我国碳酸钙工业生产现状及发展建议
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【行业发展】
我国碳酸钙工业生产现状及发展建议
胡庆福1,胡晓湘1,宋丽英2
(1.河北科技大学,河北 石家庄 050018;2.白求恩军医学院,河北 石家庄 050081)
【中图分类号】P578.61;T-12 【文献标识码】A 【文章编号】1007-9386(2010)04-0003-02
1 碳酸钙生产及消费现状1.1 世界碳酸钙生产及消费
2006年世界分地区重质碳酸钙(GCC)及轻质硫酸钙(PCC)供需平衡见表1。
GCC主要的消费市场是胶粘剂、密封材料以及塑料(主要是PVC)中作填充剂。PCC最主要的消费市场是造纸工业,占PCC消费量的90%。世界分地区PCC消费结构见表2。
世界上生产碳酸钙的国家很多,其中美国、欧洲和日本是世界上最大的碳酸钙消费国家和地区。其消费结构见表3、表4、表5。
1.2 我国碳酸钙生产及消费
我国碳酸钙2003~2008年产量及消费结构见表6、表7。
2 我国碳酸钙工业的优势与差距
2.1 优势
(1)石灰石原料丰富。
(2)煤炭资源较丰富,与石灰石产区近。
(3)生产碳酸钙历史近80a,积累丰富经验。
(4)GCC生产技术及设备接近世界先进水平。
(5)PCC经过80a生产历史,技术、设备得到长足发展,作坊式生产逐渐走向规模化、自动化生产,先进节能设备逐步取代落后、高能耗设备。
2.2 差距
(1)我国碳酸钙企业数量多,规模小,重复建设严重。
(2)生产工艺落后,设备陈旧,大型化、高效设备发展滞后。
(3)产品质量不稳定,品种单一,普通产品多,专用产品少,精细化率低。
(4)资源、能源等消耗高,环境污染大,清洁生产水平低。
(5)管理水平低,全行业经济效益差,缺乏发展后劲。
(6)产品标准落后,纳米碳酸钙标准可操作性差,严重影响提高成品质量及精细化率。3 我国碳酸钙工业发展建议
(1)提高PCC单套生产能力。
目前我国PCC单套生产能力平均约1.5万t/a,最高能力不超过3万t/a,大型生产企业也是多套设备及生产线组成,造成小窑群、小机群的落后生产局面。根据国内设备制造能力,提出单套生产装备以5万t/a为最低经济规模,以规范新建企业起步能力,老企业改造也向此规模靠近。
(2)采用节能生产工艺。
随着经济和纳米技术的发展,普通碳酸钙已经不能满足工业生产和人们的生活需求,纳米级碳酸钙生产必将日益增加。目前纳米级碳酸钙技术主要采用低温(≤25℃)低浓(≤6%)工艺,需设有冰机降温,使生产成本增加,能耗大。在保证产品符合需要的前提下,建议采用非冷冻法生产纳米级碳酸钙技术,可达到节能降耗目的。例如广东黄木清专利(021*******),添加5种添加剂,浓度可提高到10%,温度30~40℃;河北科技大学胡永琪等人发明专利(200710139563.9)使用模板技术,添加2种自制助剂,浓度10%~12%、温度30~75℃、非冷冻工业化技术,其针状、纺锤状等产品粒度分布窄,孔容高,工艺适应性强,操作弹性大,设备可利用原PCC(下转第16页)
胡庆福等:我国碳酸钙工业生产现状及发展建议
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大学学报,2007,19(2):16-20.
[21]郭朝霞,李莹,于建.聚芳酯树枝状分子接枝改性纳米二氧化硅
[J].高等学校化学学报,2003,24(6):1139-1141.
[22]李晓萱,左建华,汪瑾,等.纳米SiO
2
表面高聚物接枝改性的研究[J].塑料工业,2006,34(增刊):127-128.
[23]龚春锁,揣成智.无机微粒表面接枝聚合改性进展[J].塑料制
造,2007,(8):111-115.
[24]李玮,谢志明,李卓美.聚丙稀酸酯接枝炭黑的合成、表征及其
应用[J].功能高分子学报,1999,12(3):302-306.
[25]李玮,谢志明,李卓美.丙烯酸酯接枝炭黑的分散稳定性[J].中
山大学学报,1999,38(增刊):68-71.
[26]曹建,曹学峰.表面活性剂在材料工程中的应用[J].材料科学与
工程,1998,16(4):58-60.
[27]CESARANO J, AKSAY I A. Processing of highly concentrated
aqueous α-alumina suspensions stabilized with polyelectrolytes [J]. J. Am. Ceram. Soc, 1988,71(12):1062-1067.
[28]HIDBER P C, GRAULE T J, GAUCKLER L J, et al. Dispersant
for aqueous alumina suspensions[J]. J. Am. Ceram. Soc, 1996, 79(7):1857-1867.
[29]吉晓莉,郭兵健,李美娟,等.pH值对包覆改性SiC料浆分散特
性和流变性的影响[J].硅酸盐报,2004,32(2):113-117. [30]苏小红,周波,武士德,等.碳化硅粉体表面改性对分散性能的
影响研究[J].中国粉体技术,2007,(5):27-30.
[31]易中周,黄勇,谢志鹏,等.碳化硅浓悬浮体的分散特性和流变
性研究[J].硅酸盐学报,2002,30(4):517-520.
[32]孙静,高濂,郭景坤.SiC粉体表面性质及其浆料流变性质研究
[J].无机材料学报,2000,15(3):426-430.
[33]陈世容,瞿晚星,徐卡秋.硅烷偶联剂的应用进展[J].有机硅材
料,2003,17(5):28-31.
[34]沈玺,高雅男,徐政.硅烷偶联剂的研究与应用[J].上海生物医
学工程,2006,26(1):14-17.
[35]吉晓莉,郑彩华,魏磊,等.氨基硅烷偶联剂表面改性SiC微粉的
研究[J].化学与生物工程,2008,25(1):21-23.
[36]张庆勇,王浩.水基改性碳化硅陶瓷料浆流变性的研究[J].现代
技术陶瓷,2002,(2):6-10.
[37]郑彩华,朱方才,谌俊.表面改性对SiC料浆悬浮稳定性的影响
[J].中国粉体工业,2008,(1):16-18.
[38]周祖康,顾惕人,马季铭.胶体化学基础[M].北京:北京大学出
版社,1987.
[39]RODRIGO M. The Role of slip additives in Tape-Casting
technology: Part II-Binders and Plasticizers[J]. Am.Ceram.
Soc.Bull, 1992,71(11):1647-1650.
[40]BAST R. On the use of dispersants and deflocculants[J]. Cfi/
Ber DKG, 1990,67(9):395-398.
[41]李玮,顾明元,金燕萍.分散剂用量对碳化硅浆料流变性能的影
响[J].硅酸盐学报,2004,32(11):1356-1360.
[42]HIDBER P C, GRAULE T J, GAUCKLER L J. Influence of the
dispersant structure on properties of electrostatically stabi-lized aqueous alumina suspensions[J]. J. Eur. Ceram Soc.,1997, 17(2/3):239-242.
[43]RAMACHANDRA R R, ROOPA H N, KANNAN T S. Effect
of pH on the dispersability of silicon carbide powders in aqueous media[J]. Ceramics International, 1999,25(3):223-230. [44]唐学原,茹红强.SiC陶瓷浆料流变性能的研究[J].厦门大学学
报(自然科学版),2004,43(4):527-530.
[45]赵海燕,陈嘉庚.酒石酸对SiC粉料的表面改性[J].山东陶瓷,
2006,29(3):34-36.
[46]张宇民,张云龙,赵晓静,等.碳化硅料浆分散特性研究[J].兵器
材料科学与工程,2007,30(5):4-8.
[47]郭兴忠,杨辉,曹明,等.聚乙烯亚胺表面改性SiC粉体的流动特
性[J].化工学报,2004,55(5):800-804.
【收稿日期】2010-04-06
(上接第4页)生产设备,节省投资,生产成本低。
(3)推广节能降耗措施。
石灰石煅烧工序:选择全自动机械化立窑,窑顶密封多点布料,窑底圆盘或螺锥密封出灰;采用洗石机、粉煤成型等技术保证原燃料符合煅烧工艺条件。
选用先进分离设备及干燥设备:①分离设备:Φ1500吊带式离心机;Φ1000上悬式离心机(调速);压榨式压滤机;②干燥设备:回转列管干燥机;带式干燥机;浆液式、串盘式干燥机;③干燥热源设备:直燃式热风炉;两段煤气发生炉。
节约用电:①选用高效节能电动机;②提高窑气CO
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浓度,减少压缩机负荷;③使用CESS节电系统,节电率达7%~13%;
(4)“三废”有效处理,走清洁生产之路。
干燥尾气建立收尘系统防止粉尘污染同时回收产品;窑气建立四级除尘、脱硫降温系统,保证窑气净化;排水系统建立三级沉降池,增加水的重复利用、分层次循环利用等措施;固体废渣综合利用,如作建材原料,消化湿渣采用洗渣机、振动筛、高压水冲洗
等回收Ca(OH)
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,用于生产碳酸钙产品。
(5)规范新建企业工程设计、施工、生产。
新建企业严防低水平重复建设,应达经济规模,单套最低生产能力5万t/a。全厂采用微机集散控制,选用成熟先进、节能设备,利用新能源,能量分级利用,低位热能回收与利用,按循环经济、清洁生产进行工程设计、施工、生产。
(6)大力推广粉体表面处理技术,选用新型表面处理剂,采用相应处理设备及技术。开发新产品,满足不同用户需求,提升碳酸钙产品质量和档次。【参考文献】
[1]胡庆福,胡晓湘,宋丽英.中国碳酸钙工业生产现状及其发展对
策[J].中国非金属矿工业导刊,2004,(4):3-7.
[2]刘祝增.我国碳酸钙工业现状与前景[J].中国非金属矿工业导
刊,2009,(2):6-7.
[3]胡庆福,霍殿龙,胡永琪,等.轻质碳酸钙单套最低工程能力建议
[R].全国碳酸钙行业会议文集,2008.
[4]胡庆福,刘祝增,刘树文.碳酸钙产品分类与命名建议[J].无机盐
工业,2008,40(3):1-3.
[5]卢赤杰,李欣,曹艳鹏.镁盐生产中消化工序低位热能的回收与
利用[J].镁化合物科技(生产)信息,2008,(2):53-60.
【收稿日期】2010-03-23
黄文信等:碳化硅粉体表面改性研究进展
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