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国内外碳酸钙技术现状及发展动态

   日期:2019-09-23     来源:互联网    作者:admin    浏览:7    评论:0    
核心提示:国内外碳酸钙技术现状及发展动态一、国内、外碳酸钙生产及消费情况  碳酸钙是重要的无机盐产品,广泛用于塑料、橡胶、造纸、油

国内外碳酸钙技术现状及发展动态

一、国内、外碳酸钙生产及消费情况

  碳酸钙是重要的无机盐产品,广泛用于塑料、橡胶、造纸、油墨、涂料、建材等方面。 普通型的轻质碳酸钙和重质碳酸钙,通常作一般填料使用。近年来开发的超细碳酸钙。活性碳酸钙等新规格,品种的产品,因其产品颗粒的粒径小,表面活性高,用作填料的填充量大并且具有一定的补强作用,使其产品的应用领域更广。

  1、国外生产及消费概况

  国外碳酸钙生产发展较快,产品产量大,规格品种多。如日本碳酸钙产品规格品种达一百多种,碳酸钙产品在造纸行业中的应用相当广泛,在总消费量中占很大比例。国外碳酸钙产品以重质碳酸钙为主,重质碳酸钙产量一般是轻质碳酸钙的几倍,广泛用于造纸、塑料、橡胶等各方面。如美国碳酸钙总生产能力近920万吨,产量为594万吨/年,其中重质碳酸钙能力为728万吨,产量为444万吨/年。消费量重质钙是轻质钙的几倍;欧洲的重质钙的生产及消费量都大大高于轻质钙。尤其是造纸行业的需求旺盛。由于造纸业的施胶技术由酸性向中性转变,在中性造纸中碳酸钙主要是用作表面涂布,也作添料用,以降低成本,还作为缓冲剂和起构架作用。

  近十年来,重质碳酸钙和轻质碳酸钙在填充剂方面的消费量都有良好的增长。其中增长较大的有造纸行业和塑料,涂料也有稳定的增长。

  1995年世界主要国家和地区轻质碳酸钙和重质碳酸钙的生产和消费情况见表1,表2,表3 :

       表1 世界重质碳酸钙的生产和消费情况   (单位:万吨/年)

国别

能力

产量

进口

出口

消费量

北美

美国

728

444

--

--

444

加拿大

43

--

--

--

--

墨西哥

--

46.3

--

--

46.3

小计

771

490

--

--

490

西欧

330

280

--

--

280

日本

228

151

0

1

150

其他

24

--

--

--

总计

1354

921

0

1

920

      表2 世界轻质碳酸钙的生产和消费情况   (单位:万吨/年)

国家

能力

产量

进口

出口

消费量

北美

美国

191

150

2.6

2.2

148.8

加拿大

25.2

20

1.0

0.5

20.5

墨西哥

--

--

--

--

--

小计

215.7

169.7

3.6

2.7

168.8

西欧

50

35.5

0

4.7

30.8

日本

58.1

45

0

2.2

42.8

其他

15

--

--

--

--

总计

338.8

250.2

3.6

9.6

242.4

  1995年,全世界重质碳酸钙的贸易量为900万吨,轻质碳酸钙的贸易量为240万吨。轻质碳酸钙的最大消费市场是造纸行业。

      表3 世界轻质碳酸钙的消费结构  (单位:万吨/年)

美国

西欧

日本

粘结剂

2.7

47

--

造纸

136.1

14.5

26.3

塑料

4.5

4.1

10.9

涂料

3.2

5.7

--

其他

1.8

1.8

5.6

总计

148.3

30.8

42.8

  世界主要国家和地区生产、消费情况分述如下:

  美国碳酸钙产品生产能力为919万吨,其中重质碳酸钙生产能力为728万吨.轻质碳酸钙生产能力为191万吨;1995年美国碳酸钙的生产量为594万吨,其中,重质碳酸钙产量为444万吨,轻质碳酸钙产量为150万吨。

  西欧重质碳酸钙生产主要有两大公司控制,即配多化和英国瓷土公司, 西欧轻质碳酸钙总生产能力为47.5-52.5万吨/年。苏尔维(SOLVAY)是欧洲最主要的轻质碳酸钙生产公司,产量占欧州市场的40%。该公司在欧州四个国家有生产厂。

  1995-2000年西欧轻质碳酸钙生产量年增长率预计为3.8 %。

  日本有10个重要的重质碳酸钙生产企业,总生产能力为230万吨/年,最大的重质碳酸钙生产企业是NATTO FUNKA公司。其重质碳酸钙的生产能力为38.4万吨/年。其次是BIHROKAFUNKA,其生产能力为29万吨/年;再次是MARUO CALCIUM公司,其生产能力为22.8万吨/年。

  2. 国内生产消费概况及发展前景

  碳酸钙是我国传统的化工产品之一,最早生产轻质碳酸钙始于1931年,发展至今,全国已有200多个生产厂家,遍布我国二十三个省(市),其产量由1949年的近1万吨发展到1997年的180万吨(估计包括部分粗粒子产品)以上。

  目前,我国碳酸钙生产能力在180万吨/年以上,其中轻质碳酸钙生产能力为140万吨/年以上。 重质碳酸钙生产能力为50万吨/年以上(估计包括部分粗粒子产品约30万吨/年)。据国家统计,1997年我国碳酸钙总产量为122 万吨,其中, 重质碳酸钙为15万吨。轻质碳酸钙为104.3万吨,其中活性碳酸钙2.7万吨。 历年来我国碳酸钙产能力、产量有关数据见表12,表13:

    表12 历年来我国碳酸钙产品生产能力情况  (单位:万吨/年)

年份

1992

1993

1994

1995

1996

1997

轻质碳酸钙能力

57

55

68

120

110

110

重质碳酸钙能力

3.5

5.5

12

50

20

20

活性碳酸钙能力

3.5

4

5

13

5

6

总 计

64

64.5

85

183

135

136

  表13 历年来我国碳酸钙产品生产产量情况  (单位:万吨)

1992

1993

1994

1995

1996

1997

轻质碳酸钙产量

54.5

48.6

63.6

117.4

100.1

104.3

重质碳酸钙产量

3.7

5.36

10.5

49.9

15

15

活性碳酸钙产量

2.0

4.01

1.9

12.2

3.6

2.7

总计

60.2

58.0

76.0

179.5

123.7

122

  注:1995年产量偏大,估计包括部分粗粒子产品。

  我国碳酸钙主要生产厂家的能力、产量情况见表14 :

     表14 我国轻质碳酸钙主要生产厂家能力及产量情况

厂 名

生产能力(万吨/年)

1997年产量(万吨)

北京建材化工厂

2

1.5

江苏省乡镇企业

15

14.2

河北唐山东矿化工厂

5

4.7

建华化工厂

2.5

2.4

华立碳酸钙公司

2

1.9

淄博华信化工公司

3.5

3.3

合肥市碳酸钙厂

2

1.6

重庆松山化工厂

3

1.4

浙江菱湖化学厂

2.5

1.8

辽宁本溪助剂厂

2.5

1.7

河南焦作化工三厂

4.5

4.1

淄博湖田化工厂

3.5

3.2

广东恩平化工实业公司

1.5

1.1

广东广平化工实业公司

2

1.0

广西临桂县化工厂

3.0

2.7

福建永安智胜化工公司

2

1.7

  以上是我国轻质碳酸钙主要生产厂家,其生产量在行业中占主要地位。

  近年来我国重质碳酸钙生产发展非常迅速,据行业不完全统计,国内主要重质碳酸钙生产厂家及生产能力如下。 需说明一点, 这里不包括众多生产粗粒径产品如单飞粉、双飞粉及饲料行业用产品的厂家及能力。 重质碳酸钙主要生产厂家及生产能力详见表15 :

        表15 重质碳酸钙主要生产厂家及生产能力  (单位:万吨)

厂 名

生产能力

(万吨/年)

1997年产量

(万吨)

四川江油碳酸钙厂

10

10

雅安宝川化工厂

2

2

陕西系统外企业

5

4.3

黄石化工厂

2.0

上海大恒化工厂

2.0

0.2

唐山东矿化工厂

2.0

1.0

广东恩平市化工公司

1

0.6

  从以上数据可看出,我国重质碳酸钙生产厂装置能力小,产量则更小。

 随着我国塑料、橡胶, 特别是造纸行业的发展,预计到2000年我国碳酸钙总需求量为210-250万吨(含部分粗粒子产品),碳酸钙行业有着广阔的发展前途.其消费量随着我国科技进步和人民生活水平的提高及推广应用工作的加强,必将大幅度增加,其中重质超细碳酸钙尤为突出。

  3、 国内外生产技术概况

  碳酸钙产品分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙。重质碳酸钙生产是采用白度和纯度均较高的优质天然石灰石矿经机械研磨的物理方法加工而成。目前工业生产重质碳酸钙主要有二种工艺, 一种是干法; 一种是湿法、干法生产的产品,其质量一般不能达到造纸行业面涂的质量要求,产品可广泛用于橡胶、塑料、涂料等行业。而湿法工艺可生产使用于造纸行业的合格产品,但由于产品干燥工艺复杂,一般产品是以浆状产品出售给造纸厂,因而受到运输条件的限制,只能是在大型纸桨厂附近建设。干法工艺与湿法相比可生产出成本较低,用途广泛的产品。 重质碳酸钙生产技术比较的关键指标是其能耗的高低。

  轻质碳酸钙通过石灰石的锻烧、消化、碳化等一系列化学工艺过程生产的。因此,其生产工艺完全不同。而产品在市场上的可应用范围基本相同,因此,在成本、价格方面产生竞争。

  二、国内外生产技术的差距及行业存在的问题

  国外轻质碳酸钙生产已有多年,形成了大规模的生产装置,工艺技术与我国相近,但自动化控制水平较为先进,且环保措施较为严格,由于其大规模的生产浆状产品,使其在造纸业中的用量占很大比例.国外轻质碳酸钙的生产工艺技术指标与国内有所不同,如碳化塔的长、径比与国内有很大不同,又由于掌握了低温碳化等技术,使得其产品质量较高,更能适应用户要求.

 国外重质碳酸钙生产起步较早,且发展很快,目前已形成装置规模大型化,生产自动化程度很高的先进技术,其一套生产装置可生产一系列不同规格的产品,是得各产品能耗更为合理,项目综合经济效益大到最佳. 其典型生产工艺过程描述如下:

  合格的原料矿经粗碎后,进入初级粉碎机得到的产品经分级机分级后小部分作为粗成品与少量杂质一起包装后出厂;其余部分进入中级粉碎机继续粉碎后分别分级至c-5;c-3;c-1三个级别的产品;然后根据用户的需要生产出进行过表面涂覆处理的c-3t;c-1t的产品,最后分别经微副压系统进行包装.该技术的关键在于高度自动化的分级设备. 

   利用优质碳酸钙矿物资源开发重质碳酸钙,并开发一些粉碎,分级等高级装置。目前干法粉碎重质碳酸钙平均粒径可达2_5UM,湿法粉碎可达0.4_ 0.7UM。 把重质碳酸钙的生产和应用推向新阶段,单系列装置规模达到30万吨/年。

  我国轻质碳酸钙生产工艺已发展成熟,各生产企业在工艺指标控制等方面各有其特点,但原则流程基本相同。 生产工艺过程如下:

  石灰煅烧--熟石灰消化--石灰乳碳化--固液分离--干燥--包装

  我国轻质碳酸钙生产工艺变化不大,但在设备方面确有较大改进。

  我国重质碳酸钙生产已有多年历史,但过去的生产以粗粒子产品为主,工艺过程简单。近年来,经过各科研单位及生产企业的努力,开发出新的生产工艺,目前,国内较为先进的工业化生产装置主要工艺过程如下:

  干法粗碎--浆化配料--球磨机--砂磨机湿法研磨--成品浆储槽--干燥--包装

  该生产技术在国内属先进水平,产品质量也能满足造纸行业的要求,建设投资较低,产品成本较低,与进口产品价格相比很有竞争力。该湿法研磨技术的关键在于磨机的能耗、使用寿命,最重要的是其产品粒子较小,在干燥过程中要防止粒子二次凝聚,要求采用特殊的干燥设备。

  综上所述,我国碳酸钙行业与国外相比在生产技术上还存在差距,尤其是在重质碳酸钙的生产设备方面差距较大, 主要是单套设备装置规模较小,自动化程度较低。国内大多数生产企业的装备水平不高,环保设施也很不完善。对产品的应用研究不够重视, 存在着产品品种规格少的问题, 不能完全满足用户的需求。

  三、发展趋势

  今后我国碳酸钙行业将朝着超细化,高纯化的方向发展, 产品的规格品种将呈多元化,专用化。 产品结构将有所调整,将着重发展重质碳酸钙, 提高重质碳酸钙产品的档次,生产出符合造纸工业要求的超细重质碳酸钙产品。另外,采用粉体工程技术生产出纳米级超细碳酸钙产品用于汽车漆,油墨等行业将会有较高的附加价值,发展前景较好。

  四、技术经济分析

  1、建设投资

  项目的建设投资见下表26 :

    表 26 项目建设投资表

产品规格

单位

重质碳酸钙

轻质碳酸钙

生产规模

万吨/年

2(湿法)

2(造纸级)

生产厂商

国内技术

印尼技术

界区内投资

万元

3000

3800

单位产品投资

元/吨

1500

1900

  生产工艺的技术经济指标

  碳酸钙(造纸级)的生产工艺的技术经济指标见下表27 :

         表27 生 产 工 艺 技 术 经 济 指 标 表

序号

产品规格

单位

重质碳酸钙

轻质碳酸钙

1

装置规模

吨/年

20000

20000

2

生产成本

吨/元

1500

1600

3

年销售收入

万元/年

4400

4200

4

年利税总额

万元/年

1400

1000

5

年总成本

万元/年

3000

3200

6

建设周期

0.5

0.8

7

占地面积

公顷

2

3

8

定员

100

160

9

投资回收期

年,静态

2

4

  3、碳酸钙风险分析

  根据目前国内市场的情况,建议发展碳酸钙应选择重质碳酸钙项目,投资的风险在于: 1.项目的装置规模。产品规模过小,将导致项目效益不高,先以建设2万吨/年规模的装置为起步,以后根据市场情况再作考虑。2.对碳酸钙生产技术的选择。 选择的技术应经济适用;如考虑引进,则推荐选择引进关键技术及部分先进设备。3. 产品质量。新建项目的产品质量应符合造纸行业的需求,市场开发也需作大量的工作。


 
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