我国碳酸钙产业发展与资源梯级高值高效利用思考

田键; 刘旻; 胡攀; 朱艳超; 张祥; 古卫乐; 胡唐辉; 岳光永

doi:10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2020.07.011

我国碳酸钙产业发展与资源梯级高值高效利用思考

1.
湖北大学材料科学与工程学院, 湖北武汉 430062

2.
功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室, 湖北武汉 430062

3.
工业废弃物绿色产业化应用技术湖北省工程研究中心, 湖北武汉 430062

4.
玉林师范学院碳酸钙产业发展研究院, 广西玉林 537000

5.
湖北湖大天沭新能源材料工业研究设计院有限公司, 湖北武汉 430062

6.
中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院, 北京 100083

基金项目:
广西创新驱动发展专项（2018AA21013）；湖北大学青年科学基金（201911304000001）

详细信息

作者简介: 田键(1967-), 男, 博士, 教授。主要研究领域: 环境能源新材料及固废资源化利用。E-mail: tianjian@hubu.edu.cn

通讯作者: 胡攀(1988-), 男, 博士, 讲师。主要研究领域: 环境能源新材料及固废资源化利用。E-mail: hupan@hubu.edu.cn

中图分类号: TD872

收稿日期: 2020-10-27

刊出日期: 2020-12-25

Thoughts on the Development of Calcium Carbonate Industry and the High-value and High-efficiency Utilization of Resources in China

1.
School of Materials Science and Engineering, Hubei University, Wuhan 430062, China

2.
Key Laboratory of green preparation and application of functional materials, Ministry of education, Wuhan 430062, China

3.
Application technology of green industrialization of industrial waste Hubei Engineering Research Center, Wuhan 430062, China

4.
Yulin Normal University, Research Institute of calcium carbonate industry development, Yulin 537000, China

5.
Hubei Huda Tianshu New Energy Materials Industry Research and Design Institute Co., Ltd., Wuhan 430062, China

6.
School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China

More Information

Corresponding author: HU Pan, hupan@hubu.edu.cn

Received Date: 27 October 2020

Publish Date: 25 December 2020

摘要

摘要:
碳酸盐矿物在我国的工业体系中占据非常重要的位置。以目前应用最广泛的碳酸钙矿物资源为例，结合作者团队近十年从事碳酸钙产业规划、技术、工艺和装备等的研究经历，分析了我国碳酸钙资源研究现状及存在问题，并依据资源高值高效利用相关法律法规政策、碳酸钙相关产业国家行业标准和团队自身从事的碳酸钙产业工程实践经验，从矿山整合、绿色开采、梯级高值高效利用、优化配置制度及园区规划发展等5个方面进行了具体阐述，为我国碳酸钙资源的开采、利用和相关产业的高质量健康发展建言献策，践行资源的自然属性、社会属性和环境属性和谐科学统一发展。
- 碳酸钙 /
- 梯级利用 /
- 高值高效 /
- 绿色矿山
Abstract:
Carbonate mineral is one of the most valuable mineral resources for industrial applications, among which calcium and magnesium carbonate minerals are widely distributed, and a small amount of manganese, zinc, copper, strontium, and other carbonate minerals play a very important role in the industrial system of our country. Taking the most widely used mineral resources of calcium carbonate as an example, the author's team analyzed the current situation and existing problems of the research on calcium carbonate resources in China based on the experience of the research on the planning, technology, process and equipment of calcium carbonate industry in recent ten years. Further, mine integration, green mining, cascade high-value, and high-efficiency utilization, optimization of the distribution system and park planning and development are described in detail according to the relevant laws and regulations on the high-value and efficient utilization of resources, the relevant national industry standards of calcium carbonate and the carbonation team itself engaged in the practical experience of calcium industry engineering, which provides the suggestion for the exploitation and utilization of calcium carbonate resources and the healthy development of high-quality industry in China. Further, realizing the harmonious unified scientific development of the natural attribute, social attribute, and environmental attribute of CaCO₃ resources.
- CaCO₃ /
- cascade utilization /
- high value and efficient /
- green mine

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图 1 世界碳酸钙产量趋势(数据来源：中国粉体网)

Figure 1.

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图 2 2016年世界碳酸钙产量分布图(数据来源：中国粉体网)

Figure 2.

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图 3 2018年中国碳酸钙产业区域结构分布(数据来源：中研普华研究院)

Figure 3.

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图 4 石灰岩资源梯级高值高效利用原则

Figure 4.

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表 1 水泥原料用石灰质原料的要求^[23]

Table 1. Requirements of calcareous raw materials for cement raw materials

类别	化学成分质量分数/%
	CaO	MgO	K₂O+Na₂O	SO₃	游离氧化硅f-SiO₂
	CaO	MgO	K₂O+Na₂O	SO₃	石英质	燧石质
Ⅰ级品	≥48	≤3	≤0.6	≤1	≤6	≤4
Ⅱ级品	≤45	≤3.5	≤0.8	≤1	≤6	≤4

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表 2 黑色冶金熔剂石灰岩化学成分一般要求^[23]

Table 2. General requirements for the chemical composition of black metallurgical flux limestone

类别	品位界限	化学成分质量分数%
类别	品位界限	CaO	CaO+ MgO	MgO	SiO₂	P	S
石灰岩	边界品位	≥48	-	≤3.0	≤4.0	≤0.04	≤0.15
	工业品位	≥50	-	≤3.0	≤4.0	≤0.04	≤0.15

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表 3 有色冶金熔剂石灰岩化学成分一般要求^[23]

Table 3. General Requirements for Chemical Composition of Limestone as Flux for Nonferrous Metallurgy /%

品位界限	有色冶金熔剂石灰
品位界限	CaO	MgO	SiO₂
边界品位	≥50	≤1.5	≤2.0
工业品位	≥53	≤1.5	≤2.0

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表 4 轻质碳酸钙生产用石灰石要求^[24]

Table 4. Requirements of limestone for light calcium carbonate production

项目	要求	项目	要求
CaCO₃/%(或CaO%)	≥96.5(≥54)	Mn/%	＜0.0045
MgCO₃/(MgO%)	＜1.46(＜0.7)	P+S	微量
SiO₂/%	＜1.5	粒度/mm	75~150
Al₂O₃+Fe₂O₃/%	＜0.4	抗压强度/MPa	≥117.68

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作者简介: 田键(1967-), 男, 博士, 教授。主要研究领域: 环境能源新材料及固废资源化利用。E-mail: tianjian@hubu.edu.cn

通讯作者: 胡攀(1988-), 男, 博士, 讲师。主要研究领域: 环境能源新材料及固废资源化利用。E-mail: hupan@hubu.edu.cn

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Corresponding author: HU Pan, hupan@hubu.edu.cn

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