碳酸鈣是一種無機(jī)化合物
化學(xué)式CaCO?
俗稱灰石、石灰石、石粉、大理石等
呈堿性,基本不溶于水,易溶于鹽酸
地球上常見物質(zhì)之一
存在于霰石、方解石、石灰?guī)r、
大理石、石灰華等巖石內(nèi)
亦為動物骨骼或外殼的主要成分
是重要的建筑材料
工業(yè)上用途甚廣
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無處不在的碳酸鈣
在我們的日常生活中
碳酸鈣無處不在
方解石晶體、大理石地磚,防火天花板
飽滿豐潤、色澤分明的珍珠
形態(tài)各異的貝殼、以及雞蛋殼
主要成分都是CaCO?
溶洞給人以神秘、夢幻的色彩
千姿百態(tài)的鐘乳石﹑石筍﹑石幔和石花
都給人以美的感受
溶洞中構(gòu)成乳石的是石灰?guī)r
主要成分為CaCO?
鐘乳石一系列變化的產(chǎn)生原因
也來源于碳酸鈣的性質(zhì)




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中國碳酸鈣產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程

世界碳酸鈣工業(yè)化生產(chǎn)已有170年的歷史,中國碳酸鈣工業(yè)起步較晚,至今不足100年。但是,依托豐富而優(yōu)質(zhì)的石灰石、方解石資源以及廣闊的消費(fèi)市場,中國碳酸鈣工業(yè)迅速發(fā)展,逐步發(fā)展成為世界碳酸鈣產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國,近十余年一直保持世界碳酸鈣生產(chǎn)和消費(fèi)的第一大國地位,輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)和消費(fèi)量均達(dá)到世界總量的50%以上,重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)量約占世界總量的25%以上。
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碳酸鈣產(chǎn)品發(fā)展趨勢
輕質(zhì)碳酸鈣
俗稱輕鈣,主要以石灰石為原料,經(jīng)煅燒、消化、碳化、脫水、干燥、分級等工序得到的粉體材料。
截止到2019年底,中國共有輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)企業(yè)200余家,總產(chǎn)能為850萬t,實(shí)際產(chǎn)量為720萬t。輕質(zhì)碳酸鈣整體已進(jìn)入發(fā)展平臺期,產(chǎn)品升級、技術(shù)革新、節(jié)能降耗已成為行業(yè)發(fā)展的方向。今后需著力發(fā)展需求量大、科技含量和附加值高的精細(xì)化、功能型、專用性產(chǎn)品。
重質(zhì)碳酸鈣
俗稱重鈣,主要是以方解石、大理石、石灰?guī)r、白堊、漢白玉等天然礦物為原料,經(jīng)機(jī)械粉磨加工得到的粉體材料。
2019年我國重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)能為2600萬t,實(shí)際產(chǎn)量為2200 萬t。普通重鈣生產(chǎn)能力已經(jīng)趨于飽和,且產(chǎn)品價(jià)格較低,科技含量和附加值不高,不適宜再大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)。超細(xì)和活性重鈣,國內(nèi)產(chǎn)能還不能滿足需求,仍具有較大的市場潛力。
高品質(zhì)的超細(xì)重鈣可以在某些領(lǐng)域代替部分價(jià)格相對較高的輕鈣甚至納米鈣,也可在輕鈣或納米鈣的生產(chǎn)過程中復(fù)配入部分超細(xì)重鈣,以降低生產(chǎn)成本、改善產(chǎn)品品質(zhì)、拓寬應(yīng)用領(lǐng)域、降低能耗和二氧化碳排放。
納米碳酸鈣
納米碳酸鈣是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種新型超細(xì)固體粉末材料,其粒度介于0.01~0.1μm之間。
2019年納米碳酸鈣產(chǎn)能達(dá)到150萬t,實(shí)際產(chǎn)量約為95萬 t,根據(jù)產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域不同,每噸產(chǎn)品售價(jià)為1500~3 500元,相對于普通輕鈣有更大的利潤空間。
主要用于高端橡塑制品、造紙、硅酮膠、汽車底盤漆、油墨等行業(yè),產(chǎn)品性能基本達(dá)到世界先進(jìn)水平。納米碳酸鈣作為碳酸鈣系列產(chǎn)品中的高端產(chǎn)品,在很多領(lǐng)域?qū)⒅饾u取代普通碳酸鈣,有較好的市場前景,預(yù)計(jì)未來幾年中國納米碳酸鈣的需求量年均增長率為5%~10%。
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碳酸鈣的廣泛應(yīng)用
我國碳酸鈣產(chǎn)品主要應(yīng)用集中在塑料、造紙、橡膠、涂料、油墨、膠粘劑、日用化工等領(lǐng)域。
(1)碳酸鈣在造紙工業(yè)中的應(yīng)用
造紙業(yè)是碳酸鈣最大的應(yīng)用領(lǐng)域,每年的用量超過1000多萬噸,代替木漿和其他顏料,改善紙張的光亮度、不透性、空隙度、松密度等。

(2)碳酸鈣在涂料工業(yè)中的應(yīng)用
碳酸鈣白度較高,吸油值低,可減少乳液需要量,既降低乳膠漆的成本,又起到骨架作用,提高涂膜厚度、硬度、耐磨性,同時(shí),超細(xì)化的重質(zhì)碳酸鈣還具有很強(qiáng)的空間位隔能力,應(yīng)用于涂料中可以充分發(fā)揮鈦白粉的遮蓋力作用,減少鈦白粉的添加量。目前我國每年涂料的年產(chǎn)量在1400萬噸左右,對于重鈣的需求量高達(dá)300萬噸以上。

(3)碳酸鈣在塑料工業(yè)中的應(yīng)用
碳酸鈣價(jià)格低廉,填充于塑料制品中能起到增白作用;有助于提升塑料制品的尺寸穩(wěn)定性、剛性及流變性,改善塑料的加工性能。我國作為塑料制品的生產(chǎn)和消費(fèi)大國,粉體作為填料占塑料制品總量的10%,以碳酸鈣在各種粉體填料總量占比70%計(jì)算,目前我國塑料工業(yè)每年使用的各種規(guī)格的重質(zhì)碳酸鈣至少在210萬噸以上,具有廣闊的經(jīng)濟(jì)效益。

(4)碳酸鈣在橡膠工業(yè)中的應(yīng)用
碳酸鈣填充在橡膠中,可以增加制品的容積,從而節(jié)約昂貴的橡膠用量以降低成本,另外,重質(zhì)碳酸鈣填入橡膠中能獲得比純橡膠更高的撕裂強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、耐磨性,大大減少橡膠的硫化時(shí)間,調(diào)節(jié)稠度,是一種優(yōu)質(zhì)無毒性環(huán)保材料。

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我國主要碳酸鈣產(chǎn)業(yè)基地
目前,碳酸鈣產(chǎn)業(yè)在我國的發(fā)展基本都是圍繞資源產(chǎn)地發(fā)展而成。我國主要碳酸鈣生產(chǎn)基地又有哪些呢?
廣西賀州
廣西賀州白色大理石資源(“賀州白”)儲量豐富,初步探明儲量約26億立方米,碳酸鈣含量>99%,白度>95%,技術(shù)指標(biāo)達(dá)到我國特級礦水平。

▲賀州白色大理石
賀州是廣西碳酸鈣千億元產(chǎn)業(yè)示范基地,全國最大重鈣粉體和生態(tài)崗石生產(chǎn)基地。先后榮獲“中國賀州?重鈣之都”、“中國賀州?崗石之都”等榮譽(yù)稱號。目前產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是以賀州為龍頭,形成賀州、來賓、河池、百色碳酸鈣低碳產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉痘亍?/p>
江西永豐縣
江西永豐石灰石礦產(chǎn)資源得天獨(dú)厚,全縣石灰石裸露地表面積40多平方公里,已探明儲量達(dá)110億噸,屬江南最大富礦區(qū);大理石資源儲量2億立方,擁有廣源化工、九峰納米鈣、科越科技等多家龍頭碳酸鈣企業(yè)。

浙江建德
浙江建德碳酸鈣資源豐富,石灰?guī)r預(yù)測資源量80億噸、保有查明資源儲量1.56億噸;大理巖預(yù)測資源量7000萬噸、保有查明資源儲量5235.55萬噸;方解石保有查明資源儲量416.51萬噸。

河南南召縣
河南南召縣境內(nèi)方解石礦儲量約10億噸,其中CaCO3含量達(dá)95%以上,白度在92以上,可用于生產(chǎn)食品級碳酸鈣粉的方解石儲量在5000萬噸以上;豐富的資源儲量,造就了南召發(fā)展碳酸鈣產(chǎn)業(yè)無可比擬的優(yōu)勢,使南召成為我國中部最大的碳酸鈣礦產(chǎn)基地,被譽(yù)為“中原鈣都”。

廣東連州市
廣東連州市被譽(yù)為“中國碳酸鈣之城”,碳酸鈣礦產(chǎn)資源儲量達(dá)614.18億噸,其中石灰?guī)r資源為534.73億噸,大理巖(重質(zhì)碳酸鈣)資源為78.36億噸,CaCO3含量達(dá)49.69-54.95%,白度89.2-98.3。大理石礦產(chǎn)資源主要分布于西江、龍坪、星子、大路邊四個(gè)鎮(zhèn),其礦脈延伸長度約50公里,平均礦脈寬度為900米。

浙江衢州市
浙江省衢州市衢江區(qū)石灰石、方解石資源豐富,已探明儲量達(dá)60億噸,品位高,雜質(zhì)少;石灰石儲量和品位均居浙江省首位,具有發(fā)展碳酸鈣生產(chǎn)的資源優(yōu)勢,初步形成了以上方鎮(zhèn)為中心的碳酸鈣生產(chǎn)基地,擁有金雄鈣業(yè)、鑫雪納米鈣、南方碳酸鈣等多家碳酸鈣企業(yè)。

安徽池州市
池州市保有方解石資源儲量5.40億噸,占全國保有儲量的30%,白度品位高,主要礦床集中在青陽縣南陽鄉(xiāng)、酉華鄉(xiāng),貴池區(qū)等地。石灰?guī)r保有資源儲量19.68億噸,潛在資源量335億噸,大中型礦床6個(gè),主要集中于貴池區(qū)和東至縣的沿江區(qū)域。歐米亞鈣業(yè)(安徽青陽)有限公司就位于安徽省青陽縣陵陽鎮(zhèn)南陽工業(yè)園區(qū)。

河北井陘縣
河北井陘縣其探明的石灰石儲量130億噸,氧化鈣含量達(dá)到55%,品質(zhì)在長江以北是最好的;白云石儲量4300萬噸,儲量、品質(zhì)也享譽(yù)全國,被稱為“中國鈣鎂之鄉(xiāng)”。

湖南臨武縣
湖南臨武縣境內(nèi)碳酸鈣儲量大、品質(zhì)優(yōu),大理巖總儲量超過10億噸,其碳酸鈣含量大于97%,是加工納米碳酸鈣的理想原料。

四川寶興縣
四川雅安市寶興縣是中國西部工業(yè)用重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)開發(fā)基地,大理石資源十分豐富,僅漢白玉礦帶就長達(dá)42多公里,遠(yuǎn)景儲量高達(dá)21億立方米,可開采量為17億立方米,占全省大理石探明儲量的56.9%。

寶興縣大理石礦以白色為主、質(zhì)地細(xì)膩、晶瑩凈澈、結(jié)晶好、白度達(dá)95度以上,是生產(chǎn)大理石重質(zhì)碳酸鈣及其下游產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)原料,可用于生產(chǎn)醫(yī)藥級碳酸鈣。
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小結(jié)
隨著我國經(jīng)濟(jì)提出高質(zhì)量健康發(fā)展,高端碳酸鈣產(chǎn)品在塑料、橡膠、涂料、造紙等行業(yè)的需求量將會急劇增加,今后很長一段時(shí)間內(nèi)碳酸鈣產(chǎn)業(yè)具有旺盛的發(fā)展前景。
全球技術(shù)和產(chǎn)品同質(zhì)化導(dǎo)致全球市場競爭強(qiáng)烈,我國高端碳酸鈣產(chǎn)品行業(yè)面臨挑戰(zhàn)的同時(shí)也是機(jī)遇。
國產(chǎn)的高檔納米碳酸鈣、超微細(xì)碳酸鈣、醫(yī)用級和食品級碳酸鈣產(chǎn)品的開發(fā)必將加快進(jìn)度;功能化、專用化的碳酸鈣產(chǎn)品也是今后發(fā)展的方向;另外改良碳酸鈣粉體性質(zhì)的新型表面活性劑開發(fā)也是碳酸鈣產(chǎn)業(yè)亟需攻克的難題。
資料來源:
1中國碳酸鈣行業(yè)60年發(fā)展歷程回顧及趨勢分析 劉寶樹等
2我國重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展建議 礦產(chǎn)保護(hù)與利用 2015 馬亞夢,譚秀民,張秀峰等