O calcário é a principal matéria-prima para cimento produção. São necessárias cerca de 1,4 a 1,5 toneladas de calcário para produzir 1 tonelada de clínquer de cimento. De acordo com dados do National Bureau of Statistics, a produção de cimento da China ultrapassou 2,3 bilhões de toneladas em 2019, e o consumo anual de calcário ultrapassou 2,8 bilhões de toneladas.
Além disso, empresas centrais, empresas estatais e grandes empresas privadas dominam mais de 80% da indústria de cimento. Essas entidades controlam mais de 90% dos direitos de mineração de recursos de calcário. Como resultado, mais de 90% de recursos de calcário são usados para produção de cimento de baixo valor, levando a desperdício significativo.
Então, além de produzir cimento, quais outras aplicações de alto nível o calcário tem?
Produção de óxido de cálcio
Óxido de cálcio, comumente conhecido como cal viva, é obtido pela calcinação de calcário em alta temperatura. Ele vem em duas formas: bloco e em pó. Com base no conteúdo de cálcio e magnésio, ele é categorizado em grau industrial e grau alimentício. O óxido de cálcio de grau industrial tem quatro classes.
- A classe I é para síntese química.
- A classe II é para carboneto de cálcio.
- A Classe III é para plásticos e borracha.
- A Classe IV é para dessulfurização de gases de combustão.
O óxido de cálcio é um importante material auxiliar e matéria-prima básica para aço e plásticos. Ele tem grandes perspectivas de mercado em campos de proteção ambiental. Como tratamento de águas residuais industriais, incineração de lixo e dessulfurização de gases de combustão. Como um óxido alcalino de baixo custo, o óxido de cálcio também é amplamente utilizado em rodovias, ferrovias de alta velocidade, construção. Também na indústria (metais não ferrosos, fabricação de papel, fabricação de açúcar, carbonato de sódio, alimentos, medicamentos, materiais de construção), agricultura e outros campos, tornando-o uma importante matéria-prima básica.
Produção de hidróxido de cálcio
Hidróxido de cálcio é formado pela digestão de óxido de cálcio com água. A fórmula química é Ca(OH)2, comumente conhecida como cal apagada. A solução aquosa é chamada de água de cal clarificada.
O hidróxido de cálcio tem as propriedades gerais de um álcali e é um álcali forte. Como a solubilidade do hidróxido de cálcio é muito menor do que a do hidróxido de sódio e do hidróxido de potássio, sua solução tem corrosividade e alcalinidade relativamente baixas.
Portanto, ele pode ser usado como um regulador de acidez em alimentos, servindo funções como tamponamento, neutralização e solidificação. O hidróxido de cálcio de grau alimentício tem atividade relativamente alta, uma estrutura solta, alta pureza, boa brancura, baixo teor de impurezas e não contém elementos prejudiciais como Pb e As.
O hidróxido de cálcio é amplamente utilizado como matéria-prima na indústria de produção de preparações de cálcio, sendo o gluconato de cálcio o produto mais comum.
O hidróxido de cálcio pode regular a acidez em leite em pó e fórmulas infantis. Ele também pode servir como um tampão, neutralizador e agente de cura em cerveja, queijo e produtos de cacau. O hidróxido de cálcio é usado na fabricação de medicamentos e aditivos alimentares. Ele ajusta o pH e causa coagulação. Por exemplo, a síntese de: biomateriais de alta tecnologia como HA, fosfatos de VC para aditivos alimentares e ciclohexano de cálcio, lactato de cálcio e citrato de cálcio.
Além disso, é usado como aditivo na indústria açucareira, tratamento de água e outros produtos químicos orgânicos de ponta. Também é útil para preparar reguladores de acidez e fontes de cálcio em produtos semiacabados de carne comestível, produtos konjac, produtos de bebidas e enemas médicos.
Desenvolvimento de hidróxido de cálcio
A indústria de hidróxido de cálcio em alguns países se desenvolveu mais cedo. O Reino Unido, os EUA, a Alemanha, o Japão e a Coreia do Sul têm uma produção anual superior a 10 milhões de toneladas. Esses países produzem principalmente produtos de alta pureza e alta brancura. Comparado a eles, a capacidade de produção das empresas de hidróxido de cálcio de grau alimentício da China é menos suficiente. Produtos de alta qualidade não podem atender às demandas do mercado internacional devido a limitações técnicas. Tanto a quantidade quanto a qualidade dos produtos ficam atrás das empresas estrangeiras.
Portanto, é crucial desenvolver empresas nacionais de hidróxido de cálcio a partir de um alto ponto de partida e em alta velocidade. Com os atuais avanços tecnológicos no campo biológico na China, o campo de aplicação do hidróxido de cálcio está se tornando mais extenso, especialmente com a enorme demanda por hidróxido de cálcio de grau alimentício.
Produção de nano carbonato de cálcio
Carbonato de cálcio nano refere-se a cargas inorgânicas funcionais com tamanho de partícula de 1-100 nm, amplamente utilizadas em borracha, plásticos, fabricação de papel, tinta, revestimentos, selantes e adesivos, medicina, pasta de dente, alimentos e outros campos.
A produção industrial de nano carbonato de cálcio depende principalmente da carbonização. A matéria-prima é principalmente calcário com alto teor de carbonato de cálcio. O processo de produção envolve calcinação, digestão, carbonização, modificação, dispersão e secagem para obter o produto final de material em pó.
Por exemplo, a Shandong Donghua Technology Co., Ltd. processa calcário em novos materiais de alta qualidade à base de cálcio, como o nano carbonato de cálcio. O preço do minério de cal, que é de cerca de 100 yuan/ton, pode subir para 3.000 yuan/ton, e o preço do nano carbonato de cálcio de grau alimentício pode chegar a 10.000 yuan/ton.
O estado atual da mineração e utilização de recursos calcários na China
É necessário combinar as condições específicas do desenvolvimento industrial atual e da tecnologia de produtos. Assim, pode-se atingir utilização eficiente e de alto valor dos recursos de calcário. Além disso, é crucial estabelecer e subdividir o limite superior do grau de calcário necessário para cada produto para maximizar o valor dos recursos de calcário de alto grau.
De acordo com a mudança de gradiente do teor de CaO no calcário,
Calcário de alta qualidade com um conteúdo maior que 54% pode produzir produtos de carbonato de cálcio leve e nano carbonato de cálcio de alto valor agregado. As indústrias que usam esses produtos incluem plásticos de ponta, fabricação de papel, revestimentos, medicina, eletrônicos, alimentos e outros.
Calcário de qualidade intermediária com um conteúdo entre 49% e 53% pode produzir óxido de cálcio ativo e hidróxido de cálcio. Esses materiais encontram aplicações em solventes metalúrgicos, produtos químicos e indústrias de processamento profundo de alimentos.
Calcário de baixa qualidade com teor inferior a 48% pode produzir cimento nas indústrias de construção.
Ao distribuir matérias-primas de calcário para várias indústrias relacionadas de acordo com seu diferente teor de óxido de cálcio, uma cadeia industrial totalmente fechada pode ser alcançada. Isso garante recursos de alta qualidade, utilização total e máximo valor e efeitos ambientais.