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碳酸钙技术升级从降耗切入

2013-7-23 14:30:29      点击:
    近年来我国碳酸钙工业快速发展,但耗能高、污染大的问题仍未解决,而且企业往往重生产改进轻应用研究,高附加值市场亟待开拓。如何通过技术升级来降低纳米碳酸钙生产成本和污染排放,如何发展绿色技术、提升企业竞争力?
  降耗:从炉窑改进入手
  轻质碳酸钙生产主要能源消耗是白煤(焦)、烟煤(气)和电,能源消耗费用约占普通碳酸钙生产成本的55%,在纳米碳酸钙生产成本中的比例平均超过65%。
  碳酸钙生产炉窑是关键。在轻质碳酸钙生产过程中,石灰石煅烧是产品质量和节能降耗的关键环节。它不仅关系到生石灰生产本工序的能耗指标,同时直接涉及到整个工艺过程能耗中心——碳化过程的能耗高低。
  目前国内相当多的企业仍采用砖混结构的立窑。土立窑虽然投资少,但能耗高,吨碳酸钙消耗白煤在180~200千克。对此,有的企业对土立窑实施了密闭鼓风增高缩径技术改造,收到了较好的效果,煤耗降低了30%。比较先进的企业采用了机械化程度较高、结构较为完善的钢壳立窑。专家指出,要做好石灰石煅烧工序的节能降耗工作,除了鼓励有条件的企业引进先进技术,消化吸收、改进发展外,当务之急是如何采取措施改进大多数企业混料窑的工艺条件和完善混料窑的机械结构,以较少的投资、较快的进度实现低消耗。此外,注重余热利用和进行节能改造也是行之有效的方法。
  拓应用:从表面改性入手
  中国无机盐协会钙镁分会秘书长刘祝增等专家指出,由于碳酸钙产品价格低廉又具有良好的补强性、抗冲击性使其性价比优势十分明显,成为塑料、橡胶、涂料等产业降低成本、提高产品竞争力的首选填料和辅料。但因产品分散性问题,在某些领域的应用受到了一定的限制。通过表面处理,提升分散性,进而拓展应用领域,应是一条较好的出路。
  刘祝增举例说,现在碳酸钙企业大部分还在沿用最早的活性碳酸钙表面处理技术,用偶联剂与硬脂酸对轻质碳酸钙的表面进行活化。随着高新技术的发展,有个别的碳酸钙企业在改变原来加工活性碳酸钙的配方,出现了复合改性的活性碳酸钙,可增加活性碳酸钙的填加量,降低活性碳酸钙使用企业的生产成本。
  活性碳酸钙是用表面活性剂进行表面活化的碳酸钙。用表面活性剂处理碳酸钙时。由于碳酸钙是无机物,它和表面活性剂的亲水基有很大的亲和力,它们之间进行类似化学键这样的化学结合,亲油基就定向于碳酸钙微粒的表面形成一层单分子膜。这就是活性碳酸钙生产的基本原理,这样处理过的填料已由亲水性变为亲油性,对树脂一类的有机物,有良好的亲和力。
  除一般应用外,碳酸钙造纸应用近年来进入人们的视野。碳酸钙纸是一种可塑性循环利用的新型纸膜,具有无毒、防水、防霉、抗虫蛀、不易破碎和可降解等特性。广泛用于各种包装、图书及书写行业。据相关数据显示,每吨碳酸钙纸产品可节省木材1.6立方米,整个生产过程无需用水,不产生废气、废水和废渣,单位能耗仅为传统造纸工艺的2/3,对于解决“白色污染”、保护生态环境、发展循环经济和构建和谐社会都将产生深远影响。据悉,目前广西隆林县正拟建设年产30万吨碳酸钙造纸项目。
  攻关:走校企联合之路
  技术方向明确了,该如何攻关呢?高校拥有包括人才和技术在内的大量科研资源,企业有实际的生产需要和较好的资金保障。就我国国情而言,校企联合无疑是促进碳酸钙产业发展的一条捷径。目前也已经有付诸实践的地区。广西壮族自治区碳资源十分丰富,但产业发展潜力尚未充分挖掘,还有很大的发展空间。为加快推进碳酸钙产业化发展,近日,广西壮族自治区主席马飚在一次碳酸钙产业专题工作会议上表示,要成立广西碳酸钙产业化工程院,以校企联办的方式,集中各方面科研力量,加大技术攻关。要引导企业成立碳酸钙研发中心,加大对重点企业的扶持。要开展碳酸钙资源勘探普查,摸清家底,分类整理。要鼓励多样化发展,深度延长碳酸钙产业链。
  广西碳酸钙产业化工程院成立后将制定和实施产业重大技术决策和技术方案建设,规划技术发展路线和产品结构,实现技术创新目标,工艺技术和设备整改。将开展碳酸钙应用技术研究,立足于市场,为碳酸钙应用客户提供完善的技术解决方案,为稳定和提高碳酸钙产品的品质和产量,降低生产成本等方面发挥重要作用。工程院的建立有望成为校企联合攻关的典范。