许多地区优质石灰岩资源丰富，但大多数被生产低端水泥及冶金溶剂用氧化钙的大型企业掌控，导致大量优质石灰岩资源被低附加值利用，造成巨大浪费。许多新兴的轻质（纳米）碳酸钙企业无法分配或购买到优质的石灰岩原料，这大大限制了高端碳酸钙产业的发展，无法发挥优质石灰岩资源的优势。
王伟等通过对山东省某灰岩矿的分析，结合矿石品级情况，有针对性地提出了不同品级的矿石可生产建筑砂石骨料、硫铝酸盐水泥、石灰、高活性石灰和纳米碳酸钙等产品。
1、资源概况
山东省《某矿区灰岩矿详查报告》圈定了1个熔剂用灰岩矿层，2个熔剂用白云质灰岩矿层，其中熔剂用灰岩矿矿石量12565.5万t，组分平均含量CaO 52.05%，MgO 1.68%，SiO2 1.82%；熔剂用白云质灰岩矿矿石量2994.6万t，组分平均含量CaO+MgO为52.91%，MgO 4.57%，SiO2 1.98%。
经初步计算，熔剂用灰岩矿可利用资源量为12314.19万t，可采资源量为11698.48万t；熔剂用白云质灰岩矿可利用资源量为2934.71万t，可采资源量为2787.97万t。
2、矿石分级利用方案
根据矿山储量及分布，结合市场需求和企业自身发展需要，同时为了使资源得到更加充分的利用，经研究确定矿山开采规模为650万t/a。
3、分级利用产品方案和生产规模
（1）建筑砂石骨料
建筑砂石骨料项目利用石灰石Ｉ做原料，采用一级破碎→二级破碎→一级筛分→制砂→细筛筛分工艺，每年可以生产320万t砂石骨料，28万t机制砂，52万t细粉料。砂石骨料生产线项目采用的主要设备为：一级破碎采用一台反击式破碎机，生产能力为1000t/ｈ；二级破碎采用一台反击式破碎机，生产能力为500t/ｈ；—级筛分采用两台振动筛，生产能力为1000t/ｈ；制砂采用1台制砂机，生产能力为500t/ｈ；细筛筛分采用一台超细筛分机，生产能力为500t/ｈ。
砂石骨料生产线项目总投资18000万元，年销售收入共计52000万元，年利税总额29250万元，劳动定员60人。
（2）硫铝酸盐水泥
本项目以石灰石细粉料、铝矾土和石膏三种材料为原料，生产工艺系统主要包括： 1）生料制备，采用立磨粉磨系统制备生料。 2）熟料烧成系统：采用回转窑烧成系统，窑尾采用单系列五级旋风预热器和TTF分解炉，窑头燃烧器采用新型双旋流煤粉燃烧器。 3）熟料冷却系统，选用全新的第四代篦式冷却机对硫铝酸盐水泥熟料进行冷却； 4）水泥粉磨系统：水泥粉磨系统采用Φ3.2×13m水泥粉磨系统，采用DFM34II-00风选磨作为预破碎设备。
硫铝酸盐水泥项目年需石灰石细粉料60万t，每年可生产30万t硫铝酸盐特种水泥熟料。项目投资13000万元，年销售收人27000万元，年利税总额14000万元，劳动定员80人。
（3）石灰
本项目以CaO＞52%的石灰石为原料，采用竖式预热器-回转窑-竖式冷却器工艺生产石灰。主要生产工艺流程为：原料由料仓经下料溜管导入预热器内，由回转窑传入的高温烟气将物料预热至1000t以上，使石灰石发生部分分解，经液压推杆依次推入回转窑尾部，经回转窑高温煅烧后卸入冷却器内，通过冷却系统冷却，将物料冷却至+60℃以下排出冷却器。冷却后的石灰经链板输送机、斗式提升机、带式输送机输送至各成品石灰库。主要设备：预热器4台；回转窑4台；竖式冷却器4台。
本项目主要工艺特点是集结了竖窑预热效果好、热耗低，回转窑温场均勻、活性度高的各自优点，采用了带竖式预热器和竖式冷却器的回转窑煅烧石灰石，达到节能、环保、活性度好的生产要求。项目年需石灰石原料180万t，年可生产石灰90万t。项目总投资23630万元，年销售收入共计49500万元，年利税总额22500万元，劳动定员120人。
（4）外燃式回转窑生产高活性石灰和CO2捕集纯化
本项目利用“外燃式回转窑高温煅烧”专利技术生产高活性石灰并捕集纯化CO2。采用外燃式回转窑加热分解石灰石，燃料在窑外燃烧，石灰石在窑内分解产生高活性石灰和CO2气体。CO2气体自窑内抽出后经捕集纯化加工成为液态CO2和固态干冰，捕集纯化CO2。
其主要生产系统包括外燃式回转窑煅烧石灰石生产高活性石灰系统、CO2捕集纯化系统、余热发电系统等，主要生产设备：外燃窑4台；吸附床4台；精馏塔2台；CO2压缩机2台；干冰机32台。项目建成投产后，年需高品质石灰石（CaO＞53%）70万t，年可生产高活性石灰30万t，年捕集纯化CO2 20万t。本项目总投资为51224万元，年销售收入可达51600万元，利税总额21500万元，劳动定员150人。
（5）纳米碳酸钙
纳米碳酸钙广泛应用于橡胶、塑料、油墨、涂料、医药等行业。据有关资料显示，未来几年纳米碳酸钙的需求量将以年均20%以上的速度增长。
纳米碳酸钙的生产工艺主要运用碳化法。本项目采用在一定浓度的Ca（OH）2悬浮液中通入CO2气体进行碳化。通过控制Ca（OH）2悬浮液的温度、CO2气体的流量来控制碳酸钙晶核的成核速率。在碳化至形成一定数量的晶核后，转化为控制晶体生长，然后加入晶形调节剂控制各晶面的生长，从而达到形貌可控；继续碳化至终点，加入分散剂，调节粒子表面电荷，获得均分散的立方形碳酸钙纳米颗粒。然后将均分散的立方形纳米碳酸钙颗粒进行液相表面包覆处理。所获得的纳米活性碳酸钙粒子在25-100nm，比表面积＞25ｍ2/ｇ，且无团聚现象。
本项目采用消化机（2台）进行消化、冷冻机（2台）进行精制、搅拌釜（8台）进行碳化、压滤机（4台）进行压滤、干燥机（2台）进行干燥。本项目可以利用外燃式回转窑生产的高活性石灰和CO2气体，年需高活性石灰4万t、CO2气体4万t，年可生产纳米碳酸钙6万t。本项目总投资为10820万元，年销售收入可达14400万元，利税总额3600万元，劳动定员120人。
本项目通过对矿石的分级，分别提出了相应的利用方案，使得石灰石资源得到了最大化利用，提高了项目经济效益。项目采用先进的生产技术，不仅充分利用了矿石资源，而且通过捕集纯化CO2气体，极大降低了CO2排放量，增加了企业效益。项目全部建成后，共需投资12.4亿元，可实现年销售收人19.5亿元，年利税总额9亿元，新增就业590余人。
