近年來(lái)我國碳酸鈣工業(yè)快速發(fā)展,但耗能高、污染大的問(wèn)題仍未解決,而且企業(yè)往往重生產(chǎn)改進(jìn)輕應用研究,高附加值市場(chǎng)亟待開(kāi)拓。如何通過(guò)技術(shù)升級來(lái)降低碳酸鈣生產(chǎn)成本和污染排放,如何發(fā)展綠色技術(shù)、提升企業(yè)競爭力?
一、降耗:從爐窯改進(jìn)入手
輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)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(chǎn)成本的55%,在納米碳酸鈣生產(chǎn)成本中的比例平均超過(guò)65%。
碳酸鈣生產(chǎn)爐窯是關(guān)鍵。在輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)過(guò)程中,石灰石煅燒是產(chǎn)品質(zhì)量和節能降耗的關(guān)鍵環(huán)節。它不僅關(guān)系到生石灰生產(chǎn)本工序的能耗指標,同時(shí)直接涉及到整個(gè)工藝過(guò)程能耗中心——碳化過(guò)程的能耗高低。
目前國內相當多的企業(yè)仍采用磚混結構的立窯。土立窯雖然投資少,但能耗高,每噸碳酸鈣消耗白煤在180~200千克。對此,有的企業(yè)對土立窯實(shí)施了密閉鼓風(fēng)增高縮徑技術(shù)改造,收到了較好的效果,煤耗降低了30%。比較先進(jìn)的企業(yè)采用了機械化程度較高、結構較為完善的鋼殼立窯。專(zhuān)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(yè)引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),消化吸收、改進(jìn)發(fā)展外,當務(wù)之急是如何采取措施改進(jìn)大多數企業(yè)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(jìn)度實(shí)現低消耗。此外,注重余熱利用和進(jìn)行節能改造也是行之有效的方法。
二、拓應用:從表面改性入手
由于碳酸鈣產(chǎn)品價(jià)格低廉又具有良好的補強性、抗沖擊性使其性?xún)r(jià)比優(yōu)勢十分明顯,成為塑料、橡膠、涂料等產(chǎn)業(yè)降低成本、提高產(chǎn)品競爭力的首選填料和輔料。但因產(chǎn)品分散性問(wèn)題,在某些領(lǐng)域的應用受到了一定的限制。通過(guò)表面處理,提升分散性,進(jìn)而拓展應用領(lǐng)域,應是一條較好的出路。
比如說(shuō),現在碳酸鈣企業(yè)大部分還在沿用最早的活性碳酸鈣表面處理技術(shù),用偶聯(lián)劑與硬脂酸對輕質(zhì)碳酸鈣的表面進(jìn)行活化。隨著(zhù)高新技術(shù)的發(fā)展,有個(gè)別的碳酸鈣企業(yè)在改變原來(lái)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(yè)的生產(chǎn)成本。
活性碳酸鈣是用表面活性劑進(jìn)行表面活化的碳酸鈣。用表面活性劑處理碳酸鈣時(shí)。由于碳酸鈣是無(wú)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(jìn)行類(lèi)似化學(xué)鍵這樣的化學(xué)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(chǎn)的基本原理,這樣處理過(guò)的填料已由親水性變?yōu)橛H油性,對樹(shù)脂一類(lèi)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(lái)進(jìn)入人們的視野。碳酸鈣紙是一種可塑性循環(huán)利用的新型紙膜,具有無(wú)毒、防水、防霉、抗蟲(chóng)蛀、不易破碎和可降解等特性。廣泛用于各種包裝、圖書(shū)及書(shū)寫(xiě)行業(yè)。據相關(guān)數據顯示,每噸碳酸鈣紙產(chǎn)品可節省木材1.6立方米,整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程無(wú)需用水,不產(chǎn)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(tài)環(huán)境、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟和構建和諧社會(huì )都將產(chǎn)生深遠影響。
三、攻關(guān):走校企聯(lián)合之路
技術(shù)方向明確了,該如何攻關(guān)呢?高校擁有包括人才和技術(shù)在內的大量科研資源,企業(yè)有實(shí)際的生產(chǎn)需要和較好的資金保障。就我國國情而言,校企聯(lián)合無(wú)疑是促進(jìn)碳酸鈣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一條捷徑。
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