收劑。石灰石破碎到0～2mm ,其中+2mm<5%、0～0.45mm>50 %的粉狀代替原石灰或消石灰,在吸收塔內(nèi)與水混合攪拌成漿液,吸收漿液與煙氣接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)被脫除,最終反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。脫硫后的煙氣經(jīng)加熱升溫后排入煙囪。
工藝設(shè)備成熟,脫硫效率高,適用范圍寬。目前貴州鋁廠石灰礦已建成一條脫硫石灰劑生產(chǎn)線,其效益十分看好。
(6) 石灰石經(jīng)煅燒、碳化后可生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品。輕質(zhì)碳酸鈣按平均粒徑可分為5個粒度等級:微粒+5μm、微粉1～5μm、微細(xì)0.11～1μm、超細(xì)0.102～0.11μm、超微細(xì)-0.102μm。目前納米級輕鈣工業(yè)化生產(chǎn)在廣東、上海、浙江等地已相繼問世。按產(chǎn)品晶型可分為球形、紡錘形、立方形、鏈鎖形、片形、菱形。立方形、球形輕質(zhì)碳酸鈣更適合塑料工業(yè)。
(7) 用于生產(chǎn)活性石灰、鈍化石灰。石灰石煅燒生產(chǎn)活性石灰,并通過加工后可生產(chǎn)鈍化石灰。鈍化石灰具有吸潮、噴吹性能好等優(yōu)點(diǎn)。這兩種產(chǎn)品主要用作冶金行業(yè)中燒結(jié)礦的添加劑,煉鋼用的造渣劑,鐵水預(yù)處理時用的脫硫、脫磷劑,以及根據(jù)鋼液初煉后的成分及成品規(guī)格要求,設(shè)計出的不同用途的精煉渣和根據(jù)鋼種等調(diào)整的各種連鑄保護(hù)渣等。目前國內(nèi)鐵水預(yù)處理還處于起步階段,僅有少數(shù)鋼廠實(shí)行三脫即脫硫、脫磷、脫硅,大部分鋼廠尚未進(jìn)行鐵水預(yù)處理。但是,日本、美國等冶金技術(shù)較為發(fā)達(dá)的國家的鐵水預(yù)處理已達(dá)到80 %以上,預(yù)計5～10 a內(nèi)國內(nèi)鋼廠鐵水預(yù)處理將會有較大的發(fā)展,CaO 和CaCO3是各種冶金爐料的基本組分,因此在冶金爐料的發(fā)展過程中石灰石也將有較好的開發(fā)應(yīng)用前景?；瘜W(xué)加工石灰石經(jīng)化學(xué)加工后可生產(chǎn)磷酸輕鈣、內(nèi)服補(bǔ)鈣(藥用級) 、食品工業(yè)補(bǔ)鈣添加劑、疏松劑和高級牙膏摩擦劑、飼料添加劑、磷肥,以及乳酸鈣、葡萄糖酸鈣、氯化鈣、碳化鈣(電石) 等。
石灰為原料市場根據(jù)用途,石灰為原料的產(chǎn)品大致可分為:
第1類:水泥工業(yè)用,冶金工業(yè)作熔劑用和建筑材料用,這部分用量很大,無須特別加工,故不詳述。
第2類:較大用途的是作廉價中和酸性物質(zhì)的材料,有石灰石、石灰、消石灰。
第3類:作填料和涂料的粉體和超細(xì)粉體,其產(chǎn)品單位價格取決于產(chǎn)品粒度、白度和表面處理狀況,高低之差可達(dá)十幾倍甚至幾十倍。
第4類:化工原料,如電石和石膏、氯化鈣,以及漂白粉之類消毒殺菌用品。
第5類,直接或間接給人體補(bǔ)鈣的諸多產(chǎn)品和飼用補(bǔ)鈣品,是多品種、小批量,附加值較高的產(chǎn)品。
上述第1 、2 、4 類用途技術(shù)已成熟,較少研究,需用量依使用行業(yè)的景氣與否而增大或降低,市場價格隨行就市。第3 、5 類用途則是近年發(fā)展較快、值得關(guān)注的行業(yè)與市場。
三、石灰作為填料與涂料的用途:
首先,就近年來發(fā)展較快的塑料工業(yè)而言,各國研究最多。過去填充CaCO3 在塑料中起增量、降低成本的作用; 而目前CaCO3 經(jīng)微細(xì)化和活化處理后,可起到半增強(qiáng)和補(bǔ)強(qiáng)劑的作用。CaCO3 在塑料中的填充量隨品種和用途不同差異很大,最高填充量可達(dá)40 %。據(jù)不完全統(tǒng)計,每年用作塑料填充劑的CaCO3 在100 萬t 以上。加之塑料薄膜市場需求量大增,發(fā)展薄膜用的精細(xì)碳酸鈣也明顯增加。
其次, 是造紙業(yè),全世界300多臺造紙機(jī)中60 %已由酸性工藝改為堿性工藝,工藝的改變及碳酸鈣工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,使重鈣填料用量大幅度增加。在過去的5 年里北美對輕鈣的需求年增長率達(dá)到7 %。同時重鈣在礦物填料中所占比例也逐年上升,從1980 年到1990 年,歐洲重鈣填料產(chǎn)量增長了3倍,涂布用重鈣從20 %上升到42 %;
基于這一巨大的市場潛力,加上資源優(yōu)勢、生產(chǎn)成本低等,世界各大碳酸鈣生產(chǎn)商如S1M1 公司、瑞士歐米亞公司等已紛紛進(jìn)入中國,近年在華東、沿海地區(qū)先后建成了多家規(guī)模較大的獨(dú)資、合資堿性造紙廠,重鈣用量迅猛增加,這必將促進(jìn)我國碳酸鈣工業(yè)的快速發(fā)展。
第三,輕質(zhì)碳酸鈣有逐漸被重質(zhì)碳酸鈣代替的趨勢。由于活性重質(zhì)碳酸鈣在吸油值及分散度方面優(yōu)于輕質(zhì)碳酸鈣,重質(zhì)碳酸鈣在塑料工業(yè)中的應(yīng)用量及前景較輕質(zhì)碳酸鈣更好。我國隨著粉體技術(shù)、分級技術(shù)、表面處理技術(shù)的進(jìn)步,以及國外先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備的引進(jìn),生產(chǎn)高附加值的微細(xì)、超細(xì)和活性重鈣成為可能;隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷開拓,市場需求不斷擴(kuò)大,碳酸鈣行業(yè)開始將發(fā)展中心由輕鈣轉(zhuǎn)向重鈣,由此可見重鈣將是碳酸鈣工業(yè)今后發(fā)展的主攻
方向。
四、石灰深加工存在問題與發(fā)展方向
(1) 目前國內(nèi)市場碳酸鈣產(chǎn)品單一,質(zhì)量不穩(wěn),輕鈣產(chǎn)品僅有紡錘型一種,超細(xì)鈣、活性鈣基本上為同一規(guī)格產(chǎn)品;專用鈣、微細(xì)重鈣、微細(xì)活性重鈣品種少、檔次低、產(chǎn)量小,這在國外已成為重鈣的主導(dǎo)產(chǎn)品。而高附加值的、市場需求增長較快的產(chǎn)品大多數(shù)依賴進(jìn)口,國內(nèi)一些企業(yè)依賴降價求生存。
(2) 應(yīng)開發(fā)不同粒徑規(guī)格的超細(xì)、超微細(xì)、納米級產(chǎn)品;各種性質(zhì)的活性鈣;用于醫(yī)藥、食品、飼料、橡膠、涂料、油漆等的專用鈣;紡錘形、立方形、鏈鎖形、菱形等不同晶型晶體的碳酸鈣,特別是要重點(diǎn)開發(fā)不同用途的各種級別的微細(xì)重鈣和微細(xì)活性重鈣,并不斷擴(kuò)大其用途、開拓新的市場。美國重鈣用量最大的除造紙及上述用途外,還主要用于粘結(jié)劑和密封劑,這兩種產(chǎn)品應(yīng)用范圍很廣,從建筑用嵌縫水泥到地毯用膠,需求量很大,重鈣作其填料,僅此一項(xiàng)每年約需各種級別的重鈣200萬t ,其粒經(jīng)一般在1～ 15μm ,地毯用膠和無漿砌塊水泥一般用中粗級重鈣,住宅建筑嵌縫水泥和密封劑需用細(xì)粒重鈣。
(3) 要加強(qiáng)產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)的研究,幫助用戶掌握使用碳酸鈣產(chǎn)品的技術(shù),使碳酸鈣產(chǎn)品在有些領(lǐng)域中的使用量的比例逐步增大,不僅降低成本,而且提高品質(zhì)。未來幾年,世界碳酸鈣工業(yè)仍將快速發(fā)展,亞洲尤其是中國已成為世界碳酸鈣工業(yè)發(fā)展的中心,競爭十分激烈。我國資源豐富,碳酸鈣工業(yè)要抓住機(jī)遇,發(fā)展高科技含量、高附加值的深加工產(chǎn)品,擴(kuò)大出口,競爭國內(nèi)外市場,前景十分廣闊。
來源：唐山金泉冶金能源新技術(shù)開發(fā)有限公司
