石灰石這么“受寵”,魅力何在?

石灰石這么“受寵”,魅力何在? | 2020-09-15

  石灰石的主要成分是碳酸鈣(CaCO3)。在現代工業中,石灰石是制造石灰、水泥、電石的主要原料;在冶金工業中,石灰石是不可或缺的熔劑灰巖。石灰石廣泛應用于水灰、冶煉、水泥、化工、發電廠脫硫和造紙等行業,而且隨著科學技術的發展,還可以替代塑料制成管材、包裝材料。作為一種新型環保原料,石灰石的市場需求量正逐年增加。

石灰石的分類
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我國石灰巖資源

       石灰巖是地殼中分布最廣泛的礦產之一,礦物成分主要為方解石,伴有白云石、菱鎂礦和其他碳酸鹽礦物,還混有其他一些雜質。按礦石中所含成分不同,石灰巖可以分為硅質石灰巖、黏土質石灰巖和白云質石灰巖。而石灰石是以石灰巖作為礦物原料的商品名稱。

      我國已發現水泥石灰巖礦點七、八千處,其中已有探明儲量的有1286處,其中大型礦床257處,中型481處、小型486處(礦石儲量大于8000萬噸為大型、4000~8000萬噸為中型、小于4000萬噸為小型),共計保有礦石儲量542噸,其中石灰巖儲量504億噸,占93%;大理巖儲量38億噸,占7%。

      我國是世界上石灰巖礦資源豐富的國家之一,占世界總儲量64%以上。石灰石年產量達25億噸。

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據原國家建材局地質中心統計,全國石灰巖分布面積達43.8萬平方公里(未包括西藏和臺灣),約占國土面積的1/20。其中能供做水泥原料的石灰巖資源量約占總資源量的1/4~1/3。截止2018年,水泥用灰巖儲量1432.37億噸。

我國石灰巖分布
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石灰石的主要應用

石灰石是非金屬礦的中的一種,其用途極廣,可加工出各類產品且均具有良好的市場前景,隨著科學技術的不斷進步,石灰石的應用領域也被進一步拓寬。除了廣泛用于化工、發電廠脫硫和造紙等行業,石灰石最普遍的應用是被用作水泥和鋼鐵工業的原料。

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石灰行業長期以來供需比較穩定,鋼鐵行業是用灰大戶,往往鋼鐵生產企業會自備石灰生產車間,以滿足燒結灰和煉鋼灰的需求,無論是從石灰供應還是需求情況來看,高端石灰市場和低端石灰市場都有向中端市場轉移的趨勢,低端產品市場的向上轉移主要是下游用戶對石灰質量要求提高,而高端產品市場需求萎縮,一方面是源于中端產品有著更高的性價比,另一方面也是高端產品(如納米級石灰)初期過分價格炒作、產能擴張過快,造成泡沫破滅的結果。

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綜合國內外石灰石產品深加工發展現狀,目前我國石灰石礦的主要用途有以下幾種。

(1)磨細后摻入混凝土中改善其性能。
(2)采用包含石灰石在內的各種無機礦物原料經過高溫燒制玻璃。
(3)煅燒得到的石灰與焦炭經過電爐熱反應生產電石。
(4)生產機械制造用的鑄造型砂。
(5)經過煅燒一系列反應生產石灰乳并再次沉淀,可生產各種行業所需輕質碳酸鈣產品。
(6)通過低溫煅燒制取活性石灰作為造渣劑,降低煉鋼金屬的雜質含量。
(7)加工成石灰石粉作為煙氣脫硫劑。


石灰石工藝

石灰石經過磨粉制漿后具備提供堿度能力,用于煙氣濕法脫硫,在國內外被廣泛使用。石灰石破碎磨細,制漿后通入脫硫塔內與煙氣充分接觸混合,由風機進行強制氧化,經過脫水得到石膏。

冶金用石灰石粒度要求(ZBD60001-85)
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水泥用石灰質原料質量要求
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輕鈣(沉淀碳酸鈣)的產品質量在很大成度上取決于原料石灰石的質量。石灰石的化學成分不僅影響產品的技術質量指標,而且還對石灰石的煅燒過程有很大影響。

生產輕鈣對石灰石化學成分的要求
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我國石灰石行業發展存在的問題及采取措施

我國石灰石行業雖然生產總量巨大,遠銷國內外,但是石灰石供應品種的比例嚴重失衡,大部分企業生產的石灰石都是作為基礎建設的原材料供應給市場,石灰石產品的精細化發展不足,石灰石作為一種不可再生資源,目前由于儲量豐富其資源稀缺性仍未得到行業從事人員的足夠重視,仍然在進行粗放式生產,并且石灰石企業間無序競爭激烈,價格差別太大,整個行業沒有統一的定價標準,也沒有和下游企業價格談判的籌碼,造成整個行業無法保持超額利潤。

純堿生產工作的主要原料之一為石灰石,純堿在我國經濟社會發展過程起著重要的作用,是一種重要的化工原料。我國各地區堿廠缺乏石灰石礦山,在純堿生產過程中石灰石的供應方式比較單一,這種方式存在較多的不足之處,整體工作規劃比較小,實際工作也比較分散,氣候和天氣等因素會直接影響到石灰石的供應,降低了整體工作的穩定性,還無法保障石灰石質量,堿生產工作也會受到影響。

目前石灰石開采主要分為“凹陷型露天開采”和“山坡型露天開采”,由于開采成本波動比較大,難以管控,開采成本不斷提高,另外破碎成本的計算和考核辦法也相對比較單一,很難做到成本挖潛。因此,石灰石產品的成本管控問題成為目前石灰石企業管理中重中之重的問題,如何優化成本管理方式,推動礦山企業由粗放式走向精細化是亟待解決的問題。

烏海包鋼礦業公司是以生產、銷售石灰石、冶金石灰、化工石灰為主的國有大型露天礦山。烏海包鋼礦業公司踐行“綠水青山就是金山銀山”的生態文明思想,實現高質量發展的重要體現。烏海包鋼礦業公司石灰石礦從廠容、廠貌改善、礦山環境保護、資源綜合利用、節能減排、礦山創新等方面取得了很好的成績,成功申報自治區級綠色礦山。

攀鋼集團是四川省的龍頭企業,也是各類鋼材生產基地,公司結合現有工藝特征、除塵現狀及近幾年行業粉塵排放濃度變化,針對工業生產過程中的無組織排放粉塵,推出了一整套先進的抑塵技術,包括生物納膜抑塵技術、云霧抑塵技術、濕式收塵技術、“天網”抑塵技術等。

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攀鋼石灰石礦除塵方案設計圖

該除塵方案嚴格執行生產技術質量標準,確保單臺設備運轉正常率不低于90%,粉塵檢測合格達到相關國家標準,由第三方提供檢測結果,具體要求如下:(1)崗位粉塵濃度≤8mg/m3。(2)組織排放濃度≤30mg/m3。

為了合理開發利用石灰巖礦產資源,我國需要加強管理石灰石開采工作,強化石灰石質量檢驗工作,提升石灰石生產質量,保障堿生產的穩定性。

提高石灰石質量檢驗水平的策略

(1)嚴格審核供礦點
(2)完善質量標準體系
(3)加強管理生產質量
(4)強化驗收石灰石質量
(5)完善質量檢查制度

石灰石行業鏈的另一端——碳酸鈣,也沒有“閑著”。前段時間,賀州市召開了與碳酸鈣產業相關的兩項廣西地方標準實施新聞發布會,針對《重質碳酸鈣單位產品能源消耗限額》《樹脂型人造石單位產品能源消耗限額》兩項新規范做了詳細解讀。新政的實施,可有助于加快賀州當地碳酸鈣產業新升級,朝著綠色低碳環保產業方向更進一步。

賀州得天獨厚的礦石資源,讓其始終走在碳酸鈣行業前列。目前賀州正在進行的碳酸鈣項目91個,總投資666.8億元。賀州龍頭企業也參與制定過諸多標準規定,如《無機化工產品白度測定的通用方法》《牙膏工業用輕質碳酸鈣》《碳酸鈣分析方法》《造紙工業用重質碳酸鈣》《涂料工業用重質碳酸鈣》《樹脂型人造石材應用技術規程》等。

 

小結

經濟基礎決定上層建筑,每個地區資源的不同決定了其產品的不同,礦產資源決定后續產品輸出,并同時決定行業應用及價格。各地優質高鈣石灰石資源價格有很大不同,資源的不可再生性,必定導致今后優質高鈣石灰石資源價格。另外,重質碳酸鈣和輕質碳酸鈣都有運輸半徑(重質碳酸鈣價格和輕質碳酸鈣價格在600-800元/噸),如果運至地點太遠,其運費偏高;與之相比,納米碳酸鈣運費相對少一些。(納米碳酸鈣加工難度相對大;納米碳酸鈣的價格偏高些(納米碳酸鈣價格一般為2000—3000元/噸))

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