中国碳酸钙生产发展新思路
刘祝增
一、基本概述
面对国家对节能、环保战略要求,中国碳酸钙产业路怎么走?怎样发展碳酸钙产业,这是摆在我们行业每个人和我这个钙邦邦主应当认真思考的问题,也是当前急待解决的问题。
截至目前,中央环保督察组已多次下来亲自督查,环境保护形势严峻,要求生产企业一律进入规划园区,并要求生产企业重新整合,特别是碳酸钙企业,小型企业多,多数企业没有总体规划,没有规范设计,企业脏乱差十分严重,过去我形容碳酸钙企业是“原始生产、野蛮操作,企业是渣子峒、白公馆。”近20多年来有了很大进步,但是与其他行业差距仍很大。现在已进入21世纪,我们企业应借国家治理环境的东风,企业入规划园之际是彻底改变行业生产面貌的时机。
据目前有关资料报告,有的省市在行动,相信其他省市也在规划中。
下表是已行动的省、市、县
我完全拥护中央及各省市的决策和改革力度,只有这样下决心,中国碳酸钙才能解决规模小、能耗高、质量差、效益低、成本高、污染严重,企业脏乱差的问题,才能彻底改变碳酸钙企业的形象,随之改变碳酸钙企业之间无序竞争的老大难问题。
为什么碳酸钙进口价平均520美元/吨,出口均价185元/吨,除了有质量问题外,更重要的是企业之间相互竞争,老外得利。
有人认为,现在全国碳酸钙企业1500余家,只保留100-200家企业,能保证全国各行业需要吗?如果你了解一下国外情况,就不难理解这才是中国改革发展方向。
一个企业约占美国总产量¼左右,相当于中国200多个企业产量
埃墨瑞公司6套生产装置生产PCC145.5万吨,欧米亚公司4套生产装置年产PCC262.9万吨。
由此说明:中国碳酸钙企业100-200家,不是少了,而是太多了,说明中国企业规模还不够大,只有规模大型化了,他才有能力治理环境,他才有技术力量、技术手段、资金去研发新产品,开发新品种,创新产品,提高智能化,自动化水平。
二、中国碳酸钙建设发展新思路(即五化)
1、企业大型规模化,一个企业规划年产:GCC50-200万吨,PCC30-100万吨
2、生产工艺先进化,即工艺智能化,设备自动化,单台设备大型化,生产工艺联动化。
4、产品生产系列化,即普通轻钙、超细钙、活性钙、纳米钙、功能钙、专用钙要统筹规化生产。
5、矿山开采要有规化:要做到分级开采,分级利用,化工灰岩用于化工工业,溶剂灰岩用于冶金工业,建材灰岩用于建材工业,要作到综合利用,合理利用国家资源,要深刻理解矿石不可再生论的意义。
三、碳酸钙生产中六个注意要点
我从事碳酸钙生产和研究工作已经56年,先后主持设计了几十家碳酸钙企业,都取得了很好的效果。从1974年全国浙江菱湖第一次碳酸钙会议到2009年广东连州全国碳酸钙会议,我都是会议组织者之一,共计35年。在这其间任专家组组长五届25年,任协会会长两届,因此,我对碳酸钙行业有深深的感情,与碳酸钙企业及有关设备制造厂的领导们,技术人员们,专家教授们,行业同仁们,同志们,朋友们有深厚的友情,虽然我退下来,碳酸钙分会领导胡永琪会长、郝志刚秘书长,无机盐工业协会王孝峰会长、陈国福秘书长、原老会长吴明钰会长、张晓钟秘书长、陶连印秘书长及叶丽君主任、姜世光、王佩林等同志,对我始终非常关心、照顾,在此我表示衷心的感谢!也十分感谢企业同仁们,专家教授们,朋友们,同志们!
我今年已经80岁了,今后不能来参加会议了,借此机会我把几十年对碳酸钙生产、研究的体会与大家交流分享或许有点用途。
(一)选择优质的石灰石是搞好碳酸钙的基础
石灰石是生产沉淀碳酸钙的主要原料,因此要十分注意石灰石的选择,换句话说,不是什么样的石灰石都可以做出合格的碳酸钙,它必须具备一定的化学物理性质,同时还要十分注意石灰石的生成条件和生成年代。
1、石灰石化学性质要求
Ca0≥54% Mg0<1% sio2<1.5% Fe203<0.1%
Mn<0.005% P<0.007% S<0.006%
2、石灰石物理性质要求
石灰石要求致密块状,无重新结晶,气孔率<1%,莫式硬度>3,抗压强度>147.11Mpa,比重(密度)2.65-2.8/cm3
实践经验证明,石灰石的生成条件及生成年代不同,直接影响生产工艺参数的选择、产品质量的优劣、产量的多少、质量的好坏(如产品的白度、细度、结晶形态、沉体高低)等。
据全国全省市生产企业调查发现,多数企业先用奥陶纪,石碳纪,寒武纪生成的石灰石,由于它们生成条件、生成年代不同,因此直接影响到碳酸钙产品的白度、细度、碱度、沉体、形态及产品质量,也影响到生产工艺参数、工艺条件的选择,还影响产品产量的高低等等。下面我用三个单位失败的经验说明这个问题。
1、新疆建设兵团
2、辽宁海城
3、北京顺义
二、烧好石灰是生产碳酸钙的关键
怎样烧好灰?一是要选择先进、节能、环保的石灰窑;二是操作人员要精心科学的操作;三是要严格科学管理,企业选择窑型应考虑以下几个因素。
1、根据企业生产能力大小选择窑型
2、根据企业销售对象选择窑型
3、根据企业场地情况选择窑型
4、根据企业能源供应品种选择窑型
5、根据企业投资能力选择窑型
6、根据企业产品成本控制选择窑型
7、根据地方政府对环境等要求选择窑型
三、石灰消化工艺是碳酸钙生产中影响产品质量的重要因素
石灰消化不完全氢氧化钙的浆液粒子粗细不均,直接影响到钙产品的白度、细度、碱度、体积等指标,因此石灰消化要做到“准”、“精”、“陈”。
准—灰水比要准确,化灰温度要准,石灰入料要均匀准确。
精—石灰乳要做到三级精制,三级悬液分离器,三种不同目数筛网进行精制。
陈—是1999年在河北井陉全国碳酸钙专家组会上,我调研了许多企业的生产情况,提出轻钙生产要增设陈化工艺,当时有的专家还有不同意见,因为书本上和资料中没有这个工艺,但经一些企业采用后,白度、细度、PH值、粒径均匀度都取得很好效果,现已被企业广泛应用,陈化池多少,陈化时间多少,要根据化灰精制情况定,一般不少于4小时。
四、碳化工艺精心设计是碳酸钙产品质量的决定因素
设计中怎样控制碳化工艺?应注意以下几个条件:
1、首先控制好窑气质量,因窑气含有杂质,要对窑气进行四级过滤,防止杂质带入碳化塔中,影响产品质量。
2、控制CO2气体浓度,温度。
3、控制CO2气体气流速度及流量。
4、控制入碳化塔化灰浆浓度、温度。
5、正确选择碳化塔的高径比。
6、合理确定窑气的送风设备选型配套。
7、碳化塔截门与管路直径等要合理配制。
8、碳化塔位置选择必须遵循以下原则:
①碳化塔、送气设备、窑气净化设备与安装管路是否合理?应与石灰窑较近,以减少抽气阻力,节约能源。
②碳化塔设置位置问题
我设计中碳化塔一律放置室内,不宜放在室外露天,但我调查发现90%的企业放置室外,如其他因素确定之后,影响碳化速度,产品质量就是温度变化,如碳化塔放室外露天,不论南方、北方室外温度冬天与夏天不同,下雨与晴天不同,昼夜不同,甚至早、中、晚也不同,那么多不同产品就会随温度、气候的变化产品必然发生变化,难怪有些企业产品质量,白班与夜班不一样,同一个班前几小时和后几小时也不一样,所以然者,温度异也。
五、设备选型不可轻视
生产设计中,石灰窑、化灰机、碳化塔、脱水机、干燥机、筛粉机、包装机、要正确选择,就是一台提升机,一台水泵,一台风机,一个过滤器也不可轻视,因为整个生产中它是有机整体系统,一台设备出现问题,影响整个生产。
我设计中选用设备重点考虑,节能、环保、先进、稳妥,石灰窑选择先进的智能控制操作的窑。
化灰机:按产能选择不同规格的化灰机。
压缩机:选择高压水环真空泵替代空压机。
脱水设备:轻钙选择TGD型自动刮刀离心机纳米钙选择自动压滤机
干燥设备:轻钙选择回转列管干燥机纳米钙选择带式干燥机+强力粉
包装机:BGYJ(W)双嘴包装机
六、最终体现
工艺设计:工艺布置是否合理,是否节能,是否节约人力、物力,是否达到环保新要求,是否降低成本,提高经济效益,是企业设计先进合理的最终体现。