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碳酸鈣技術升級從降耗切入

2013/7/23 14:30:29      點擊:
    近年來我國碳酸鈣工業快速發展,但耗能高、污染大的問題仍未解決,而且企業往往重生產改進輕應用研究,高附加值市場亟待開拓。如何通過技術升級來降低納米碳酸鈣生產成本和污染排放,如何發展綠色技術、提升企業競爭力?
  降耗:從爐窯改進入手
  輕質碳酸鈣生產主要能源消耗是白煤(焦)、煙煤(氣)和電,能源消耗費用約占普通碳酸鈣生產成本的55%,在納米碳酸鈣生產成本中的比例平均超過65%。
  碳酸鈣生產爐窯是關鍵。在輕質碳酸鈣生產過程中,石灰石煅燒是產品質量和節能降耗的關鍵環節。它不僅關系到生石灰生產本工序的能耗指標,同時直接涉及到整個工藝過程能耗中心——碳化過程的能耗高低。
  目前國內相當多的企業仍采用磚混結構的立窯。土立窯雖然投資少,但能耗高,噸碳酸鈣消耗白煤在180~200千克。對此,有的企業對土立窯實施了密閉鼓風增高縮徑技術改造,收到了較好的效果,煤耗降低了30%。比較先進的企業采用了機械化程度較高、結構較為完善的鋼殼立窯。專家指出,要做好石灰石煅燒工序的節能降耗工作,除了鼓勵有條件的企業引進先進技術,消化吸收、改進發展外,當務之急是如何采取措施改進大多數企業混料窯的工藝條件和完善混料窯的機械結構,以較少的投資、較快的進度實現低消耗。此外,注重余熱利用和進行節能改造也是行之有效的方法。
  拓應用:從表面改性入手
  中國無機鹽協會鈣鎂分會秘書長劉祝增等專家指出,由于碳酸鈣產品價格低廉又具有良好的補強性、抗沖擊性使其性價比優勢十分明顯,成為塑料、橡膠、涂料等產業降低成本、提高產品競爭力的首選填料和輔料。但因產品分散性問題,在某些領域的應用受到了一定的限制。通過表面處理,提升分散性,進而拓展應用領域,應是一條較好的出路。
  劉祝增舉例說,現在碳酸鈣企業大部分還在沿用最早的活性碳酸鈣表面處理技術,用偶聯劑與硬脂酸對輕質碳酸鈣的表面進行活化。隨著高新技術的發展,有個別的碳酸鈣企業在改變原來加工活性碳酸鈣的配方,出現了復合改性的活性碳酸鈣,可增加活性碳酸鈣的填加量,降低活性碳酸鈣使用企業的生產成本。
  活性碳酸鈣是用表面活性劑進行表面活化的碳酸鈣。用表面活性劑處理碳酸鈣時。由于碳酸鈣是無機物,它和表面活性劑的親水基有很大的親和力,它們之間進行類似化學鍵這樣的化學結合,親油基就定向于碳酸鈣微粒的表面形成一層單分子膜。這就是活性碳酸鈣生產的基本原理,這樣處理過的填料已由親水性變為親油性,對樹脂一類的有機物,有良好的親和力。
  除一般應用外,碳酸鈣造紙應用近年來進入人們的視野。碳酸鈣紙是一種可塑性循環利用的新型紙膜,具有無毒、防水、防霉、抗蟲蛀、不易破碎和可降解等特性。廣泛用于各種包裝、圖書及書寫行業。據相關數據顯示,每噸碳酸鈣紙產品可節省木材1.6立方米,整個生產過程無需用水,不產生廢氣、廢水和廢渣,單位能耗僅為傳統造紙工藝的2/3,對于解決“白色污染”、保護生態環境、發展循環經濟和構建和諧社會都將產生深遠影響。據悉,目前廣西隆林縣正擬建設年產30萬噸碳酸鈣造紙項目。
  攻關:走校企聯合之路
  技術方向明確了,該如何攻關呢?高校擁有包括人才和技術在內的大量科研資源,企業有實際的生產需要和較好的資金保障。就我國國情而言,校企聯合無疑是促進碳酸鈣產業發展的一條捷徑。目前也已經有付諸實踐的地區。廣西壯族自治區碳資源十分豐富,但產業發展潛力尚未充分挖掘,還有很大的發展空間。為加快推進碳酸鈣產業化發展,近日,廣西壯族自治區主席馬飚在一次碳酸鈣產業專題工作會議上表示,要成立廣西碳酸鈣產業化工程院,以校企聯辦的方式,集中各方面科研力量,加大技術攻關。要引導企業成立碳酸鈣研發中心,加大對重點企業的扶持。要開展碳酸鈣資源勘探普查,摸清家底,分類整理。要鼓勵多樣化發展,深度延長碳酸鈣產業鏈。
  廣西碳酸鈣產業化工程院成立后將制定和實施產業重大技術決策和技術方案建設,規劃技術發展路線和產品結構,實現技術創新目標,工藝技術和設備整改。將開展碳酸鈣應用技術研究,立足于市場,為碳酸鈣應用客戶提供完善的技術解決方案,為穩定和提高碳酸鈣產品的品質和產量,降低生產成本等方面發揮重要作用。工程院的建立有望成為校企聯合攻關的典范。 

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