Batu kapur merupakan bahan baku utama semen produksi. Diperlukan sekitar 1,4 hingga 1,5 ton batu kapur untuk menghasilkan 1 ton klinker semen. Menurut data dari Biro Statistik Nasional, produksi semen Tiongkok melampaui 2,3 miliar ton pada tahun 2019, dan konsumsi batu kapur tahunan melampaui 2,8 miliar ton.
Selain itu, perusahaan pusat, perusahaan milik negara, dan perusahaan swasta besar menguasai lebih dari 80% industri semen. Entitas-entitas ini menguasai lebih dari 90% hak penambangan untuk sumber daya batu kapur. Akibatnya, lebih dari 90% sumber daya batu kapur digunakan untuk produksi semen bernilai rendah, yang menyebabkan pemborosan yang signifikan.
Jadi, selain menghasilkan semen, apa lagi kegunaan batu kapur yang bersifat tingkat tinggi?
Memproduksi kalsium oksida
Kalsium oksida, yang umumnya dikenal sebagai kapur tohor, diperoleh melalui pembakaran batu kapur pada suhu tinggi. Kalsium oksida tersedia dalam dua bentuk: balok dan bubuk. Berdasarkan kandungan kalsium dan magnesium, kalsium oksida dikategorikan menjadi kelas industri dan kelas makanan. Kalsium oksida kelas industri selanjutnya diklasifikasikan menjadi empat kategori: Kelas I untuk sintesis kimia, Kelas II untuk kalsium karbida, Kelas III untuk plastik dan karet, dan Kelas IV untuk desulfurisasi gas buang.
Kalsium oksida merupakan bahan pembantu dan bahan baku dasar yang penting untuk baja dan plastik. Kalsium oksida memiliki prospek pasar yang besar di bidang perlindungan lingkungan. Seperti pengolahan air limbah industri, pembakaran sampah, dan desulfurisasi gas buang. Sebagai oksida alkali yang hemat biaya, kalsium oksida juga banyak digunakan di jalan raya, kereta api berkecepatan tinggi, konstruksi. Kalsium oksida juga digunakan dalam industri (logam non-ferrous, pembuatan kertas, pembuatan gula, soda abu, makanan, obat-obatan, bahan bangunan), pertanian, dan bidang lainnya, sehingga menjadikannya bahan baku dasar yang penting.
Produksi kalsium hidroksida
Kalsium hidroksida terbentuk melalui pencernaan kalsium oksida dengan air. Rumus kimianya adalah Ca(OH)2, yang umumnya dikenal sebagai kapur mati. Larutan berairnya disebut air kapur murni.
Kalsium hidroksida memiliki sifat umum alkali dan merupakan alkali kuat. Karena kelarutan kalsium hidroksida jauh lebih rendah daripada natrium hidroksida dan kalium hidroksida, larutannya memiliki sifat korosif dan alkalinitas yang relatif rendah.
Oleh karena itu, kalsium hidroksida dapat digunakan sebagai pengatur keasaman dalam makanan, dengan fungsi sebagai penyangga, netralisasi, dan pemadatan. Kalsium hidroksida food grade memiliki aktivitas yang relatif tinggi, struktur yang longgar, kemurnian tinggi, warna putih yang baik, kadar pengotor yang rendah, dan tidak mengandung unsur-unsur berbahaya seperti Pb dan As.
Kalsium hidroksida digunakan secara luas sebagai bahan baku dalam industri produksi sediaan kalsium, dengan kalsium glukonat menjadi produk yang paling umum.
Kalsium hidroksida dapat digunakan sebagai pengatur keasaman dalam susu bubuk dan krim bubuk, produk olahannya, serta dalam susu formula bayi. Kalsium hidroksida juga dapat berfungsi sebagai penyangga, penetral, dan bahan pengawet dalam bir, keju, dan produk kakao. Karena efek penyesuaian pH dan koagulasinya, kalsium hidroksida digunakan dalam sintesis obat-obatan dan bahan tambahan makanan. Seperti sintesis biomaterial berteknologi tinggi seperti HA, sintesis fosfat VC untuk bahan tambahan pakan, dan produksi kalsium sikloheksana, kalsium laktat, dan kalsium sitrat.
Selain itu, ia digunakan sebagai bahan tambahan dalam industri gula, pengolahan air, dan bahan kimia organik bermutu tinggi lainnya. Ia juga berguna untuk menyiapkan pengatur keasaman dan sumber kalsium dalam produk daging setengah jadi yang dapat dimakan, produk konjak, produk minuman, dan enema medis.
Industri kalsium hidroksida di beberapa negara berkembang lebih awal. Inggris, AS, Jerman, Jepang, dan Korea Selatan semuanya memiliki produksi tahunan yang melebihi 10 juta ton. Negara-negara ini terutama memproduksi produk dengan kemurnian tinggi dan tingkat keputihan tinggi. Dibandingkan dengan mereka, kapasitas produksi perusahaan kalsium hidroksida food grade Tiongkok kurang memadai. Produk bermutu tinggi tidak dapat memenuhi permintaan pasar internasional karena keterbatasan teknis. Baik kuantitas maupun kualitas produk tertinggal dari perusahaan asing.
Oleh karena itu, sangat penting untuk mengembangkan perusahaan kalsium hidroksida domestik dari titik awal yang tinggi dan dengan kecepatan tinggi. Dengan kemajuan teknologi terkini di bidang biologi di Tiongkok, bidang aplikasi kalsium hidroksida menjadi lebih luas, terutama dengan permintaan besar untuk kalsium hidroksida food grade.
Produksi kalsium karbonat nano
Nano kalsium karbonat mengacu pada pengisi anorganik fungsional dengan ukuran partikel 1-100 nm, banyak digunakan dalam karet, plastik, pembuatan kertas, tinta, pelapis, bahan penyegel dan perekat, obat-obatan, pasta gigi, makanan, dan bidang lainnya.
Produksi industri kalsium karbonat nano terutama bergantung pada karbonisasi. Bahan baku utamanya adalah batu kapur dengan kandungan kalsium karbonat yang tinggi. Proses produksinya meliputi kalsinasi, pencernaan, karbonisasi, modifikasi, dispersi, dan pengeringan untuk mendapatkan produk akhir berupa bubuk.
Misalnya, Shandong Donghua Technology Co., Ltd. mengolah batu kapur menjadi material baru berbasis kalsium kelas atas seperti nano kalsium karbonat. Harga bijih kapur, yang sekitar 100 yuan/ton, dapat naik hingga 3.000 yuan/ton, dan harga nano kalsium karbonat food grade dapat mencapai 10.000 yuan/ton.
Status terkini penambangan dan pemanfaatan sumber daya batu kapur di Tiongkok
Perlu untuk menggabungkan kondisi spesifik perkembangan industri saat ini dan teknologi produk. Sehingga dapat mencapai pemanfaatan sumber daya batu kapur yang bernilai tinggi dan efisien. Lebih jauh, sangat penting untuk menetapkan dan membagi batas atas mutu batu kapur yang dibutuhkan untuk setiap produk untuk memaksimalkan nilai sumber daya batu kapur bermutu tinggi.
Berdasarkan perubahan gradien kandungan CaO pada batu kapur,
Batu kapur berkualitas tinggi dengan kandungan lebih dari 54% dapat menghasilkan produk kalsium karbonat ringan dan kalsium karbonat nano yang bernilai tambah tinggi. Industri yang menggunakan produk ini meliputi plastik kelas atas, pembuatan kertas, pelapis, obat-obatan, elektronik, makanan, dan lain-lain.
Batu kapur kualitas menengah dengan kandungan antara 49% dan 53% dapat menghasilkan kalsium oksida dan kalsium hidroksida aktif. Material ini dapat diaplikasikan dalam pelarut metalurgi, kimia, dan industri pengolahan makanan.
Batu kapur kualitas rendah dengan kandungan kurang dari 48% dapat menghasilkan semen dalam industri konstruksi.
Dengan mendistribusikan bahan baku batu kapur ke berbagai industri terkait sesuai dengan kandungan kalsium oksida yang berbeda, rantai industri yang sepenuhnya tertutup dapat dicapai. Hal ini memastikan sumber daya berkualitas tinggi, pemanfaatan penuh, dan nilai serta dampak lingkungan yang maksimal.