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漫谈全球碳酸钙市场、碳化工艺、产品选型——专访湖南化工职业技术大学颜鑫教授

   2024-04-23 粉体网1130
核心提示:颜教授为我们介绍一下国外的碳酸钙企业格局,他们有哪些特色产品?

为推动我国碳酸钙产业高质量发展,提升技术及装备水平,增加产品附加值,中国粉体网“精细加工,高值应用”为主题,于2024年4月10日-11日在江西吉安举办了“2024全国碳酸钙产业高值化发展交流大会”。会议期间我们邀请到了湖南化工职业技术大学颜鑫教授做客“对话”栏目,参与视频访谈。

 

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颜鑫教授

粉体网:颜教授,请您为我们介绍一下国外的碳酸钙企业格局,他们有哪些特色产品?


颜教授:碳酸钙国际市场大概分为美国、欧洲、亚洲(中国、日本、东南亚),这是主要的碳酸钙生产、消费区域。像美国,重钙、轻钙都比较发达,美国矿物技术公司提出“卫星工厂”理念,成功布局全球,为造纸行业提质增效做出了很大的贡献,在中国也有很多他们的“卫星工厂”。近几年,美国受疫情和复杂国际形势的影响,除了能源、军事、芯片和智能化之外的实体行业都比较萧条,碳酸钙行业也应该受到比较大的影响。


欧洲方面,主要的碳酸钙产品应该是重钙,像欧米亚是世界上最大、最具有影响力的碳酸钙企业之一。现在欧洲的碳酸钙市场,也受到一些战争及能源危机的影响,各类实体行业也在经受冲击。


亚洲方面,日本的轻钙尤其是纳米钙的生产技术还处于领衔地位,其纳米钙超微细化程度、粒度分布够窄、晶型很完整,可以生产一些纳米钙的高端产品。日本的碳酸钙行业整体生产规模、市场规模和我国相比还是比较小。近些年,我国实体经济不断发展,尽管也受到疫情的影响,但是碳酸钙行业还是在向前发展。虽然不是疫情前10%以上的高速发展,但整体还在增长,只是幅度比较小。不过,碳酸钙产品质量也在这一段沉淀后明显提升了。


我国2023年重钙产量达到2400多万吨,轻钙包括纳米钙达到1400多万吨,总产量达到3800多万吨,大概占全世界碳酸钙总产量的45%,是名副其实的碳酸钙工业大国。这几年,我国的碳酸钙消费市场也在不断变化。一方面,受疫情的冲击各行各业的消费需求需要提振,碳酸钙消耗下降。另一方面,也有像造纸行业一样消费结构发生转变的市场,如办公和阅读电子化让新闻纸等品类需求减少,导致碳酸钙用量减少。不过是造纸行业依旧是我国碳酸钙产品消费大户,只是细分市场在转变,造纸与塑料、涂料依旧占据碳酸钙产品消费市场的前三。还有一方面,房地产形势的转变,让建材行业受到很大的影响,这也导致碳酸钙在建材行业的消耗减少。总体来看,我国碳酸钙行业处在稳步增长的阶段。


粉体网:颜教授,请问国外和国内碳酸钙市场或产品消费结构有何差异?


颜教授:像欧洲,绝大部分产品可能都是重钙。相较而言,中国、美国、日本重钙、轻钙发展的比较协调。东南亚地区,碳酸钙出口业务比较发达。印尼、越南、日本等都是我国进口碳酸钙产品的主要国家。2023年我国从东南亚进口大概10多万吨碳酸钙产品。


总体而言,全球碳酸钙行业进出口业务还是以东南亚为主,我国也进口日本碳酸钙产品,数量不是很多,但产品相对比较高端。当然,我国也是比较大的碳酸钙出口国,2023年出口碳酸钙产品12.5万吨,主要面向中国香港、菲律宾、印尼等地。


粉体网:颜教授,对于轻钙未来的发展您有何判断?哪些市场对轻钙的需求比较大?


颜教授:我认为目前轻钙最大的不确定性因素是以钙、镁等工业固废为原料生产的绿色轻钙,它对传统的轻钙、纳米钙生产和市场都有很大的冲击力。钙、镁等工业固废原料本身成本极低,甚至是不要钱或直接盈利,碳排放比传统轻钙生产要少,在“双碳”战略背景下,预计绿色轻钙产业发展潜力会非常大。


粉体网:颜教授,请您介绍一下近两年碳酸钙碳化工艺有哪些创新方向?


颜教授:我所熟悉的碳化工艺有:组合式碳化工艺、自吸式搅拌碳化工艺、三级连续鼓泡碳化工艺、复合碳化工艺等。


组合式,就是多种碳化工艺的组合,像喷雾碳化和鼓泡碳化相结合,超重力碳化和鼓泡碳化相结合,组合式碳化工艺比单一碳化工艺更有利于提高产品质量,可以改善粒径分布、晶型控制等,在实际生产中组合式已经有了一些应用案例。


自吸式搅拌碳化提出来已经有20多年了,这种工艺有利于产品超细化以及缩短碳化时间,但该工艺因需要进行高速搅拌作业,设备使用寿命受影响,现在大规模工业化生产中可能没有多少实际的应用。


三级连续鼓泡碳化工艺是我(颜鑫教授)二十多年前提出来的,我们现在的碳化方式主要是以间歇式鼓泡碳化为主,间歇式碳化工艺存在一些缺点,工艺流程运行和产品参数可能不太稳定,易导致产品质量出现波动,特别是产量也不大。三级连续鼓泡碳化工艺,生产理念还是比较先进,物料的浓度、温度、反应条件都可以做到均恒稳定,尤其是高浓度二氧化碳条件下,连续的碳化有利于提高二氧化碳的利用率。间歇式碳化工艺对二氧化碳的利用率可能有20%~30%,三级连续碳化可以把二氧化碳的利用率提高到70%~80%。


为什么传统碳化工艺都采用间歇式碳化,因为我们都采用石灰窑的窑气,窑气中二氧化碳的浓度本来也只有30%左右,做三级连续碳化就没有必要。所以三级连续碳化工艺主要针对采用高浓度二氧化碳作为碳化气那就很有意义,可以提高二氧化碳利用率。尤其是现在“双碳”战略背景下,把高浓度二氧化用于生产碳酸钙,对于碳减排是很有利的。


粉体网:颜教授,一些新建、转型碳酸钙企业如何选择产品?如何构建产品体系?


颜教授:新建的企业,首先要考虑到区域或位置的优势,把握这个是很重要的。如果处在广东、浙江等碳酸钙主要的应用及消费市场周边,运输成本就低。如果处在西北地区,那要把握资源、绿色电力、人力成本等优势,但距离碳酸钙主要的应用市场比较远,运输成本高。其次刚刚提到的资源、能源优势还要重点考虑,如果能兼顾区域、资源、能源等优势才有竞争力,这其中至少要占一种优势。


产品方面以轻钙为例,如果要新建一个厂,不能只做单一纳米钙产品,可以兼顾氧化钙、氢氧化钙、轻钙、纳米钙,最好形成一个系列。单一产品难以满足市场多元化的需求,只生产纳米钙虽然价格高但成本也高,我们的市场是一个“金字塔”结构,高端的产品就像塔尖,需求数量少,低端的产品就像塔底座,需求数量多。企业如果一下上马几十万吨的纳米钙,市场接受不了。


再者,生产纳米钙也会产生一些废水和其他副产原料,这些资源得不到综合利用,废弃就产生“三废”,如果还生产轻钙、氢氧化钙这些副产原料就能得到利用,实现“三废”零排放。环保政策越来越严格,企业一定要主动对接,主动环保,不能被动变环保,在项目设计、规划的时候就要统筹好环保以及碳减排工作。


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