La piedra caliza es la principal materia prima para cemento Producción. Se necesitan entre 1,4 y 1,5 toneladas de piedra caliza para producir 1 tonelada de clínker de cemento. Según datos de la Oficina Nacional de Estadísticas, la producción de cemento de China superó los 2.300 millones de toneladas en 2019, y el consumo anual de piedra caliza superó los 2.800 millones de toneladas.
Además, las empresas centrales, las empresas estatales y las grandes empresas privadas dominan más de 801 TP3T de la industria del cemento. Estas entidades controlan más de 901 TP3T de los derechos de explotación de recursos de piedra caliza. Como resultado, más de 901 TP3T de recursos de piedra caliza se utilizan para la producción de cemento de bajo valor, lo que genera un desperdicio significativo.
Entonces, además de producir cemento, ¿qué otras aplicaciones de alto nivel tiene la piedra caliza?
Producción de óxido de calcio
El óxido de calcio, conocido comúnmente como cal viva, se obtiene mediante la calcinación a alta temperatura de la piedra caliza. Se presenta en dos formas: en bloques y en polvo. Según el contenido de calcio y magnesio, se clasifica en grado industrial y grado alimenticio. El óxido de calcio de grado industrial tiene cuatro clases.
- La clase I es para la síntesis química.
- La clase II es para carburo de calcio.
- La clase III es para plásticos y caucho.
- La clase IV es para la desulfuración de gases de combustión.
El óxido de calcio es un importante material auxiliar y materia prima básica para el acero y los plásticos. Tiene enormes perspectivas de mercado en los campos de protección del medio ambiente, como el tratamiento de aguas residuales industriales, la incineración de basura y la desulfuración de gases de combustión. Como óxido alcalino rentable, el óxido de calcio también se utiliza ampliamente en carreteras, ferrocarriles de alta velocidad y construcción. También en la industria (metales no ferrosos, fabricación de papel, fabricación de azúcar, carbonato de sodio, alimentos, medicamentos, materiales de construcción), agricultura y otros campos, lo que lo convierte en una importante materia prima básica.
Producción de hidróxido de calcio
El hidróxido de calcio se forma por la digestión del óxido de calcio con agua. La fórmula química es Ca(OH)2, comúnmente conocida como cal apagada. La solución acuosa se denomina agua de cal clarificada.
El hidróxido de calcio tiene las propiedades generales de un álcali y es un álcali fuerte. Como la solubilidad del hidróxido de calcio es mucho menor que la del hidróxido de sodio y el hidróxido de potasio, su solución tiene una corrosividad y una alcalinidad relativamente bajas.
Por lo tanto, se puede utilizar como regulador de acidez en los alimentos, cumpliendo funciones como tampón, neutralización y solidificación. El hidróxido de calcio de grado alimenticio tiene una actividad relativamente alta, una estructura suelta, alta pureza, buena blancura, bajo contenido de impurezas y no contiene elementos nocivos como Pb y As.
El hidróxido de calcio se utiliza ampliamente como materia prima en la industria de producción de preparados de calcio, siendo el gluconato de calcio el producto más común.
El hidróxido de calcio puede regular la acidez de las leches en polvo y las fórmulas infantiles. También puede servir como tampón, neutralizador y agente de curado en cerveza, queso y productos de cacao. El hidróxido de calcio se utiliza para elaborar medicamentos y aditivos alimentarios. Ajusta el pH y provoca la coagulación. Por ejemplo, en la síntesis de: biomateriales de alta tecnología como HA, fosfatos de VC para aditivos alimentarios y ciclohexano de calcio, lactato de calcio y citrato de calcio.
Además, se utiliza como aditivo en la industria azucarera, el tratamiento del agua y otros productos químicos orgánicos de alta gama. También es útil para preparar reguladores de acidez y fuentes de calcio en productos cárnicos semiacabados comestibles, productos de konjac, bebidas y enemas médicos.
Desarrollo de hidróxido de calcio
En algunos países, la industria del hidróxido de calcio se desarrolló antes. El Reino Unido, los Estados Unidos, Alemania, Japón y Corea del Sur tienen una producción anual de más de 10 millones de toneladas. Estos países producen principalmente productos de alta pureza y blancura. En comparación con ellos, la capacidad de producción de las empresas chinas de hidróxido de calcio de grado alimenticio es menor. Los productos de alta calidad no pueden satisfacer las demandas del mercado internacional debido a limitaciones técnicas. Tanto la cantidad como la calidad de los productos están por detrás de las de las empresas extranjeras.
Por lo tanto, es crucial desarrollar empresas nacionales de hidróxido de calcio desde un punto de partida elevado y a gran velocidad. Con los avances tecnológicos actuales en el campo biológico en China, el campo de aplicación del hidróxido de calcio se está volviendo más amplio, especialmente con la enorme demanda de hidróxido de calcio de grado alimenticio.
Producción de nanocarbonato de calcio
El nanocarbonato de calcio se refiere a rellenos inorgánicos funcionales con un tamaño de partícula de 1 a 100 nm, ampliamente utilizados en caucho, plásticos, fabricación de papel, tinta, recubrimientos, selladores y adhesivos, medicamentos, pasta de dientes, alimentos y otros campos.
La producción industrial de nanocarbonato de calcio se basa principalmente en la carbonización. La materia prima es principalmente piedra caliza con un alto contenido de carbonato de calcio. El proceso de producción implica calcinación, digestión, carbonización, modificación, dispersión y secado para obtener el producto final en polvo.
Por ejemplo, Shandong Donghua Technology Co., Ltd. procesa piedra caliza para obtener nuevos materiales de alta calidad a base de calcio, como nanocarbonato de calcio. El precio del mineral de cal, que es de aproximadamente 100 yuanes por tonelada, puede ascender a 3.000 yuanes por tonelada, y el precio del nanocarbonato de calcio de grado alimenticio puede alcanzar los 10.000 yuanes por tonelada.
Estado actual de la explotación y explotación de recursos de piedra caliza en China
Es necesario combinar las condiciones específicas del desarrollo industrial actual y la tecnología de los productos para lograr un uso eficiente y de alto valor de los recursos de piedra caliza. Además, es fundamental establecer y subdividir el límite superior de la calidad de piedra caliza requerida para cada producto para maximizar el valor de los recursos de piedra caliza de alta calidad.
Según el cambio de gradiente del contenido de CaO en piedra caliza,
La piedra caliza de alta calidad con un contenido superior a 54% puede producir productos de carbonato de calcio ligero y nanocarbonato de calcio de alto valor agregado. Las industrias que utilizan estos productos incluyen plásticos de alta gama, fabricación de papel, revestimientos, medicamentos, productos electrónicos, alimentos y otros.
La caliza de calidad intermedia con un contenido entre 49% y 53% puede producir óxido de calcio activo e hidróxido de calcio. Estos materiales encuentran aplicaciones en solventes metalúrgicos, productos químicos y en las industrias de procesamiento profundo de alimentos.
La piedra caliza de baja calidad con un contenido inferior a 48% puede producir cemento en las industrias de la construcción.
Al distribuir las materias primas de piedra caliza a diversas industrias relacionadas según su diferente contenido de óxido de calcio, se puede lograr una cadena industrial completamente cerrada. Esto garantiza recursos de alta calidad, plena utilización y máximo valor y efectos ambientales.