|
纳米碳酸钙发展潜力巨大 |
|
|
在人们对资源环境可持续发展越来越重视的情况下，21世纪对矿产资源的利用提出了更高的要求，如何做到矿产资源的自然属性、社会属性和环境属性和谐统一成为新时代资源型产业发展所必须攻克的难关。
纳米技术是当今世界各国争先发展的科技热点，但纳米技术和材料的研究、生产及其应用在我国尚处于起步阶段，可以产业化的只有为数不多的几个品种，纳米碳酸钙便是其中最具代表性的品种之一。
我国碳酸钙资源丰富且资源相对集中，占全球总储量近70.0%。我国石灰石资源集中分布于广西、山东、安徽、河南、河北、陕西、甘肃等地。
据统计，我国石灰岩分布面积达43.8万平方公里，约占国土面积的5.0%。近年来，在国家环保政策以及深化供给侧结构性改革等因素影响下，我国高品质石灰石产量有所下滑，原材料供应不足导致纳米碳酸钙价格不断增长。
随着部分对碳酸钙需求量高的地区对石灰岩的无节制开采，导致一些地区出现了无储备石灰岩资源可开采的现象。纳米碳酸钙的出现缓解了碳酸钙矿产资源的高质低用、产品附加值低、对高端产品严重依赖进口的局面。
我国的纳米碳酸钙产业起步于20世纪80年代，截止目前已有40余年发展历史，目前我国已有的纳米碳酸钙生产工艺主要有间歇式鼓泡法、超重力法、多级喷雾碳化法、非冷冻法、垂直筛板塔式碳化法、内循环碳化塔制备法、喷射吸收法、“双喷”新工艺、自吸式搅拌反应器制备法、管式反应碳化法、微乳法制备法、超声空化法等，目前已实现工业化生产的技术主要为间歇式鼓泡法、超重力法以及多级喷雾碳化法。
近年来，随着龙头企业纷纷发力，我国部分纳米碳酸钙生产技术已达到海外先进水平。
纳米碳酸钙产业链的上游主要包括矿产资源、生产设备、包装材料以及自动化技术等，碳酸钙资源主要包括石灰石、大理石、白云石、白垩、珊瑚和贝壳等，其中，石灰石是最常用的用于生产纳米碳酸钙的原料，石灰石在我国储量最大，分布最为广泛。
中游为生产纳米碳酸钙的主要工序，包括石灰石煅烧，氧化钙的消化精制、氢氧化钙的碳化、纳米碳酸钙的表面改性以及对活化浆液的压滤脱水。
纳米碳酸钙应用领域广泛，包括造纸工业、医疗卫生、橡胶制品、涂料及塑料等。纳米碳酸钙在塑料市场占比较大，可用作塑料调节剂和增强剂。纳米碳酸钙具有极好分散性，能够提升塑料抗老化性和抗冲击强度，在PVC薄膜材料中获得广泛使用。
纳米碳酸钙作为一种重要的功能性粉体材料，主要作为下游应用中添加或混合料。在橡胶、塑料领域中，纳米碳酸钙有助于改善橡塑产品的可加工性、柔软度以及平滑度，其应用的产品主要有汽车轮胎、球鞋气垫、排水管道、音视频设备等；在涂料、油墨领域中，纳米碳酸钙增强了涂料漆膜的清晰度以及持久性，使油墨的印刷色调更加柔和、涂抹更加均匀，同时其良好的半透明性、光泽度及流动性还降低了涂料和油墨的成本。
在密封材料领域，立方体型纳米碳酸钙由于其粒子形状的稳定性、均匀的分布度、抗冲击性、弹性、气密防水性等，广泛应用于胶黏剂和密封胶中，是合适的密封产品，在建筑业获得了越来越广泛的应用。在造纸领域，往纸浆里添加纳米碳酸钙有助于提高纸张的光亮程度、光泽程度以及不透明度，纸张的成本也会有所降低。在食品领域，食品级纳米碳酸钙可作为食品添加剂，提升食品的膨松度、钙含量、抗结性以及酸碱性。在生命科学领域，纳米碳酸钙可作为人造骨填充材料，提升人造骨硬度、密度、降低成本。
受益于下游需求旺盛，我国纳米碳酸钙市场需求量不断增长，2021年我国纳米碳酸钙市场需求量达492.8万吨，同比增长10.2%。
我国纳米碳酸钙生产起步较晚，且企业仍存在生产规模小、工艺与设备较落后、产品质量不稳定、品种单一、经济效益差等不足等问题。而国外纳米级超细级轻钙已形成大规模工业化生产。
近年来，虽然我国纳米碳酸钙的生产能力增长很快，但是由于我国纳米碳酸钙产品的单一化和功能性不足，很多企业市场销售不畅，实际产量并不大，不能满足国内实际生产的需求，加剧了我国进口市场的日益扩大，造成进口产品均为高价值的产品，价格极高，而出口产品却多为低价值产品的局面，这说明了我国纳米碳酸钙市场的高档次产品仍有较好的发展前景。但应该看到，随着众多企业生产装置的不断投产，市场竞争也将日益加剧。
但是目前，功能性纳米级碳酸钙远远不能满足市场需求，不同用户对产品要求不同，不仅看粒子大小，更要看产品性能、品质，目前不仅有各种粒子大小的碳酸钙，更有各种功能的碳酸钙，品种达50~60种。例如油墨专用OT钙，至今还占据中国高端油墨市场，这一点值得深思。从事纳米级材料的研究者和生产企业均应在纳米级无机粉体材料的应用性能上下功夫，开发出功能性、专用纳米级无机功能材料。
|
|
|
