我國重質碳酸鈣產業發展及其粉體裝備技術升級

1 產能晉級

20世紀80年代初，中國重鈣產業開端從浙江建德、富陽起步，然后擴展到安徽、四川、廣東、廣西、湖北、江西等地。全國重鈣產能從1985年的約20萬t，到1995年的100萬t、2000年的400萬t、2006年打破1 000萬t、2009年迫近1 500萬t，而Roskill報道，2009年世界重鈣產能剛剛接近9 000萬t。據全國重鈣產地產能實地調查，2011年度中國重鈣總產能約2 000萬t，而當年世界重鈣總產能約為9 300萬t，中國約占當年世界重鈣總產能的21.5%。
產能晉級的主要緣由：①重鈣是典型的節能、綠色環保型礦物資料，用處極端普遍；②在造紙業中，運用碳酸鈣作為填料和涂布資料的用量大幅增加；③塑料橡膠、油漆涂料、建筑資料等工業部門開展快速的緣故。產能晉級的保證：中國是世界上出產優質方解石(或大理石)的五大國之一。產能晉級過程中也帶來了以下問題：①礦產資源開發與維護統籌缺乏，資源糜費和毀壞現象嚴重，局部優質礦源過度無序開采；②企業“小而散”，產業集中度低，范圍效應差；③行業整體技術程度低，深加工及應用技術與國外還存在一定的差距；④行業管理體系不健全，運轉監測體系亟待增強。
2 產品晉級
產品晉級的組成要素：產品構造、產品精密化水平和產品功用化開發，產品構造如樹干、產品精密化如樹枝、產品功用化如樹葉，中國這棵重鈣產品“樹”正逐步發育走向成熟。
(1) 產品構造逐漸完善：重鈣產業起步到20世紀9 0年代初，產品種類主要以“雙飛粉”(2 0 0目)、“三飛粉”(325目)、600目以下產品為主；90年代后，隨著分級機的應用，市場上逐步呈現了600～800目、800～1 500目的產品；本世紀初，隨著分級機技術的進步，市場上逐步呈現了1 250～2 500目的產品；同時，濕法工藝開端提高，并能夠消費2 500目及其以上的超細重重質碳酸鈣，濕法產品通常2μm含量到達60%～95%。從此重質碳酸鈣粉體產品構造進人疾速完善的時期，逐步構成金字塔形的產品構造比例。
(2) 產品精密化水平大大提升：隨著超細研磨配備與分級機技術的提高并應用，不只完善了重鈣產品構造，也提升了重鈣產品精密化水平，從而改動了國內普通產品剩余、高檔產品短缺，在市場上缺乏競爭力的場面。同時，先進的精密化加工工藝也加速了產品精密化水平的提升。
有必要闡明一點，精密化并不是單一的粒度超細化，再者重鈣并不是只強調粒度指標的粉體資料，作為一種工業中間體，其應用性能是Z需求思索的要素，過火追求顆粒度指標而無視粉體資料的應用性能是不可取的。精密化是一種有針對性的功用性重鈣粉體消費過程。
(3) 產品功用化有待進一步開發：下游應用行業的功用化需求促進了重鈣產品的功用化開發，也為產品功用化開發指明了方向。功用化重鈣產品按用處可分為造紙、塑料、橡膠、涂料、牙膏、醫藥、飼料添加劑、食用等產品，而每種專用產品還可細化，如塑料專用鈣還可分為PVC專用鈣、PE專用鈣、PP專用鈣等，其專用產品取決于碳酸鈣粒度、晶型及外表改性劑品種等。
碳酸鈣產品的用處首先要滿足不同用戶的粒度及晶型的請求，但同一粒度及晶型的狀況，由于外表改性劑的不同，其用處也不同，效果相差很大，經濟價值也有較大的懸殊。例如普通鈣同牙膏級鈣從粒徑及晶型上看根本相同，但因原料品味差別大、處置工藝不同，單位價錢相差6～8倍。
在產品功用化開發過程中要做到三點：①選擇適宜的原料；②消費粒度散布合理的產品，并保證分散性好；③停止適度外表處置，到達專用化及功用化。外表處置的一個指標就是活化度，切記不要過火追求活化度指標。
3　配備與工藝優化組合
在討論配備與工藝優化之前，先來解釋一個問題即不同地域消費的產品之所以質量不同，有以下三個方面的緣由：一是礦石的質量，臺灣的礦石質量的確優于國內某些地域；二是加工配備先進與否，臺灣多采用立式磨、濕法磨及分級機等性能先進的配備；三是加工工藝方式，根本采用立式磨+二次(或三次)分級工藝，分離濕法磨及精密化、改性組合深加工工藝。
再者，Omya、Imerys等世界著名碳酸鈣公司不斷堅持其產業范圍化和產品系列化、精密化的主要緣由有：首先是采用的研磨及精密分級配備技術搶先；其次是系統設備選型合理、工藝技術組合創新；其三是先進的自動控制系統，確保了系統穩定消費和產質量量穩定。
因而，要完成中國重鈣產業范圍化和產品精密化深化開展，國內重鈣企業有必要自創臺灣企業、Omya、Imerys等世界著名碳酸鈣公司的勝利經歷，采用高效節能大型配備與先進的消費工藝技術，例如其范圍化消費根本上是應用立式磨或球磨機等大型干法研磨配備技術與超細分級機組合，而產品精密化采用大型濕法/干法配備技術、改性配備與超細分級機等成套深加工技術完成。
3.1 加工配備的選擇
從理論應用來看，單臺/套配備普通都能順應某一區間產品的消費，很難完成一切產品的經濟消費，因而在配備的選擇過程中應該分離周邊市場需求，確立主機設備及其工藝計劃，準繩上請求：①主機設備選型可以滿足當地產業技術的先進性；②主機設備選型和工藝計劃能否滿足節能環保的請求；③能否滿足與深加工配備技術的有效銜接，構成配備與工藝組合系統，完成重鈣粉體產品系列化、范圍化、功用化消費。
從將來重鈣粉體的市場應用來看，多臺套配備與技術優化組合工藝將是范圍化、功用化重鈣企業的主要道路。
3.2 干濕法工藝的選擇
干法工藝的優勢：有利于完成產業范圍化及一定水平的產品精密化；濕法加工的優勢：有利于完成較高水平的產品精密化。從理論來看，1 500目以下的產品，普通以干法消費為主；1 500～2 500目產品能夠采用干法工藝，也能夠采用濕法工藝消費，應用中需有針對性的合理搭配兩種工藝產品配比；2 500～6 500目產品，通常以濕法消費為宜。依據干濕法工藝的優勢剖析可見，產品需求是配備及其工藝選擇的基本所在。
3.3 立式磨+二次(三次)分級與濕法磨工藝組合
立式磨或立式磨+二次分級、三次分級工藝作為非金屬礦粉體干法超細加工技術的主要停頓之一，該工藝較為適合于600～2 500目超細重鈣粉體的范圍化消費，其Z明顯的優勢在于節能。但是該工藝也存在二次分級下品如何處置及2 500目以上功用化、超微細化產品如何完成的問題。因而在理論過程中，提出立式磨+二次分級+三次分級與濕法磨組合工藝，流程如下圖所示。

該工藝能夠順應現代市場對精密化產品的范圍化需求，首先應用立式磨出品的325～800目的產品，順應市場對普通重鈣粉的需求，這樣充沛發揮了立式磨的范圍化和節能優勢；其次采用超細分級設備對局部325～800目產品停止二次、三次分級，消費800～2500目的中高檔精密粉，順應市場中高端需求，這樣充沛發揮了分級設備的精密分級和節能優勢；關于分級下品采用濕法磨等設備停止精密研磨及功用化開發，消費2 500～6 500目的超微細功用性粉體，滿足市場高端需求。這樣即完成了重鈣產業范圍化產品精密化(功用化)，又完善了產品構造。
    4　結語
    我國重鈣產業及其配備技術的晉級換代，推進了重鈣產業范圍化，產品系列化、專用化、功用化開發應用的開展進程。
    “十二五”期間，借助“鼎力開展節能、環保型重質碳酸鈣產業，替代局部落后產能”的產業政策支持，剖析處理重鈣產業晉級中呈現的新問題、新現象，再憑仗優秀的礦產資源和晉級換代的大型節能配備與先進工藝技術，我國重鈣產業將迎來新一輪的開展晉級契機。