石灰石是生产水泥的主要原料,每生产1吨水泥熟料大约需要消耗1.4~1.5吨石灰石。据国家统计局数据显示,2019年我国水泥产量已超过23亿吨,年消耗石灰岩28亿吨以上。
并且,水泥行业80%以上为央企/国企及大型民营企业,财大气粗,控制着90%以上的石灰岩资源的采矿权,这就导致了90%以上的石灰岩资源可能都将被用于低价值的水泥生产,造成巨大浪费。
那么,除了生产水泥,石灰石还有哪些高端应用呢?
1、生产氧化钙
氧化钙是通过高温煅烧石灰石获得,俗称生石灰,白色粉。根据产品外形划分,氧化钙可分为块状氧化钙和粉状氧化钙;根据其中钙镁含量的不同,氧化钙可分为工业级氧化钙、食品级氧化钙等,工业级氧化钙又分成四个类别:I类产品为化工合成用;II类产品为电石用;III类产品为塑胶橡胶用;IV类产品为烟气脱硫等其他用途用。
氧化钙是钢铁、塑料的重要辅料及基本原料,在工业废水处理、垃圾焚烧、烟气脱硫等环保领域有巨大的市场前景,作为性价比较高的碱性氧化物,氧化钙还广泛应用于高速公路、高铁、建筑业、工业(有色、造纸、制糖、纯碱、食品、医药、建材制品)、农业等领域,是重要的基础原材料。
2、生产氢氧化钙
氢氧化钙是由氧化钙加水消解而成,化学式Ca(OH)2,俗称熟石灰、消石灰,水溶液称作澄清石灰水。
氢氧化钙具有碱的通性,是一种强碱。由于氢氧化钙的溶解度比氢氧化钠和氢氧化钾的小很多,因而其溶液的腐蚀性和碱性也相对较小,所以在食品中可用作酸度调节剂,起缓冲、中和、固化等作用。食品级氢氧化钙活性比较高,结构比较疏松,纯度高,白度较好,杂质含量少,不含Pb、As等有害元素。
氢氧化钙作为原料广泛应用于钙剂生产工业,其中常见的有葡萄糖酸钙。氢氧化钙在作为酸度调节剂,可使用在乳粉(包括加糖乳粉)和奶油乳粉及其调制产品、婴幼儿配方食品中。氢氧化钙作为缓冲剂、中和剂、固化剂,可用于啤酒、干酪和可可制品。因其pH调节和凝固的作用,还可用于医药、食品添加剂的合成、高技术生物材料HA的合成、饲料添加剂的VC磷酸脂的合成,及环烷酸钙、乳酸钙、柠檬酸钙、制糖业的添加剂和水处理及其他高档有机化工的合成。对制备食用肉类半制品,魔芋制品,饮料制品,医药灌肠剂等酸度调节剂和钙源提供有帮助。
国外的氢氧化钙行业发展较早,其年产量可达到千万吨以上,以英、美、德为主,日本、韩国等以生产高纯度、高白度为主。与国外企业相比,我国食品级氢氧化钙企业生产能力远远不足,高品位产品因技术原因也无法符合国际市场的需求,无论是量还是质都无法和国外企业相比。因此,高起点、高速度发展国内氢氧化钙企业是非常必要的。随着中国现在生物领域的技术开发,氢氧化钙的应用领域将越来越广泛,尤其食品级氢氧化钙需求量巨大。
3、生产纳米碳酸钙
纳米碳酸钙是指粒径为1-100nm的功能性无机填料,广泛应用于橡胶、塑料、造纸、油墨、涂料、密封胶与胶粘剂、医药、牙膏、食品等领域。
纳米碳酸钙工业生产以碳化法为主,其原料主要为碳酸钙含量较高的石灰石,经煅烧、消化、碳化、改性、分散、干燥等得到的粉体材料产品。
最后,针对我国石灰岩资源开采和利用的现状,要做到石灰岩资源的梯级高值高效利用,必须结合目前产业发展和产品技术工艺的具体情况,进一步建立和细分每种产品所需石灰岩品位的上限,最大限度的发挥高品位石灰岩资源价值。
按照石灰岩中CaO含量的梯度变化,可将含量大于54%的优质石灰岩用于生产高附加值的轻质碳酸钙和纳米碳酸钙产品,主要应用于高端塑料、造纸、涂料、医药、电子、食品等行业;将含量处于49%~53%之间的中间品质石灰岩用于生产活性氧化钙和由此消化得到的氢氧化钙,主要应用于冶金溶剂、化工及食品深加工等行业;将含量小于48%的低品质石灰岩用于水泥行业和建筑行业。
根据石灰岩资源氧化钙含量不同,将石灰岩原料梯级分配各相关产业,做到资源优质优用,吃干榨尽,价值及环境效应最大化的全闭合产业链。
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