标题：碳酸钙产业
1．碳酸钙产业的简单定义及起源
碳酸钙产业是以石灰石为主要原料,经过机械破碎、粉磨后，形成干粉或湿粉等工序后，经过分级，形成符合不同粒度要求的产品，适合于造纸、塑料、橡胶、油墨、化学建材、密封材料、日化、食品、药品等诸多领域，所形成的碳酸钙产业链称之为碳酸钙产业。
最早1850年英国伯翰J & ESturge公司已开始用氯化钙和碳酸纳作为原料生产沉淀碳酸钙. 1909年日本白石恒二发明用石灰乳与二氧化碳反应生成沉淀碳酸钙. 1913年美国West Virginia and Paper Company(Weatvaco)采用石灰乳直接碳化的方法生产沉淀碳酸钙投入工业生产. 我国沉淀碳酸钙生产始于1931年.在上海大中华橡胶厂建立了生产碳酸钙工场-------大中华制钙厂
碳酸钙是一种无机化合物，是石灰岩石（简称石灰石）的主要成分，其分子式为CaCO3，相对分子质量为100.09。其中氧化钙（CaO）占56.03%，二氧化碳（CO2）占 43.97%。
2． 碳酸钙的种类
：工业碳酸钙、食用碳酸钙、药用碳酸钙。
工业碳酸钙的种类：重质碳酸钙（重钙）、活性碳酸钙（活性钙）、轻质碳酸钙（轻钙）、纳米碳酸钙（纳米钙）
（1）重质碳酸钙的含义：重质碳酸钙又称研磨碳酸钙(简称GCC),是用机械方法直接粉碎天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳等而制得。由于它的沉降体积(1.1-1.9mL/g/ g)比用化学方法生产的轻质碳酸钙沉降体积(2.4-2.8mL/g) 小,因此被称为重质碳酸钙。
活性碳酸钙的含义：活性碳酸钙是在普通碳酸钙的基础上进行改性而得到的,从而达到在复合材料制品中的填充和改性的双重目的。这些改性包括对碳酸钙的结晶形态、粒子大小、粒度分布及表面性能等方面的改性。以提高其综合性能。
轻质碳酸钙的含义：轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙(简称PCC) ,是用化学加工方法制得的。由于它的沉降体积(2.4-2.8mL/g)比用机械方法生产的重质碳酸钙沉降体积(1.1-1.9mL/g)大,因此被称为轻质碳酸钙。
纳米碳酸钙的含义：纳米碳酸钙是以非金属矿石灰石为原料，采用沉淀法合成纳米粉体技术制备的重要无机盐新产品，粒径10-100nm，因其粒径小，活性好，是一种新型无机材料。[1]
（2） 规格单位（目数）
重质碳酸钙：400目、600目、800目、1250目、1500目、2000目、2500目、3000目；
活性重质碳酸钙：400目、600目、800目、1250目、1500目、2000目、2500目、3000目；
轻质碳酸钙：1250目；
活性轻质碳酸钙：1250目；
纳米碳酸钙：80-100nm
纳米轻质碳酸钙：80-100nm[2]
3．碳酸钙产品的主要用途
橡胶行业：碳酸钙是橡胶工业中使用量最大大填充剂之一。碳酸钙大量填充在橡胶之中，可增加其制品的容积，并节约昂贵的天然橡胶，从而大大降低成本。碳酸钙填入橡胶中，能获得比纯橡胶硫化物更高的抗张强度、撕裂强度和耐磨性。塑料行业：碳酸钙在塑料制品中能起到一种骨架作用，对塑料制品尺寸的稳定性有很大作用，还能提高制品的硬度，并提高制品的表面光泽和表面平整性。由于碳酸钙白度在90%以上，还取代昂贵的白色颜料。油漆行业：碳酸钙在油漆行业中的用量也较大，是如在稠漆中用量为30%以上。水性涂料行业：碳酸钙在水性涂料行业的用途更为广泛，能使涂料不沉降，易分散，光泽好等特性，在水性涂料用量为20-60%。另外，碳酸钙在造纸工业的重要作用，能保证纸张的强度和白度，且成本较低。在电缆行业产品中，能起一定的绝缘作用。碳酸钙的市场前景据有关资料分析，到2010年，我国的碳酸钙市场需求量为：塑料工业：重质碳酸钙的需求量预计将达到22万吨。造纸工业：将需要超细重质碳酸钙60万吨左右。橡胶工业：总需求量将达到20万吨左右。油漆涂料：需超细重质碳酸钙6万吨左右。胶粘剂和密封剂：将消耗碳酸钙55万吨左右，超细活性重质碳酸钙的用量将达到11万吨左右。
我国四大碳酸钙产业基地
[广东省连州市] 　连州市矿产资源丰富，碳酸钙(含晶体状白理岩)、硅灰石(结构针状)矿产资源居广东省绝对优势地位。其中碳酸钙储量达500亿吨，硅灰石8000万吨。品位高、高纯白碳酸钙主要分布于西江、龙坪、星子、大路边等镇。其矿脉延伸达50公里，平均宽度达900米。全市现有矿区10个，采矿口106个。2005年，全市“两矿”生产加工企业达230多家，全市从事“两矿”资源开发产业就业人员达到8000多人，年工业总产值达到13亿元。占全市生产总值(GDP)的21%。2005年至今，连州市先后获“广东省碳酸钙之乡”、“中国碳酸钙之城”、“中国非金属矿工业开发示范基地”和中国“863”计划产业化基地等品牌称号。目前，连州市已把碳酸钙和硅灰石产业发展列入连州市“十一五”发展规划。近年来，连州市为促进山区经济的发展，吸引更多的企业投资，先后引进了15亿元外资在连州市兴办碳酸钙生产加工企业，现已形成市郊区和西江、龙坪、星子、大路边四个镇，五大加工区。碳酸钙资源型产业也由5年前的粗加工逐步转向深加工，产品也由单一向系列转变。产品销售市场已由珠三角扩大到全国化工生产企业，并推向国际市场。2005年，产品出口率增大，连州市重质碳酸钙粉体系列产品和硅灰石粉体产品销往日本、比利时和东南亚部分国家和地区外，国内的上海、福建、广东等大型化工企业销量也较大。资源型产业的发展带动了连州市第三产业和旅游业的发展，这类产业的兴旺也成为连州市举足轻重的发展产业。
[安徽省池州市]　池州市是华东地区非金属矿产资源拥有量较大的地区之一,非金属矿产资源不仅储量大且品质高。池州市是国内唯一的国家级生态经济示范区。2004年11月安徽省科技厅认定为“安徽省非金属矿物深加工及应用高新技术产业基地”。2006年10月，中国非金属矿工业协会认定为“中国非金属矿产业化发展基地”。池州市方解石资源在全国占有重要的地位，白度品位高，保有资源储量5.40亿吨，占全国保有储量的30%，占全省的94.7%;潜在资源量5亿吨，矿床(区)28个，其中大型1个，中型4个，主要矿床集中在青阳县南阳乡、酉华乡，贵池区、东至县也有小型方解石矿产资源分布。我市方解石矿资源完全能满足今后50年内我市重质碳酸钙加工产业发展的需求。　我国石灰岩资源总量为19~20万亿吨，我市石灰岩资源优势明显，保有资源储量19.68亿吨，潜在资源量335亿吨，大中型矿床(区)6个，主要集中于贵池区和东至县的沿江区域。冶金用白云岩：保有资源储量12.48亿吨，潜在资源量100亿吨，矿床(区)22个。其中大型、中型各1个，分别是青阳县五溪白云岩矿和东至县历山白云岩矿。该市白云岩的储量和品位具有较为明显的优势，不仅可以满足当地发展大型无机镁盐化工和耐火材料的长期需求，同时可以在中期内为钢铁企业提供大量的冶金用白云岩矿石。无机镁盐生产用白云岩矿石的品位通常要求含镁不低于21%，除了CaO以外的杂质含量要求尽量低。本市重要白云岩矿区的白云石资源符合化工用白云岩的基本要求。
[浙江省衢州市]　浙江省衢江区石灰石、方解石资源丰富，已探明储量达60亿吨，占全省的三分之一，且品位高，杂质少，具有发展碳酸钙生产的资源优势。该区碳酸钙生产企业相对比较集中，全区已有钙品生产企业203家，2005年实现产值4.1亿元，初步形成了以上方镇为中心的碳酸钙生产基地，碳酸钙行业已成为区里的支柱产业之一。同时，该区碳酸钙生产品种比较多，超细碳酸钙、造纸用碳酸钙等高附加值产品已形成一定规模，具有较高的市场占有率和知名度，发展前景较好。 2006年7月18日，经过专家考核组的评估、调研、考核，衢江区正式被中国无机盐工业协会授予“中国碳酸钙产业基地”称号。这为衢江区实施钙产业特色竞争战略创造了新的条件，并站到了新的更高的起点。12月28日，由国家超细粉末工程研究中心与衢州金牛碳酸钙有限公司合作共建的衢州碳酸钙研发中心正式宣告成立。国家超细粉末工程研究中心衢州碳酸钙研发中心的成立，有利于引进国家超细粉末工程研究中心的技术力量和先进设备，解决我区碳酸钙行业共性关键技术;有利于提高我区碳酸钙企业技术创新能力，加强新产品开发，提高产品市场竞争力衢江区政府部门非常重视和支持碳酸钙这一特色产业的发展，已将其作为优势产业列入“十一五”发展规划。全国碳酸钙行业科技专家组组长刘树文、中国无机盐工业协会碳酸钙分会会长陶连印等专家在评审会上说，碳酸钙产业是朝阳产业，发展空间很大，相关企业应加大投入，合理节约利用资源，加强环境保护，注意节能降耗，不断向大型化、集群化、专用化、精细化方面发展，重点开发医药、食品、日化级产品及应用领域，把碳酸钙产业做大做强。
[广西省河池市]　建设大化“中国硅都”和罗城硅工业基地，硅年冶炼能力提高到40万吨。中国国家地质公园——广西河池市凤山县，是中国方解石(重质碳酸钙)最主要的生产基地之一。拥有世界上少有的特大型露天矿山，方解石矿产资源丰富,探明储量在5000多万吨以上。[3]
5．国内外现状和技术发展趋势
 目前国内碳酸钙行业从分散小规模向集中大规模高技术方向发展，签于碳酸钙行业属于资源性强，同时相关产业的高成长性的特点。国内科研机构和高等院校在粉体研究方面正在积极探索和研究相关的应用技术，其主要方向有以下几方面：　5.1向纳米碳酸钙方向发展：纳米碳酸钙是把碳酸钙功能从一般填充材料变为功能性材料的质的转换。 5.2向超细钙和亚纳米钙方向发展：超细钙和亚纳米钙应用范围正在不断扩大，它可以既起到填充作用又可以部分改善产品的强度和其它性能。目前油墨、高档漆（如汽车漆等）主要使用此类产品。 5.3表面处理技术和材料的改进：碳酸钙经表面处理可以提高其在产品中的比例，目前表面改性材料发展很快，特别是偶联剂的研制已对不同产品的使用形成针对性。采用推广塑料门窗是德国、美国、日本等国家的一项“节能国策”，在德国，塑料门窗市场占有率超过60%，美国超过50%，而中国年销量已超过100万吨，但市场占有率不到30%，具有巨大的市场发展空间。 采用得到国际认同的我国首创的超重力法技术生产增韧无机纳米材料，利用我国自行创制的无机/有机纳米复合技术，开发出无机纳米材料增韧增强的PVC纳米复合材料，经过成型加工生产出轻质超韧节能型纳米塑钢门窗，其产品关键性能指标双缺口冲击强度超过60kJ/m2（德国国家标准：40 kJ/m2，按DIN16830标准测试），而生产成本低于原非纳米复合材料体系。本项目总体技术水平处于国际领先或先进水平，在无机纳米材料超大规模生产方面处于国际领先水平。[4]
碳酸钙产业市场分析
碳酸钙是一种主要的无机填料，广泛用于橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨、建材、日用化工、医药、食品、饲料等行业，随着上述行业高速发展，碳酸钙产品向着粒径超细化，晶型多样化及表面改性方向发展，使其既具有填充作用又具有补强性。中国碳酸钙生产企业260家，轻质碳酸钙生产能力近2000kt/a，活性钙200Kt/a，超细钙50kT/a，每年进口超细活性专用碳酸钙15.0万吨以上。
超细碳酸钙在欧美等发达国家的消费占全部轻钙产品的一半，而且专业化率很高。目前中国塑料加工量在12000kt/a，碳酸钙大约需1300kt/a以上；中国纸张需要量达到45000kt/a。中国镇江、常熟、江阴、浙江、宁波及天津等地正在建设几十万吨级的造纸厂，碳酸钙总量需求将达到3000kt/a，涂料、橡胶等行业碳酸钙需求量也很大，其潜在市场更大。根据目前市场需求及预测，超细碳酸钙近期需求约500kt/a，使用量呈年均20%递增，有广阔的市场前景。
碳酸钙产业的简单生产工艺
轻质碳酸钙比重质碳酸钙生产流程长，三废排放多，排放量大，能源消耗高。而重钙对矿石的要求较高，但污染及耗能较少。由于重钙的节能环保特点，今年来国外一直注重发展重钙技术。他们一是采用立式磨或球磨机等大型干法研磨装备技术与多级超细分级机组合，而产品精细化基本上是采用大型湿法装备技术或超细分级机技术，实现了产品的超细粉碎、研磨及精细分级；二是实现了系统设备合理选型及其工艺设计优化组合；三是采用了先进的系统工艺电气控制系统，确保了系统稳定运行和产品质量稳定。随着重钙加工设备和分级技术的进步，多种满足塑料、造纸等主要下游产业的精细碳酸钙产品纷纷问世，使重钙已经取代了90%以上的轻钙市场。相对于国外发达国家和地区，我国重钙产业的发展则有着较大的差距。
目前国内的轻钙产能已占全球产能的50%左右，而重钙的产能仅占全球的14%，中国将在今后将重心倾向于更加环保、节能的重钙。既能减少对环境的影响也能大大加强企业竞争力。结合我县发展情况，应该站在高起点上面，利用有限的资源创造更多的价值，大力发展重钙产业。
重质碳酸钙生产方法
A 干粉生产工艺：首先将采石场运来的石灰石用破碎机对石灰石进行粗破碎，再用粉磨机械粉碎得到细石灰石粉，最后用筛选机械对磨粉进行分级，符合粒度要求的粉末作为产品包装入库，否则返回磨粉机再次磨粉。
采用干法生产工艺一般只能生产普通重质碳酸钙，对于超细重质碳酸钙技术上可行，但生产成本太高，经济上不可行，所以超细重质碳酸钙一般采用湿法生产工艺来生产。
B 湿法生产工艺：先将干法生产出来的细粉制成悬浮液置于磨机内进一步粉碎，经脱水、干燥后就制成超细重质碳酸钙.湿法生产除了对设备的要求较高意外还需要很好的研磨助剂和研磨介质。[1]
8．碳酸钙产业的发展前景及优势
①从生产产品来看，市场前景广阔。一是应用范围广。碳酸钙根据不同档次、不同用途分为30多个品种，广泛应用于塑料、塑钢、橡胶、电缆、造纸、医药、食品、油漆、化工等10个多个领域。同时，随着绿色环保理念的倡导和纳米技术的不断成熟，碳酸钙产业市场空间必将进一步拓宽。二是用量需求大。据有关资料显示，我国年生产各类碳酸钙1000万吨以上，其中轻钙600万吨，生产量和用量仅次于美国，位居世界第二。近两年来，全国碳酸钙用量以25%的速度递增，高、中档产品供不应求，需要大量进口。三是产品用途多。一方面，添加碳酸钙可改进制品性能。轻质碳酸钙产品能改变制品加工性能和机械性能，增加表面光滑和耐曲挠性；另一方面，增加碳酸钙填充量。可大幅降低制品成本。近年来，由于塑料、橡胶制品成本显著上升，提高轻钙的填充量可降低成本，提高效益。
②从产业发展来看，产业大有可为。发展碳酸钙产业，一是有助于资源转化升值。经过初加工，原材料转化为碳酸钙，产品价值从40元/吨提升到500元/吨，资源优势可迅速转变为经济效益。二是有利于发挥辐射带动作用。高安市引进开发以碳酸钙为原辅材料的塑料、橡胶油漆等下游产业具有得天独厚的条件，尤其是塑管件、塑钢、鞋底等塑料制品，轻钙添加量达15%以上，可大幅降低生产成本，提高经济效益，对吸引相关配套企业落户具有很强的吸引力。此外，随着轻钙主导产品及其塑料等配套产品快速发展，也可带动采掘、运输、餐饮业的同步发展。[5]