中國報告大廳網(wǎng)訊,當前,無水氯化鈣因凝固點低、遇水發(fā)熱、吸水性強等特性,在工業(yè)、食品、醫(yī)學、建筑材料等多個領(lǐng)域應用廣泛,市場需求逐年攀升。我國硫基復合肥產(chǎn)能巨大,生產(chǎn)過程中副產(chǎn)的大量鹽酸,因?qū)儆谖kU化學品、濃度低、儲存運輸難度大且市場價值低,成為企業(yè)難題,而利用這些副產(chǎn)鹽酸生產(chǎn)無水氯化鈣,既解決了鹽酸處置問題,又符合國家節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)政策,無水氯化鈣行業(yè)正迎來重要的發(fā)展機遇期。以下是2025年無水氯化鈣行業(yè)技術(shù)分析。
無水氯化鈣,化學式為CaCl2,是由氯、鈣元素組成的鹽,味微苦,屬于典型的離子型鹵化物,在室溫下呈現(xiàn)為白色、硬質(zhì)碎塊或顆粒。
市場上氯化鈣產(chǎn)品分為液體和固體兩類,其中液體產(chǎn)品的CaCl2含量通常在 27%~42%。固體產(chǎn)品主要包含無水氯化鈣和二水氯化鈣,二水氯化鈣的CaCl2含量一般在 74%~78%,無水氯化鈣的CaCl2含量通常在 94%~97%,且固體氯化鈣有粉末、刺球、光球和塊狀等多種規(guī)格。
無水氯化鈣憑借自身優(yōu)良特性,應用場景十分廣泛:
(1)在各行業(yè)中廣泛用作干燥劑,如汽車、鞋柜、保險柜、食品箱等場景的干燥劑。
(2)用于道路、停車場、機場冬季融雪除冰,以及煤礦開采過程中的防凍劑。
(3)可有效防除塵埃、煤塵、礦塵。
(4)作為石油化工脫水劑;在有機化工生產(chǎn)過程中,用作蒸餾石油、醚醇兌劑,還能用于煉油廠廢水中氟化物的脫除及紙張脫墨。
(5)在石油鉆井液體系中,起到鉆探潤滑、穩(wěn)定巖層、凝固制作孔塞的作用。
(6)在建筑行業(yè)用作早強劑,涂料生產(chǎn)中作為凝固劑,橡膠行業(yè)中作為乳膠凝結(jié)劑,同時也是生產(chǎn)有機顏料的沉淀劑。
(7)在冶金工業(yè)中作為添加劑,還是生產(chǎn)金屬鈣、金屬鈉的主要原料。
(8)作為造紙工業(yè)添加劑,能夠增加紙張強度。
(9)在化學工業(yè)中,既是無機化工原料,也是硫酸根脫除劑,同時還是藻酸鈉的凝固劑。
(10)由于氯化鈣水溶液冰點溫度遠低于水,無水氯化鈣相關(guān)溶液廣泛應用于制冷、空調(diào)系統(tǒng)的載冷劑。
(11)可作為水處理的凈化劑。
(12)用于防治蔬菜、水果作物等的腐爛病,同時也是食品防腐劑。
(13)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,是鈣養(yǎng)分的主要資源,可用作葉面肥,以及 BB 肥的改良劑。
(14)食品級氯化鈣可用于飲料中,增強適口性;作為膠化劑,能增強湯粥稠度,還可增強豆腐凝固、奶酪凝固等。
近幾年,我國無水氯化鈣市場快速發(fā)展,推動老廠擴大產(chǎn)能,新廠不斷涌現(xiàn)。但國內(nèi)氯化鈣廠主要依附大型硫基復合肥企業(yè)、制堿企業(yè)、制酸企業(yè)建設(shè),多數(shù)集中在東部沿海或靠近原鹽產(chǎn)地。
國外無水氯化鈣有三大供應商,其中一家供應商的氯化鈣為地下鹽水的副產(chǎn)品,產(chǎn)能 600kt/a;另一家供應商的氯化鈣為生產(chǎn)純堿的副產(chǎn)物,產(chǎn)能 450kt/a;還有一家供應商的氯化鈣為氯堿工業(yè)和有機氯公司的副產(chǎn)品氯化氫與石灰中和制得,產(chǎn)能 300kt/a。加上其他一些小企業(yè),僅美國的產(chǎn)能就超過 1500kt/a。2023 年 9 月,沙特某 300kt/a 純堿氯化鈣項目投產(chǎn),從全球范圍來看,氯化鈣產(chǎn)能持續(xù)增長,無水氯化鈣已成為一款重要的化工產(chǎn)品。
據(jù)《2025-2030年中國無水氯化鈣行業(yè)市場分析及發(fā)展前景預測報告》統(tǒng)計,北美地區(qū) 25% 的氯化鈣用于防治固體塵埃,20% 用于道路融化冰雪,20% 用于油氣開采,三者合計約占三分之二。此外,14% 用于工業(yè)加工過程,11% 用于混凝土添加劑,10% 用于其他用途。
隨著新疆、內(nèi)蒙古、青海等地氯化鈣生產(chǎn)裝置陸續(xù)釋放產(chǎn)能,國內(nèi)氯化鈣市場競爭愈發(fā)激烈。由于歐美等國氯化鈣產(chǎn)能不足,我國近幾年無水氯化鈣出口量快速增長。國內(nèi)氯化鈣市場的激烈競爭主要集中在低端產(chǎn)品領(lǐng)域,而精制氯化鈣的產(chǎn)能相對較小,中高端無水氯化鈣市場仍有較大的發(fā)展空間。
在堿法生產(chǎn)工藝中,由于制純堿的生產(chǎn)規(guī)模較大,排放的堿液數(shù)量多,為無水氯化鈣生產(chǎn)提供了充足原料。純堿生產(chǎn)工藝主要有氨堿法、候氏制堿法(即聯(lián)堿法)和天然堿法三種,其中氨堿法生產(chǎn)純堿時,每生產(chǎn) 1t 純堿約向外排放 10~m3的含鈣廢液,因此利用含鈣廢液制備無水氯化鈣成為重要的技術(shù)手段,這種方式既實現(xiàn)了含鈣廢液的處理,又提高了產(chǎn)品附加值。
堿法生產(chǎn)無水氯化鈣最常用的方法有灘曬濃縮法、加熱蒸發(fā)濃縮法、井下循環(huán)法,其流程主要包括原料洗堿液、復曬、蒸發(fā)、濃縮、制鈣塊等步驟。該工藝的原材料主要從堿廠的廢堿液中提取,氨堿法企業(yè)在制堿過程中生成純堿的同時會產(chǎn)生氯化鈣溶液,堿廠的廢堿液經(jīng)過過濾蒸發(fā)后可制得氯化鈣成品。與酸法制備無水氯化鈣相比,堿法工藝雖然成本較高,但在環(huán)保方面具有重要意義。
酸法生產(chǎn)無水氯化鈣的工藝流程相對簡單,將石灰石與鹽酸按一定比例投入多級反應槽制取鈣液,調(diào)節(jié) pH 值以去除各種雜質(zhì),再經(jīng)過濃縮、干燥等步驟,分別制得粉狀、塊狀、粒狀、球狀的無水氯化鈣。對于副產(chǎn)鹽酸的生產(chǎn)企業(yè)而言,鹽酸處理量較大,將其用于生產(chǎn)無水氯化鈣是一種理想的選擇,其化學反應方程式為:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O。
貴州省是我國磷復肥生產(chǎn)基地,在硫基復合肥生產(chǎn)過程中副產(chǎn)大量鹽酸,且隨著硫基復合肥產(chǎn)能的不斷增加,副產(chǎn)鹽酸的量也隨之上升。由于鹽酸屬于危險化學品,濃度低、儲存運輸難度大、市場價值低且銷售半徑有限,給當?shù)仄髽I(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營帶來了較大負擔。而鹽酸作為生產(chǎn)無水氯化鈣的主要原料之一,利用鹽酸生產(chǎn)無水氯化鈣能夠消耗大量鹽酸,有效解決硫基復合肥企業(yè)鹽酸銷售難的問題。
某企業(yè)硫基復合肥產(chǎn)能超過 800kt/a,副產(chǎn)質(zhì)量濃度 33% 的鹽酸 100kt/a 以上。為解決鹽酸銷售難題,該企業(yè)先后建成 20kt/a 和 25kt/a 的無水氯化鈣生產(chǎn)裝置,每年消耗質(zhì)量濃度 33% 的鹽酸 8 萬 t 以上,大幅緩解了鹽酸銷售壓力。
該企業(yè)的無水氯化鈣生產(chǎn)裝置包括反應、造粒、干燥、尾氣處理等工段,具體工藝流程如下:
(1)反應工段:將質(zhì)量濃度 33% 的鹽酸與石灰石進行反應,反應液用氫氧化鈣中和調(diào)節(jié) pH 值至 8.5~9.2,中和液經(jīng)過板式壓濾機壓濾后,濾液即為制備無水氯化鈣的原料液。
(2)造粒工段:無水氯化鈣原料液通過輸送泵送至尾氣洗滌塔進行蒸發(fā)濃縮,隨后經(jīng)霧化泵輸送至噴霧流化床干燥造粒機內(nèi)完成造粒干燥過程。大部分顆粒經(jīng)過顆粒整形機進入冷卻機冷卻,冷卻后的合格無水氯化鈣產(chǎn)品進入包裝系統(tǒng),細粉作為返料回收處理,大顆粒經(jīng)過破碎后也作為返料回收處理。
(3)干燥工段:利用天然氣熱風爐燃燒產(chǎn)生的 360℃左右的潔凈煙氣作為造粒干燥的干燥介質(zhì),在噴霧流化床干燥造粒機內(nèi),該干燥介質(zhì)與質(zhì)量分數(shù) 40% 左右的氯化鈣料液充分進行熱交換,完成傳質(zhì)傳熱過程。
(4)尾氣處理工段:完成造粒干燥后的尾氣,經(jīng)過旋風分離器、布袋除塵器以及兩級洗滌除塵處理后,由系統(tǒng)引風機經(jīng)煙囪達標排放。
我國無水氯化鈣的用途主要集中在冷凍、油田、有機顏料加工等行業(yè),潛在市場規(guī)模龐大。近幾年,我國對韓國、日本、澳大利亞、東南亞、中東等國家和地區(qū)的無水氯化鈣出口量增長迅速。
目前,國內(nèi)主流的無水氯化鈣生產(chǎn)工藝技術(shù)日趨成熟,無水氯化鈣的生產(chǎn)已從最初的環(huán)保配套需求,逐步向綠色循環(huán)經(jīng)濟方向發(fā)展。關(guān)于無水氯化鈣的相關(guān)技術(shù)研究持續(xù)增多,尤其是在無水氯化鈣改性技術(shù)以及增效增值方面的研究成果最為突出。
隨著工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)保要求的日益提高,無水氯化鈣憑借相對穩(wěn)定的成本優(yōu)勢,加上產(chǎn)品向多樣化方向發(fā)展,其附加值還將進一步提升,未來無水氯化鈣行業(yè)有望實現(xiàn)更廣闊的發(fā)展。
綜上所述,無水氯化鈣具備獨特的理化特性和多樣的質(zhì)量標準,在眾多領(lǐng)域有著廣泛應用,國內(nèi)外市場前景可觀但競爭格局不同。其生產(chǎn)工藝有堿法和酸法兩類,酸法中利用硫基復合肥副產(chǎn)鹽酸生產(chǎn)的方式,既解決了企業(yè)難題又符合產(chǎn)業(yè)政策。未來,隨著技術(shù)成熟和環(huán)保重視,無水氯化鈣行業(yè)在附加值提升和市場拓展上潛力巨大,將朝著綠色循環(huán)經(jīng)濟方向穩(wěn)步發(fā)展。
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