重質(zhì)碳酸鈣具有原料來源廣泛、產(chǎn)品白度高、吸油值低、適用性強(qiáng)、無毒無害、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。主要應(yīng)用于塑料、橡膠、膠粘劑、人造大理石等高聚物基復(fù)合材料,可節(jié)約樹脂并提高復(fù)合材料的性能;在造紙中可節(jié)約紙漿,提高紙張的不透明性和吸墨性;在涂料和油墨中可降低成本,改善白度、遮蓋性、耐候性和流變性等方面。
總的來說,重質(zhì)碳酸鈣是一種重要的非金屬礦物材料,具有綠色環(huán)保、節(jié)能減排和符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)。
碳酸鈣產(chǎn)品的主要特點(diǎn)
盡管重質(zhì)碳酸鈣的主要化學(xué)成分與輕質(zhì)碳酸鈣相同,但是它具有更高的堆積密度(g/cm³)、更小的沉降體積(ml/g)、更小的比表面積(m²/g)和更小的吸油值(ml/g)。此外,重質(zhì)碳酸鈣的團(tuán)聚度較輕質(zhì)碳酸鈣小(輕質(zhì)碳酸鈣的初級(jí)粒子粒度小,團(tuán)聚度大)。水溶液pH值方面,輕質(zhì)碳酸鈣為9-10,而重質(zhì)碳酸鈣為8-9。在粉碎加工過程中,雖然可以在一定程度上影響顆粒形狀,但不能像輕質(zhì)碳酸鈣那樣通過碳化過程調(diào)控顆粒晶形,生產(chǎn)不同晶形的產(chǎn)品。
我國(guó)典型的重質(zhì)碳酸鈣礦物原料礦床的礦石類型和特征
由于上述性質(zhì)上的差異,重質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣在應(yīng)用性能上各有其特點(diǎn)。在相同填充量下,重質(zhì)碳酸鈣填充材料的體積較小,密度較大;由于比表面積和吸油值較小,與樹脂混合較容易。然而,不同原料的雜質(zhì)種類和含量不同,會(huì)對(duì)制品的色澤產(chǎn)生不同程度的影響。
輕質(zhì)碳酸鈣由于沉降體積大或堆積密度小,同樣填充量下可以增加制品的體積;原級(jí)粒度小,填充材料的力學(xué)性能較好。然而,由于比表面積和吸油值大,與樹脂混合時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的阻力,導(dǎo)致加工性能較差。
主要的理化指標(biāo)對(duì)應(yīng)用性能產(chǎn)生影響
重質(zhì)碳酸鈣的化學(xué)成分包括碳酸鈣含量、鹽酸不溶物、鐵、錳、重金屬含量等,對(duì)產(chǎn)品的白度、磨耗值、填充材料色澤、化學(xué)穩(wěn)定性以及在牙膏和食品中的安全性有影響。粒度大小及分布會(huì)影響產(chǎn)品的白度、亮度、磨耗值、堆積密度、填充材料力學(xué)性能等。
降體積或堆積密度會(huì)影響填充材料的密度,白度會(huì)影響制品的色澤和亮度。吸油值會(huì)影響重質(zhì)碳酸鈣在填充材料或制品中的分散性和填充樹脂體系的加工性能。水分含量會(huì)影響填充材料或制品的表觀性質(zhì),而表面活性或活化度會(huì)影響重質(zhì)碳酸鈣在樹脂中的分散性及與高聚物基料的相容性。比表面積會(huì)影響重質(zhì)碳酸鈣的吸油值和在應(yīng)用體系中的分散性,而pH值則是影響填充材料或制品化學(xué)穩(wěn)定性的重要因素之一。
碳酸鈣重質(zhì)行業(yè)
中國(guó)是世界碳酸鈣生產(chǎn)大國(guó)和消費(fèi)大國(guó),截至2022年底,碳酸鈣行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模7000萬t/a,其中重質(zhì)碳酸鈣5700萬t/a,輕質(zhì)碳酸鈣1150萬t/a,納米碳酸鈣150萬t/a。2016~2022年,重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)量由2016年的2000萬t增加到2022年5700萬t,年復(fù)合增長(zhǎng)率約19%。
截至2022年底,全國(guó)共有重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)企業(yè)700余家,企業(yè)遍布廣西、廣東、四川、浙江、河南等?。▍^(qū)),當(dāng)前,國(guó)內(nèi)已形成廣西賀州、廣西來賓、廣東連州、安徽池州、浙江建德、河南南召、江西永豐、四川雅安、湖南臨武等多個(gè)大型生產(chǎn)基地,大型產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)產(chǎn)能占總產(chǎn)能70%以上。近五年,各地紛紛興建碳酸鈣產(chǎn)業(yè)園并擴(kuò)大產(chǎn)能,且產(chǎn)能逐步向有實(shí)力大企業(yè)靠攏,呈現(xiàn)大型化、集聚化的態(tài)勢(shì)。
同時(shí),在當(dāng)前重視能耗指標(biāo)和力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)“碳減排碳中和”目標(biāo)的政策引導(dǎo)下,發(fā)展重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)業(yè)已是很多具有碳酸鈣資源地區(qū)發(fā)展的必然選擇,綠色低碳的生產(chǎn)工藝、量大面廣的市場(chǎng)需求、就業(yè)人口的有效拉動(dòng),吸引著地方政府和企業(yè)格外重視重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)業(yè),力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的共贏。
中國(guó)重質(zhì)碳酸鈣消費(fèi)結(jié)構(gòu)
當(dāng)前,中國(guó)重質(zhì)碳酸鈣被廣泛應(yīng)用于膩?zhàn)臃?、塑料、造紙、涂料、人造崗石、膠黏劑與密封膠等諸多領(lǐng)域,消費(fèi)結(jié)構(gòu)中膩?zhàn)臃邸⒃旒?、塑料、涂料、人造崗石等五個(gè)領(lǐng)域占重質(zhì)碳酸鈣消費(fèi)總量的90%以上。重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)業(yè)位于工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中上游,近年來受益于涂料油漆、塑料制品、造紙制品等下游市場(chǎng)的良好發(fā)展態(tài)勢(shì),重質(zhì)碳酸鈣的消費(fèi)量和應(yīng)用領(lǐng)域都在不斷增加和拓展。
重質(zhì)碳酸鈣資源高效開發(fā)利用建議
加強(qiáng)整合重質(zhì)碳酸鈣資源,實(shí)現(xiàn)智能化綠色開采。掌握礦山的真實(shí)儲(chǔ)量、品種、品位以及礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu),合理開發(fā)利用資源,實(shí)現(xiàn)資源分級(jí)利用、優(yōu)質(zhì)優(yōu)用和循環(huán)利用。礦山通過應(yīng)用先進(jìn)技術(shù),實(shí)施升級(jí)改造,提高自動(dòng)化、信息化、智能化水平。
優(yōu)化重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品結(jié)構(gòu),向高附加值、高技術(shù)含量的專業(yè)化、功能化方向發(fā)展,形成具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品體系。上下游之間、同類企業(yè)之間建立相互配套、分工協(xié)作關(guān)系,形成相互關(guān)聯(lián)、相互支撐、相互促進(jìn)的發(fā)展格局,增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)配套能力。
而名德光電運(yùn)用礦石色選機(jī)或人工智能分選機(jī),為重質(zhì)碳酸鈣礦的拋雜分選、白度提升、尾礦分選再利用等方面提供解決方案。