双重夹击下,中国轻钙何去何从?
2020-06-24 08:32 来源:矿材网 编辑:矿材网

6月23日,由广东省碳酸镁分会和桂林金山新材料有限公司主办的轻质碳酸钙技术交流暨标准初稿讨论会在广西桂林成功举办,来自近30家相关企业和单位的70余人参会。

▲会议合影


自1931年上海大中华制钙厂生产轻钙算起,中国轻钙已走过90年辉煌历程。目前轻钙目前技术进展到了什么程度?有哪些新认识和新设备?市场应用发生了哪些新变化?未来发展趋势如何?新标准是什么?轻钙相比于重钙的优势逐渐消失,面对重钙和纳米钙的双重夹击,中国轻钙何去何从?以上问题,无论对于轻钙生产企业,还是轻钙下游应用企业都至关重要。


为规范轻质碳酸钙产业,促进行业健康发展,由广东省碳酸钙镁分会牵头,桂林金山新材料有限公司主编,美国特种矿物有限公司、广西华纳新材料科技有限公司、佛山市温宝科技有限公司和深圳高分子行业协会等参编了此次轻质碳酸钙团体标准初稿。为促进中国轻钙行业的进步,特举办了这次轻质碳酸钙技术交流暨标准初稿讨论会。 





作为此次会议的主办方,桂林金山新材料有限公司董事长秦晓忠致欢迎辞,热烈欢迎与会嘉宾。秦董事长表示此次轻钙技术交流会是大家内在的共同需求,希望各位专家、同行在交流中坦诚沟通、相互学习、教学相长、共同进步,为轻钙产业发展作出应有的贡献。


秦董事长介绍,桂林金山累计获得实用新型外观设计发明等专利26项,在国内同行业中处于领先地位。桂林金山以向客户学习、向同行学习和向先进标兵学习作为行为准则。多年来,桂林金山采取走出去、请进来的招商引智方式,先后与国内著名高校联谊。特别是近几年来与桂林理工大学、桂林电子科技大学、广西民族大学进行产学研融合,朝专业化方向提升和发展,获得了较好的科技成果。


▲桂林金山新材料有限公司董事长秦晓忠


桂林金山新材料有限公司位于桂林市灵川县。

桂林市灵川县人民政府副县长廖明昊出席会议并发表讲话。廖副县长表示受桂林市人民政府钟洪副市长以及灵川县县委书记、县长的委托欢迎参会嘉宾并祝贺会议顺利召开。廖副县长表示此次轻钙技术交流会为轻钙同行企业创造了一个交流、提升的平台。各位专家开拓创新、与时俱进,积极起草修订行业新标准,必将进一步促进中国轻钙技术和标准的进步,对轻钙产业发展具有极其重要的意义。


廖副县长介绍,灵川县位于广西东北部,东南西三面环抱桂林城区,区位交通优势明显,两个多小时可到广州、长沙、贵阳和南宁四个省会城市。灵川县积极营造良好的营商环境,为企业提供全方位优质服务。桂林金山是灵川纳税前三名,高度重视核心技术,自主创新,与高校合作研发,不断做强、做优、做精。桂林金山作为桂林市重点企业、广西“十三五”规划重点企业、广西碳酸钙千亿元产业龙头基地,为振兴桂林工业经济作出积极贡献。广西碳酸钙资源丰富,碳酸钙产业发展势头迅猛,重点区域碳酸钙产业建设如火如荼,上下游产业链不断壮大。廖副县长表示,灵川县作为广西连接“一带一路”和粤港澳大湾区的新的桥头堡,具有优越的地理条件和良好的营商环境,热烈欢迎各位行内专家到灵川考察观光,预祝此次会议圆满成功。


▲桂林市灵川县人民政府副县长廖明昊



轻钙行家尹刚


会议首先由从事轻钙工作十八年的轻钙行家尹刚先生就石灰石资源危机、科学治理、管理提升、行业方向、技术走向和功能导向等给出了独到的见解,引起了与会人员的广泛兴趣。

▲轻钙行家尹刚先生


1

资源危机

轻钙的原料石灰石资源日益减少,且石灰石是不可再生资源。中国轻钙年产量约1300万吨,资源的消耗量还是很可观的。不管资源多么的丰富,取之有限,用之有度,则常足;取之无度,用之无节,则常不足。作为企业是有责任来保护和合理使用这些宝贵的资源。

2

科学治理

政府在矿山开采的活动中要成为有为的政府,加强综合治理,利用先进科学技术来管理矿山,建立合理的开采制度,分级分类开采,也可以聘请专业的第三方咨询机构考评矿山企业的开采水平管理能力,同时还可以根据矿石开采量结合企业的税收来考评附加值增加量。企业要提高矿山开采技术或者采用外包专业开采企业,同时对于不同品位的矿石要搭配使用,减小煅烧矿石的块度,增加小块石灰石的使用率,减少浪费,有效利用资源。


目前国家对于矿山开采后的废弃矿山要求进行复垦,但如果我们现在的全部走低端路线,打价格战,将来又如何组织资金来进行复垦呢?是否可以提前预留资金由政府监管,对于已经开采的矿山进行评估,根据复垦的难易程度等条件设置预留比例。  

3

管理提升

目前的轻钙行业竞争十分激烈,企业的利润空间很窄,我们要向管理要效益,改粗放式管理为精细化管理,引进科学的管理理念,提高企业的盈利能力。同时进行工艺和设备的技术革新,向下游探索为主,解决在实际使用中存在的问题。在品质方面我们应该追求预防性质量变动,需要企业认真分析和研究工艺中的每个细节,找到那些引起质量波动的原因,对这些工艺因素进行固化,从而让产品品质在生产过程中稳定的产出。同时可从降低矿石和电能消耗方面节约成本,提升企业利润。企业可改进石灰石煅烧设备和工艺,降低煤耗,提高石灰出品率,从而达到降低石灰产品的成本,减少固废排出,保护环境资源。

4

行业方向

轻钙属于基础化工行业,在未来更多要做的还是基础性的工作夯实,辅助以部分研发力量强的企业带领行业向更深层次的应用领域研发前进。


要肯定碳酸钙在实际应用的作用,首先,只要产品中存在一定比例的纳米粒子,而且正因为达到给这个比例之后在应用上起到了改变高分子化合物的物理性能的作用,那这种产品就是有意义的,也就没有必要去纠结到底是不是百分之一百都处于纳米状态;其次,纳米粒子形状大小主要取决于在实际应用中的作用,不论大小,只要在客户的产品中能够很好的应用的就是好产品。


增加产业集中度,在科研开发方面加大资金投入,让现有产品做精做稳定。

5

技术走向

技术层面上,目前国内大多数企业都在追求轻钙晶体形状,粒径大小之类的研发。 


装备水平层面上,国内企业很少在装备方面进行研究。到目前为止整个行业的装备还是未能在效率和能耗方面对以前进行超越或突破,这也许和很多企业的经营心态有关,对于有技术含量的装备的选用还是从资金方面考虑比较多。 


管理能力层面上,国内企业过度依赖产品开发来支撑业务,希望有高技术含量的产品面市,来压到竞争对手,存在着重技术轻管理的现象。其实轻钙行业发展到了现阶段,更多的应该去以管理为抓手,解决内部不合理消耗,降低不必要的成本,从而获得相对于其他企业来说是额外的利润。


作为政府部门在招商引资或审批矿山开采权的时候,更多的要关注申请企业的运营能力,而不是强调一定要有高科技含量和高附加值,一定要人有我有,我有人无,要避开这些误区。

6

功能导向

禁塑令已经出台,时间节点也很明确,未来以工程塑料为主要市场的局面肯定会受到改变。企业需要在被迫降低产量的形势下,追求高品质附加值的产品来弥补产量下降对企业营收的影响,同时还可以增加利润。 


从种类和形式来说,国内轻钙产品研发的技术水平也并不比国外差到哪里去。据了解,国外企业的技术研发的高峰期已经过去了,现在也是成果很少,他们注重针对某个领域更细化应用的研发。其实国外的轻钙主要产量是在造纸领域的应用,这个是产量很大,不过都是以卫星工厂的形式存在。在工程塑料以及油漆等其他领域的产品,由于专利保护,并没有遍地开花的同类产品,都是价高量少,但是应用性能卓越。生物科技可以也许是未来纳米产品的一个方向,不过也不可能有产量方面的大幅提升。 


国内轻钙现在的主要矛盾是:产品和下游行业的应用脱节,很多产品开发出来很难和具体的某个行业或者某个产品对接,也就是说针对性不强,需要引入行业交叉技术人才研究应用技术。


广西华纳朱勇博士


▲广西华纳朱勇博士


  朱勇博士做了《再认识轻质碳酸钙生产、表征、应用及标准》的报告,详细介绍了碳酸钙的种类、形态和各自的下游应用行业,列举各种类型的轻质碳酸钙及特征,进行了深入的分析。


浙江建德碳酸钙行业协会会长、杭州正和钙业董事长张树有



▲杭州正和钙业董事长张树有


建德市近年来碳酸钙企业投资资金大,共33家企业,其中16家国家高新企业,4家省级研发中心,4家市级高企,近年来碳酸钙行业销售额增长迅猛。建德市近年进行碳酸钙整改,有以下几项要求:(1)要求企业进一步提升工艺装备,如全自动节能石灰窑、全封闭可视化超细粒磨等先进装备;(2)要求进一步提升技术创新,引导碳酸钙企业产品由普通重钙、氧化钙、氢氧化钙向纳米级、医药级、食品级等碳酸钙和高附加值碳酸钙改性材料升级;(3)要求进一步提升厂区形象;(4)要求实施产业数字化改造。


常州碳酸钙有限公司总工吴荣忠


▲常州碳酸钙有限公司总工吴荣忠


常州碳酸钙有限公司主要生产轻质及纳米碳酸钙系列产品,建有碳酸钙技术研发中心,与合肥工业大学、江苏理工学院合作研发多种产品。常州碳酸钙采用间歇鼓泡碳化、间歇搅拌碳化、超重力反应碳化、连续喷雾碳化和多次碳化的技术进行生产,从使用天然气加热、潮气除尘、废渣回收利用和水综合处理等来实现节能环保。公司采用生产自动化、集中管理、智能采集、安全监测和系统自诊断等方式实现智能化生产。公司产品主要应用领域为PVC发泡板、装饰地板、造纸、涂料和橡胶等。吴先生从原材料资源、环保政策和市场方向三方面分析了长三角目前轻钙的市场状况。吴先生认为轻钙会向精细化、专用化、功能化和智能化方向发展。


山西晋城白马纳米材料厂董事长来新云


来董事长的航班因受疫情影响被取消而通过视频做此次报告。晋城白马主要依靠设备的自动化改造和生产过程的精细化控制实现了产品产量和质量的不断增加和提升。来董事长表示,轻质碳酸钙行业多以中小型企业为主,产品、设备研发投入普遍不足,大多数没有成型的标准设备,以生产实际经验想要改造设备,基本都是与设备厂家反复沟通,提出自己要求来实现改造目的。晋城白马目前实现了窑炉、化灰机、碳化反应、离心机  烘干机的自动化改造,大大提升了生产效率,节约了劳动成本。同时公司从质量控制精细化、物料、能量循环利用等方面来提升产品质量,节约资源。


江西创先精细钙业有限公司董事长严先均


▲江西创先精细钙业有限公司董事长严先均


筛分是轻钙生产过程中的最后一道品控工序,此过程是对产品的细度,黑点杂质及白度进行筛分,在一定程度上决定着轻钙成品品质。我国大部分轻钙厂,目前还是使用河南新乡QS系列气流筛进行筛分无法对黑点杂质及粉体粒径进行有效筛分。针对以上问题,江西创先精细钙业有限公司在进行深入研究后,完全自主研发出一款高效选粉机,这是集超细粉磨机的选粉装置,闪蒸干燥机的打散装置及雷蒙机风道系统于一体的机型。此设备能够将轻钙中的黑点杂质排除,且能耗少、分选效率高、处理量大、轻钙成品粒径分布窄。该设备具有先进的变频调节技术可使成品粒径在100-1250目之间任意调节,在设备使用过程中采用正负气流闭路循环,排渣口呈微负压工作状态等技术,做到无粉尘污染、自动化程度高、操作简单、维修率低、节能环保,是生产无黑点高品质轻钙的理想选粉设备。

桂林金山新材料有限公司技术顾问、桂林理工大学材料科学与工程学院院长龙飞教授做了最后的压轴演讲,详细讲解了此次轻钙标准制定的要点与意义。


龙飞教授


▲龙飞教授


长期以来,国内轻质碳酸钙企业对原化工部标准中部分指标(如pH值、盐酸不溶物等)的规定有不同看法,且部分指标的测试方法明显滞后,不适应新的技术发展。为促进轻钙行业发展,由广东省碳酸钙镁分会牵头,桂林金山新材料有限公司联合美国特种矿物有限公司、华纳新材料科技有限公司等行业知名企业,做了标准初稿的前期工作。经过前期调研,以及多年来在轻钙行业上下游收集的信息,参考原化工部标准(HG/T 2226-2010《普通工业沉淀碳酸钙》),依据国家标准(GB/T 19281-2014《碳酸钙分析方法》),主要调整了7个指标(内容),删除1个指标,增加3个指标。具体如下:


1

产品名称调整

严格来讲,沉淀法制备的碳酸钙包含轻钙和纳米钙,而我们国家相关上下游都习惯以“轻钙”指以沉淀法制备的普通碳酸钙。标准初稿建议采用“普通工业轻质碳酸钙”作为本标准名称。

2

产品分类调整

有专家认为以橡胶、塑料、涂料和造纸等用途作为分类方式不符合轻钙产业现行实际情况。标准初稿建议改为以“优等品”“一等品”“合格品”三个等级来区分轻钙产品级别。

3

pH值范围调整

轻钙产品生产中经常出现pH<9.0的情况,按照原化工部标准,即可判为不合格。但事实上,pH<9.0的产品无任何使用问题,甚至更好(碳化反应更充分,残留的Ca(OH)2)。在某些情况下,也会出现pH≥10.5,但是这样的产品对于塑料等制品的影响可忽略不计。因此,此次初稿轻钙的pH值范围进行调整,将pH指标由原化工部标准中的9.0~10.5扩大到了8.0~11.0。

4

钙离子测定过程中三乙醇胺的用量调整

原化工部标准中钙离子测定滴定使用的三乙醇胺是5mL,难以将干扰的离子屏蔽而造成颜色变化很不明显,不容易判断滴定终点。标准初稿将三乙醇胺的滴定量提升到10mL,可提高终点颜色变化的灵敏度,减少干扰离子对钙试剂的指色影响,提高钙离子检测结果精度。

5

黑点检测方法的调整

原化工部标准中黑点检测方法是使用两块玻璃压1g的粉,这样取样存在较大制样偏差,会影响检测结果,对黑点观察也较困难。标准初稿建议改用湿法检测,有利于黑点从轻钙中分离,且对观察轻钙产品中的黑点比较明显。

6

砷含量测定方法的改进

原化工部标准中使用砷斑法测定砷含量,但是只能用于定性分析而没法定量。标准初稿采用GB/T 5009.76-2014标准中的原子荧光光度法测定砷含量,提高检测精度。

7

吸油值测定的调整

原标准对吸油值测试的时间上限是20分钟,但是对检测时间下限无限定,导致部分测试因检测时间不足而造成吸油值偏差大。标准初稿规定吸油值测定时间为10-30分钟,与GB/T 19281-2014一致,提高吸油值检测精度。

8

删除盐酸不溶物指标

盐酸不溶物对产品的使用性能影响较小,在生产指导中意义不大,因此标准初稿删除了盐酸不溶物这个指标。

9

增加比表面积(BET)指标

比表面积(BET)指标用于判断轻钙产品的分散性和原生粒径,比降体更加科学,且比表面积(BET)指标已在纳米碳酸钙产品中已获得较好应用。标准初稿建议增加比表面积(BET)指标。

10

增加X射线荧光光谱分析(XRF)

常用的化学滴定法测试速度较慢,且对人员素质要求较高。标准初稿增加X射线荧光光谱分析(XRF),分析速度快、精度高,且可同时测定多元素,非常利于生产控制。

11

增加快速水分分析方法

原标准使用烘箱测定水分的方法速度较慢,不适应生产控制。标准初稿中增加快速水分分析方法,采用红外线快速水分分析仪进行检测。


除对标准初稿作了详细介绍外,龙教授分析了轻钙产业现状,轻钙产能会迅速扩大,且轻钙相比于重钙的优势逐渐消失;而轻钙下游市场目前平稳但并没有看到放量增长的迹象,同时轻钙新的大规模应用还没形成。面对疫情,轻钙产品产业链出口可能受阻。综合以上观察,龙教授认为普通轻钙极有可能在未来一段时间形成供大于求的局面,轻钙产业在未来2~5年会有一个动荡期。龙教授认为轻钙行业挑战与机遇并存,企业可进行技术创新,做到产品多样化和专用化,避免同质化和价格战。最后龙教授介绍了他与桂林金山新材料在轻钙领域这几年合作的一些工作,产学研相结合,增强产品创新,加大金山核心竞争力。

轻质碳酸钙技术交流结束后进行了轻钙标准初稿讨论,与会专家分别针对初稿提出了有益的意见和建议。经过与会代表和专家认真讨论,形成如下意见:


轻钙标准初稿专家和与会代表审查意见


一、广东省碳酸钙镁分会组织编写新的轻质碳酸钙团体标准有必要,有利于促进轻质碳酸钙行业规范和健康发展;

二、轻质碳酸钙团体标准的编制要体现先进性、科学性和实用性,成为轻质碳酸钙行业上下游企业认可通用标准;

三、桂林金山轻质碳酸钙标准编制团队做了大量工作,在原有标准基础上提出了11项更改项目和内容;

四、产品名称统称为轻钙贴近市场实际,是否与原来名称沉淀碳酸钙会造成混乱要考虑;

五、盐酸不溶物去除是否合适,如塑料和橡胶行业对硅含量有要求;

六、PH值扩大范围到8-11是否合理,尤其是8.0要慎重;

七、是否对轻质碳酸钙形貌进行界定,与立磨研磨能达到轻质碳酸钙标准的重钙区分开来;

八、水分测试的105度是否合适,推荐快速水分仪是否合适;

九、吸油值是否过高,优等品、一等品和合格品吸油值范围要扩大,具体值是否合理;

十、比表面积值偏高;

十一、黑点测试范围是否放宽;

十二、表面处理是否要标明;

十三、将产品改为优等品、一等品和合格品需要斟酌;

十四、要做全国更多厂家相关生产和测试数据汇总研究,做调研协商,有数据支撑;

十五、标准修订要简洁。

▲轻钙标准初稿专家和与会代表审查意见及签名


会议最后,东莞市五全机械有限公司董事长、广东省碳酸钙镁分会会长梁用全做了会议总结。


梁用全会长


▲梁用全会长


梁会长表示广东省碳酸钙镁分会的成立不以营利为目的;做好切实可行的标准,促进行业团结和发展,改变行业现状,加深上下游对钙粉的认知。钙镁分会要把卖钙粉从个人魅力的发挥,变成一种对粉体科学的尊重。钙粉的未来并不是靠低质低价的倾销,而是要把钙粉的生产工作当成一种严谨的科学来研究。这个要求碳酸钙特别是轻钙的从业者遵从自然科学的规律,对于轻钙各个生产工艺环节的优化和提高碳酸钙各项应用性能的一个极致追求,让碳酸钙行业变成能受下游客户尊重的一个行业。这个不是宏观到微观的业务销售的臆想和自我的包装,而是一个从微观到下游应用的严肃分析的科学。很可喜的是,从行业巨头的金山、华纳、常钙和正和,大家看到了先进的专业装备,极致化追求完美和科学的研发生产。


从广东省碳酸钙镁分会的成立开始,就集合众家之长求同存异,力争让行业共生共荣,一起发展。由此钙镁分会去年相继推出了纳米钙、重钙的大湾区的标准。钙镁分会经过一年多的集思广益,跟跨国行业的大脑,还有国内轻钙的巨头以及轻钙行业小精尖的一些新锐协调会商了目前轻钙初步的标准。内心希望这个行业能够有序的发展,有正常的投资回报,能让这个行业的设备从业者加强技术的创新,让轻钙生产厂家回归更精细更创新的研发和生产,让下游增进对轻钙的认知,从而把轻钙用得更好。


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