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石灰石这么“受宠”,魅力何在?


来源:中国粉体网   茜茜

[导读]  石灰石的主要成分是碳酸钙(CaCO3)。在现代工业中,石灰石是制造石灰、水泥、电石的主要原料;在冶金工业中,石灰石是不可或缺的熔剂灰岩。石灰石广泛应用于水灰、冶炼、水泥、化工、发电厂脱硫和造纸等行业,而且随着科学技术的发展,还可以替代塑料制成管材、包装材料。作为一种新型环保原料,石灰石的市场需求量正逐年增加。

中国粉体网讯  石灰石的主要成分是碳酸钙(CaCO3)。在现代工业中,石灰石是制造石灰、水泥、电石的主要原料;在冶金工业中,石灰石是不可或缺的熔剂灰岩。石灰石广泛应用于水灰、冶炼、水泥、化工、发电厂脱硫和造纸等行业,而且随着科学技术的发展,还可以替代塑料制成管材、包装材料。作为一种新型环保原料,石灰石的市场需求量正逐年增加。


石灰石的分类




我国石灰岩资源


石灰岩是地壳中分布最广泛的矿产之一,矿物成分主要为方解石,伴有白云石、菱镁矿和其他碳酸盐矿物,还混有其他一些杂质。按矿石中所含成分不同,石灰岩可以分为硅质石灰岩、黏土质石灰岩和白云质石灰岩。而石灰石是以石灰岩作为矿物原料的商品名称。


我国已发现水泥石灰岩矿点七、八千处,其中已有探明储量的有1286处,其中大型矿床257处,中型481处、小型486处(矿石储量大于8000万吨为大型、4000~8000万吨为中型、小于4000万吨为小型),共计保有矿石储量542吨,其中石灰岩储量504亿吨,占93%;大理岩储量38亿吨,占7%。


我国是世界上石灰岩矿资源丰富的国家之一,占世界总储量64%以上。石灰石年产量达25亿吨。




据原国家建材局地质中心统计,全国石灰岩分布面积达43.8万平方公里(未包括西藏和台湾),约占国土面积的1/20。其中能供做水泥原料的石灰岩资源量约占总资源量的1/4~1/3。截止2018年,水泥用灰岩储量1432.37亿吨。


我国石灰岩分布




石灰石的主要应用


石灰石是非金属矿的中的一种,其用途极广,可加工出各类产品且均具有良好的市场前景,随着科学技术的不断进步,石灰石的应用领域也被进一步拓宽。除了广泛用于化工、发电厂脱硫和造纸等行业,石灰石最普遍的应用是被用作水泥和钢铁工业的原料。


石灰石的用途



石灰行业长期以来供需比较稳定,钢铁行业是用灰大户,往往钢铁生产企业会自备石灰生产车间,以满足烧结灰和炼钢灰的需求,无论是从石灰供应还是需求情况来看,高端石灰市场和低端石灰市场都有向中端市场转移的趋势,低端产品市场的向上转移主要是下游用户对石灰质量要求提高,而高端产品市场需求萎缩,一方面是源于中端产品有着更高的性价比,另一方面也是高端产品(如纳米级石灰)初期过分价格炒作、产能扩张过快,造成泡沫破灭的结果。



综合国内外石灰石产品深加工发展现状,目前我国石灰石矿的主要用途有以下几种。


(1)磨细后掺入混凝土中改善其性能。

(2)采用包含石灰石在内的各种无机矿物原料经过高温烧制玻璃。

(3)煅烧得到的石灰与焦炭经过电炉热反应生产电石。

(4)生产机械制造用的铸造型砂。

(5)经过煅烧一系列反应生产石灰乳并再次沉淀,可生产各种行业所需轻质碳酸钙产品。

(6)通过低温煅烧制取活性石灰作为造渣剂,降低炼钢金属的杂质含量。

(7)加工成石灰石粉作为烟气脱硫剂。


石灰石工艺


石灰石经过磨粉制浆后具备提供碱度能力,用于烟气湿法脱硫,在国内外被广泛使用。石灰石破碎磨细,制浆后通入脱硫塔内与烟气充分接触混合,由风机进行强制氧化,经过脱水得到石膏。



冶金用石灰石粒度要求(ZBD60001-85)



水泥用石灰质原料质量要求



轻钙(沉淀碳酸钙)的产品质量在很大成度上取决于原料石灰石的质量。石灰石的化学成分不仅影响产品的技术质量指标,而且还对石灰石的煅烧过程有很大影响。


生产轻钙对石灰石化学成分的要求



我国石灰石行业发展存在的问题及采取措施


我国石灰石行业虽然生产总量巨大,远销国内外,但是石灰石供应品种的比例严重失衡,大部分企业生产的石灰石都是作为基础建设的原材料供应给市场,石灰石产品的精细化发展不足,石灰石作为一种不可再生资源,目前由于储量丰富其资源稀缺性仍未得到行业从事人员的足够重视,仍然在进行粗放式生产,并且石灰石企业间无序竞争激烈,价格差别太大,整个行业没有统一的定价标准,也没有和下游企业价格谈判的筹码,造成整个行业无法保持超额利润。


纯碱生产工作的主要原料之一为石灰石,纯碱在我国经济社会发展过程起着重要的作用,是一种重要的化工原料。我国各地区碱厂缺乏石灰石矿山,在纯碱生产过程中石灰石的供应方式比较单一,这种方式存在较多的不足之处,整体工作规划比较小,实际工作也比较分散,气候和天气等因素会直接影响到石灰石的供应,降低了整体工作的稳定性,还无法保障石灰石质量,碱生产工作也会受到影响。


目前石灰石开采主要分为“凹陷型露天开采”和“山坡型露天开采”,由于开采成本波动比较大,难以管控,开采成本不断提高,另外破碎成本的计算和考核办法也相对比较单一,很难做到成本挖潜。因此,石灰石产品的成本管控问题成为目前石灰石企业管理中重中之重的问题,如何优化成本管理方式,推动矿山企业由粗放式走向精细化是亟待解决的问题。


乌海包钢矿业公司是以生产、销售石灰石、冶金石灰、化工石灰为主的国有大型露天矿山。乌海包钢矿业公司践行“绿水青山就是金山银山”的生态文明思想,实现高质量发展的重要体现。乌海包钢矿业公司石灰石矿从厂容、厂貌改善、矿山环境保护、资源综合利用、节能减排、矿山创新等方面取得了很好的成绩,成功申报自治区级绿色矿山。


攀钢集团是四川省的龙头企业,也是各类钢材生产基地,公司结合现有工艺特征、除尘现状及近几年行业粉尘排放浓度变化,针对工业生产过程中的无组织排放粉尘,推出了一整套先进的抑尘技术,包括生物纳膜抑尘技术、云雾抑尘技术、湿式收尘技术、“天网”抑尘技术等。


攀钢石灰石矿除尘方案设计图


该除尘方案严格执行生产技术质量标准,确保单台设备运转正常率不低于90%,粉尘检测合格达到相关国家标准,由第三方提供检测结果,具体要求如下:(1)岗位粉尘浓度≤8mg/m3。(2)组织排放浓度≤30mg/m3


为了合理开发利用石灰岩矿产资源,我国需要加强管理石灰石开采工作,强化石灰石质量检验工作,提升石灰石生产质量,保障碱生产的稳定性。


提高石灰石质量检验水平的策略


(1)严格审核供矿点

(2)完善质量标准体系

(3)加强管理生产质量

(4)强化验收石灰石质量

(5)完善质量检查制度


石灰石行业链的另一端——碳酸钙,也没有“闲着”。前段时间,贺州市召开了与碳酸钙产业相关的两项广西地方标准实施新闻发布会,针对《重质碳酸钙单位产品能源消耗限额》《树脂型人造石单位产品能源消耗限额》两项新规范做了详细解读。新政的实施,可有助于加快贺州当地碳酸钙产业新升级,朝着绿色低碳环保产业方向更进一步。


贺州得天独厚的矿石资源,让其始终走在碳酸钙行业前列。目前贺州正在进行的碳酸钙项目91个,总投资666.8亿元。贺州龙头企业也参与制定过诸多标准规定,如《无机化工产品白度测定的通用方法》《牙膏工业用轻质碳酸钙》《碳酸钙分析方法》《造纸工业用重质碳酸钙》《涂料工业用重质碳酸钙》《树脂型人造石材应用技术规程》等。


小结


经济基础决定上层建筑,每个地区资源的不同决定了其产品的不同,矿产资源决定后续产品输出,并同时决定行业应用及价格。各地优质高钙石灰石资源价格有很大不同,资源的不可再生性,必定导致今后优质高钙石灰石资源价格。另外,重质碳酸钙和轻质碳酸钙都有运输半径(重质碳酸钙价格和轻质碳酸钙价格在600-800元/吨),如果运至地点太远,其运费偏高;与之相比,纳米碳酸钙运费相对少一些。(纳米碳酸钙加工难度相对大;纳米碳酸钙的价格偏高些(纳米碳酸钙价格一般为2000—3000元/吨))


资料来源:

潘丽莎.武钢乌龙泉石灰石矿最适耗竭分析

中研网.2020年石灰石市场发展现状调查及供需格局分析

陈士华等.提高石灰石质量检验水平之浅谈

孙健.石灰石矿山企业开采和破碎成本的管控探讨

梁洪波.浅谈石灰石矿项目中新型综合抑沉系统的应用

碳酸钙研究院、矿材网


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