石灰岩は、 セメント 生産。1トンのセメントクリンカーを生産するには、約1.4〜1.5トンの石灰石が必要です。国家統計局のデータによると、中国のセメント生産量は2019年に23億トンを超え、石灰石の年間消費量は28億トンを超えました。
さらに、中央企業、国有企業、および大手民間企業がセメント産業の80%以上を独占しています。これらの企業は、石灰石資源の採掘権の90%以上を管理しています。その結果、90%以上の石灰石資源が価値の低いセメント生産に使用され、大きな無駄が生じています。
では、セメントの生産以外に、石灰岩にはどのような高度な用途があるのでしょうか?
酸化カルシウムの生成
酸化カルシウムは、一般に生石灰と呼ばれ、石灰岩を高温で焼成して得られます。ブロックと粉末の 2 つの形態があります。カルシウムとマグネシウムの含有量に基づいて、工業用と食品用に分類されます。工業用酸化カルシウムには 4 つのクラスがあります。
- クラス I は化学合成用です。
- クラス II はカルシウムカーバイド用です。
- クラス III はプラスチックとゴム用です。
- クラスIVは排ガス脱硫用です。
酸化カルシウムは、鉄鋼やプラスチックの重要な補助材料および基礎原料であり、環境保護分野で巨大な市場展望を持っています。たとえば、産業廃水処理、ゴミ焼却、排ガス脱硫などです。コスト効率の高いアルカリ酸化物として、酸化カルシウムは高速道路、高速鉄道、建設にも広く使用されています。また、工業（非鉄金属、製紙、製糖、ソーダ灰、食品、医薬品、建材）、農業などの分野でも重要な基礎原料となっています。
水酸化カルシウムの製造
水酸化カルシウムは、酸化カルシウムを水で分解して生成されます。化学式は Ca(OH)2 で、一般に消石灰として知られています。水溶液は清澄石灰水と呼ばれます。
水酸化カルシウムはアルカリの一般的な性質を持ち、強アルカリです。水酸化カルシウムの溶解度は水酸化ナトリウムや水酸化カリウムよりもはるかに低いため、その溶液は比較的腐食性が低く、アルカリ性も低いです。
そのため、食品の酸度調整剤として使用でき、緩衝、中和、凝固などの機能を果たします。食品グレードの水酸化カルシウムは、活性が比較的高く、構造が緩く、純度が高く、白度が良く、不純物含有量が低く、PbやAsなどの有害元素が含まれていません。
水酸化カルシウムはカルシウム製剤製造業界の原料として広く使用されており、グルコン酸カルシウムが最も一般的な製品です。
水酸化カルシウムは、粉ミルクや乳児用調合乳の酸性度を調整できます。また、ビール、チーズ、ココア製品の緩衝剤、中和剤、硬化剤としても使用できます。水酸化カルシウムは、医薬品や食品添加物の製造に使用されます。pH を調整し、凝固を引き起こします。たとえば、HA、飼料添加物用の VC リン酸、シクロヘキサンカルシウム、乳酸カルシウム、クエン酸カルシウムなどのハイテクバイオマテリアルの合成に使用されます。
さらに、砂糖産業、水処理、その他の高級有機化学品の添加物として使用され、食肉半製品、こんにゃく製品、飲料製品、医療用浣腸剤の酸度調整剤やカルシウム源の調製にも役立ちます。
水酸化カルシウムの開発
一部の国では水酸化カルシウム産業が早く発展しており、英国、米国、ドイツ、日本、韓国の年間生産量はいずれも1000万トンを超えています。これらの国は主に高純度、高白色度の製品を生産しています。それらと比較すると、中国の食品用水酸化カルシウム企業の生産能力は十分ではありません。高品質の製品は技術的な制限により国際市場の需要を満たすことができず、製品の量と品質の両方が外国企業に遅れをとっています。
そのため、国内の水酸化カルシウム企業を高い出発点から高速で発展させることが重要です。中国の生物学分野の現在の技術進歩に伴い、水酸化カルシウムの応用分野はますます広範になっており、特に食品グレードの水酸化カルシウムの需要は膨大です。
ナノ炭酸カルシウムの製造
ナノ炭酸カルシウムとは、粒子サイズが1～100nmの機能性無機充填剤のことを指し、ゴム、プラスチック、製紙、インク、コーティング、シーラントおよび接着剤、医薬品、歯磨き粉、食品などの分野で広く使用されています。
ナノ炭酸カルシウムの工業生産は主に炭化に依存しています。原料は主に炭酸カルシウム含有量の高い石灰石です。製造プロセスには、焼成、消化、炭化、改質、分散、乾燥が含まれ、最終的な粉末材料製品が得られます。
例えば、山東東華科技有限公司は、石灰石を加工してナノ炭酸カルシウムなどの高級カルシウム系新素材を生産しています。石灰鉱石の価格は1トンあたり約100元ですが、3,000元まで上昇する可能性があり、食品グレードのナノ炭酸カルシウムの価格は1トンあたり10,000元に達することもあります。
中国における石灰岩資源の採掘と利用の現状
現在の産業発展の具体的な条件と製品技術を組み合わせることで、石灰石資源の高価値かつ効率的な利用を実現できます。さらに、高品位の石灰石資源の価値を最大化するには、各製品に必要な石灰石グレードの上限を確立して細分化することが重要です。
石灰岩中のCaO含有量の勾配変化によると、
54%以上の含有量を持つ高品質の石灰石は、付加価値の高い軽質炭酸カルシウムおよびナノ炭酸カルシウム製品を生産できます。これらの製品を使用する業界には、高級プラスチック、製紙、コーティング、医薬品、エレクトロニクス、食品などがあります。
49% から 53% の含有量を持つ中品質の石灰岩は、活性酸化カルシウムと水酸化カルシウムを生成できます。これらの材料は、冶金溶剤、化学薬品、食品の高度加工産業で使用されています。
含有量が 48% 未満の低品質の石灰岩は、建設業界でセメントを生産することができます。
石灰石原料を、その酸化カルシウム含有量に応じてさまざまな関連産業に分配することで、完全に閉じた産業チェーンを実現し、高品質の資源、完全な利用、最大の価値と環境効果を保証します。