
我国高岭土市场现状及发展趋势
吴小缓 王文利
(建筑材料工业技术情报研究所,北京 100024)
摘 要 阐述了我国软质高岭土和煤系高岭土的生产情况、应用领域及消费情况,并对未来的需求和发展进行了预测,指出要发展产品深加工,开发新产品。
关键词 高岭土 生产 应用 市场 发展趋势
Market and Development of Domestic Kaolin Industry
Wu Xiaohuan Wang Wenli
(Institute of Technical Information for Building Materials Industry,Beijing 100024)
Abstract The production,application and consumption of kaolin were introduced in this paper,its development trend was also predicted.Deep2 ing prosessing and developing new products are needed for domestic kaolin industry.
K ey w ords kaolin production application market development trend
我国非煤建造型高岭土,资源储量居世界第五位。截至2003年底,对我国21个省市232处产地统计,基础储量为5.46亿t。而我国含煤建造沉积型高岭土资源储量占世界首位,探明远景储量及推算储量180.5亿t,主要分布在东北、西北和石炭2二叠纪煤系中,以煤层中夹矸、顶底板或单独形成矿层独立存在,其中以内蒙古准格尔煤田的资源最为丰富,达8.1亿t[1]。
1 高岭土生产情况
1.1 软质高岭土 目前,全国县以上高岭土生产企业有100多家,乡镇企业700多家,原矿年生产能力超过600万t,选矿能力180万t。2003年,大型生产企业的原矿生产能力:福建龙岩九州高岭土公司达68万t、苏州中国高岭土公司为22万t、茂名高岭科技有限公司26万t、潮州飞天燕瓷土矿24万t;全国高岭土年产量约为360万t,其中机选土约180万t,集中在苏州、茂名和湛江、龙岩地区(表1)。
表1 近年我国高岭土产量3
年份19992000200120022003
采选总量(商品量)300325350350360机选土133145171171180
3资料来源:中国黏土矿物专委会;单位:万t。
1.2 煤系高岭土 我国以其独特且丰富的煤系高岭石资源而著称于世。但工业规模的以煤系高岭岩为原料的煅烧高岭土的生产,20世纪90年代才起步;而以所谓“双90”(即白度≥90%,细度-2μm含量≥90%)产品为标志的优质煅烧高岭土的规模化生产,1998年前后才开始。2000年,煅烧高岭土的产量约为9万t,其中白度大于90、细度1250目以上的超细煅烧高岭土产品约4.5万t,较上年增长50%;“双90”产品约有2万t,较上年增长33133%。经过10多年努力,我国煤系煅烧高岭土工业已初具规模,并以高昂的开发代价形成独立知识产权和技术特点的生产工艺。据不完全统计,现有不同规模煅烧高岭土企业近45家,总生产能力已达30万t,多数为年产量数百t到几千t的小型加工厂,主要以生产中、低档产品为主。设计能力在1万t的企业12家,在建和扩建万吨级企业9家[2]。
2 高岭土应用领域及消费结构
国内高岭土的消费领域,涉及陶瓷(日用陶瓷、建筑陶瓷、卫生陶瓷、工艺美术陶瓷、高压电瓷、低压电瓷、高频瓷、无线电瓷)、造纸、橡胶、塑料、搪瓷、石油化工、涂料、油墨、光学玻璃、玻璃纤维、化纤、砂轮、建材、化肥、农药和杀虫剂载体、胶水、耐火材料等行业。产品已有十多个系列,近60~70个品种。
我国软质高岭土的消费结构为:陶瓷和电瓷55%,造纸22%,其它为23%;煤系高岭土的消费结构为:油漆涂料65%~85%,造纸5%~15%,橡塑及电缆5%~10%,陶瓷3%~8%,精细化工3%~5%。煅烧土在涂料工业的消费量增长较快。
2.1 水洗高岭土
21111 陶瓷:陶瓷的坯体和釉料中都用到高岭土,但其品种不同使用情况也不尽相同。我国建筑陶瓷(主要产品为地砖和墙面砖)中高档产品大约占
第28卷第4期2005年7月
非金属矿
Non2Metallic Mines
Vol.28No.4
J uly,2005
15%~20%,中档产品占20%~35%。前者对原料的要求较高,尤其是釉料的要求。卫生陶瓷和日用陶瓷对原料的要求较建筑陶瓷的要高。陶瓷行业中低档瓷制品一般采用当地原料(黏土、高岭土),釉料和中高档瓷制品一般采用优质陶瓷级高岭土。
2003年,我国建筑陶瓷产量约为32.5亿m2,砖厚一般4~18mm,通常按8mm厚的砖每m2重量20kg
计算,重量则约为650万t;卫生陶瓷成品产量约为7000万件,通常按15kg/件计算,产量则约为105万t;日用瓷的产量约为150亿件,通常按0125kg/件计,产量则约为37.5万t。陶瓷原料总重量中,坯体重量/釉料重量约为9∶1。而高岭土在釉料中约占5%~10%;建筑陶瓷和卫生陶瓷坯体中,高岭土用量平均占30%~40%;日用陶瓷坯体中,高岭土平均约占45%左右。由此推算,陶瓷用高岭土的量约为265.61万t。如果加上成品烧失量以及贮运损失,目前我国陶瓷用高岭土的市场容量最多不超过292.17万t(此值可能略偏大,因为低档建筑陶瓷坯体有部分原料采用当地黏土)。其中,高岭土的消耗量:建筑陶瓷为211.2万t(坯体,204.7万t;釉料,6.5万t),卫生陶瓷中为38.85万t(坯体,37. 80万t;釉料,1.05万t),日用陶瓷中为15.56万t (坯体,15.19万t;釉料,0.37万t)。需要指出的是,低档建筑陶瓷坯体有部分原料使用当地黏土。另外,在北方如唐山,该区生产的陶瓷坯体中有部分原料使用硬质高岭土原矿(虽然硬质高岭土原矿颜色呈灰黑色,但烧后变白);在南方,该区几乎全部使用软质高岭土。还有,中外独资或合资的卫生洁具厂,生产高档卫生洁具亦有采用进口原料的,如美国美标。
我国陶瓷用高岭土的生产厂家:其中福建九州龙岩高岭土公司产品在国内占有主导地位,其他生产厂家有中国高岭土公司、广东湛江新东成矿业有限公司、广东潮州飞天燕瓷土矿、广东省茂名市山阁高岭土联合工业公司、广东省高州市瓷土厂、苏州高新区青山白泥矿、福建漳州威亚高岭土有限公司、吉林舒兰县水曲柳球黏土公司、广西南宁市金旭高岭土厂、山西大同天成高岭厂、江西星庐瓷泥矿、湖南衡山县瓷泥矿、湖南界牌高岭土矿、浙江松阳高岭土公司、广东省茂名石化公司矿业公司。我国陶瓷用高岭土年出口量,约为30~40万t。
21112 造纸:造纸行业是高岭土第二大消费领域,根据对规模以上企业的统计,2003年国内涂布纸和涂布纸板产量分别为240万t和510万t,2004年则分别增长至300万t和630万t,造纸行业的高速增长,有效地拉动了高岭土消费的增长。
2003年,我国造纸级水洗高岭土总消费量约为71.9万t,其中含进口高岭土24万t。可用于造纸涂料的高岭土矿点,已形成工业开采和加工能力的地区,主要集中在广东茂名、湛江,江苏苏州和河北沙河。主要生产厂家有茂名高岭科技有限公司、广东茂名石化矿业有限公司、茂名山阁瓷土公司、广东银华高岭土公司、茂名远东国际高岭土公司、河北沙河造纸瓷土厂、沙河市矿产品加工厂、广西兖矿北海高岭土有限公司等。另外,中国高岭土公司、苏州高新区青山白泥矿、苏州华山瓷土厂等单位,也生产部分造纸级高岭土。我国进口高岭土的主要品种为造纸涂料级的,目前年进口量约20多万t[2]。
21113 石化:目前,我国石化领域使用高岭土的市场容量约6万t。石化用高岭土的主要生产厂家有:中国高岭土公司4.0万t、湖南醴陵瓷泥矿0.5万t、苏州高新区青山白泥矿0.2万t。
2.2 煅烧高岭土 煅烧高岭土的主要市场是油漆涂料、造、橡胶和塑料制品、电缆、陶瓷等。2003年,国内煅烧高岭土消费量估计约12~14万t。其中油漆涂料(乳胶漆、内外墙涂料等)的消费量约8万t,涂布纸的消费量2万t左右,橡塑料和电缆等约2万t,其它约1万t。我国煅烧土主要生产厂家,有山西金洋煅烧高岭土公司(
3.0万t)、山西朔州安平高岭土公司(已被美国安格公司收购,3.0万t)、内蒙古三保高岭土公司(2.0万t)、内蒙古蒙西高岭粉体股份有限公司(3.0万t)、安徽淮北金岩高岭土公司(0.9万t)、湖南耒阳超牌化工有限公司(0.8万t)。
21211 油漆涂料:油漆涂料是我国煅烧土最大的消费领域,约占总消费量的65%~85%。目前,高档涂料中将大量使用白度90以上、粒度1250目以上(325目筛余量为零)的优质煅烧土。随着油漆涂料行业对高白度和超细煅烧土优良使用性能的认可以及市场对高档油漆涂料需求量的增大,预计2005年将有9%左右的油漆涂料厂家使用高白度和超细煅烧土,需求量约15万t;2010年将有16%左右的油漆涂料厂家使用高白度和超细煅烧土,需求量约27万t。目前,我国油漆涂料用煅烧土的主要生产厂家,有山西金洋煅烧高岭土公司、内蒙古三保高岭土公司、内蒙古蒙西高岭粉体股份有限公司等。21212 造纸:目前,我国造纸行业对煅烧土的需求量并不很大。2003年,消耗量约为2.3万t左右。
随着高质量纸张和品种的扩大,特别是低克重轻量涂布纸、低光泽纸和高档涂料纸板产量的大幅度增长,煅烧土的生产将日益受到重视,消费量呈增长趋势,预计2005年在3万t左右,2010年5万t左右。目前,能稳定提供满足造纸涂料用煅烧土的企业主要有:山西金洋煅烧高岭土有限公司、内蒙古三保高岭土有限公司、湖南耒阳超牌化工有限公司、山西朔州安平高岭土有限公司等。
21213 橡胶、塑料和电缆填料[2]:由于高档涂料和造纸行业对煅烧土质量及稳定性的要求较高,加
之煅烧土具有许多优良的特性,在橡胶和塑料制品以及电缆中填加对提高产品性能起到很大的作用,因此,近几年来,许多厂家产品在橡胶和塑料制品以及电缆中的销售有所增长,但竞争也较为激烈。电缆填料市场对它的需求将稳定增长,预计2005年将达3万t左右,2010年5万t左右。
由于能提高橡胶和塑料制品的耐磨性、增强抗撕裂和挠曲强度等,及其作填料时的优良红外线阻隔性能,煅烧土在功能塑料和橡胶制品以及农膜行业的需求量将增加,预计2005年约达510万t,2010年约910万t。
21214 陶瓷釉料:高岭土的用量每年约2万t左右,但多为水洗土,煅烧土的用量很少。
21215 化妆品、医药领域:煅烧土在化妆品中可作为添加剂,能够增强吸油和吸水性,增强化妆品和皮肤的亲着力,以改善润肤机能。煅烧土在医药领域,可用作载体和药剂成片的助剂。在国内,此方面高岭土用量很小,且多以进口土为主。
21216 无磷洗衣粉:利用高岭土作为原料,煅烧生产无磷洗衣粉所用原料4A分子筛,是热点研究课题之一。近年,研究证实,促进绿藻生长并污染水域的并非磷所为。因此,近几年,市场上和科研中很少再提到无磷洗衣粉。而利用高岭土生产无磷洗衣粉的原料,也大多处于试验研制和转化阶段,尚未产业化。
21217 偏高岭土(聚合氯化铝原料):高岭土经煅烧后变为偏高岭土,可用作生产聚合氯化铝的原料。我国国内每年消耗聚合氯化铝的量约为50万t。根据高岭土、偏高岭土和聚合氯化铝的含铝量来估算,如果聚合氯化铝全部用偏高岭土来生产,需偏高岭土约25万t,理论上需高岭土不足29万t。但目前厂家大多采用含铝量更高的铝土矿作原料[4]。
3 高岭土进出口情况
我国出口的高岭土多为原矿和略加选矿的粗精矿,进口的多为高档涂料级高岭土。2003年,我国高岭土的出口量为83万t,进口为27万t。据海关总署信息中心统计,近几年,我国高岭土出口综合平均单价最低的2000年仅为23.77美元/t,最高的2003年也只有32.68美元/t;而我国进口时综合平均单价最低的2002年为218.50美元/t,最高的1996年达257.80美元/t。从进出口数量与价格比较,对我国高岭土生产企业和应用企业来说都极不合算。目前,我国高岭土的进口关税为3%。
我国高岭土的出口在年产量中所占比重很小。出口供应的主要地区和国家为:香港、台湾、日本、韩国、菲律宾等。出口产品品种以陶瓷级为主,主要形式有原土,也有泥饼(一般为稍微淘洗除去砂石而得的产品,含砂量太大会增加运输成本)。如福建龙岩地区,主要以陶瓷级原土出口,价格为20美元/t左右(出厂价)。造纸级产品的出口以广东茂名地区产品为主,产品亦主要以闪蒸干燥粉为主。一般细度2μm、含量在75%~80%以上的,价格为1200~1300元人民币/t;细度2μm、含量88%~92%以上
的为1500~1800元人民币/t。我国出口流向的地区和国家主要为东南亚等国,与我国高岭土出口产品竞争激烈的是美国、巴西的高岭土,我国与之竞争处于劣势的产品主要是造纸级等优质产品。主要原因:①资源质量方面,主要表现在产品黏浓度上,美国的可达到70~72,我国茂名的资源是比较好的了,但主要也以68为主,很少能达到70。②我国的选矿成本比美国、巴西高,他们利用船运至亚洲的价格有时还低于我国的对外报价。
我国进口高岭土主要来自美国、英国、巴西和捷克。进口的产品品种,主要为优质造纸涂布级产品及高档应用产品。2000~2003年,我国高岭土的进出口总量和金额,见表2。
表2 我国高岭土进出口总量和金额3
年份
分类出口进口
总量/万t金额/万美元总量/万t金额/万美元200087.1207018.303545
200177.71930.519.14429.9
200270.8223623.35091
200383.9274227.45803
3资料来源:海关总署信息中心。
4 我国高岭土产业发展趋势
近几年内,我国高岭土的生产和消费也基本趋于稳定并有可能略有增长,但造纸用(下转第11页)
提取液中包含多种生物碱,物化性质差别较大,多数生物碱具有碱性,这是由于它们的分子构造中都含有氮原子,而氮原子上又有一对未共用电子对,对质子有一定吸引力,能与酸结合成盐,所以呈碱性,直接影响吸附量的大小。当p H值从4增至6时,吸附量增大;当p H值继续增至10时,吸附量下降。
表3 不同p H值与吸附量的关系
p H值46810
生物碱吸附量/(mmol/L)烟碱吸附量/(mmol/L)0.3736
1.1578
0.615
1.311
0.2891
1.15
0.1417
1.061
2.5 吸附温度的影响 由表4可见,在考查范围内,随温度的升高,有机土对烟碱的吸附基本没有太大影响,而对生物碱的影响较大,且25℃时存在最大吸附量。原因可能是烟碱热性能较稳定,与有机土结合较紧密。而小柴胡汤提取液中包含多种生物碱,物化学性质差别较大,当温度从20℃加热至25℃,溶液中离子运动速度加快,使固体表面与离子的接触机会增加。温度继续升高,其中部分热性能不稳定的生物碱趋向于解吸,所以吸附量下降。
表4 不同温度与吸附量的关系
温度/℃2025303540
生物碱吸附量/(mmol/L)烟碱吸附量/(mmol/L)0.3193
1.102
0.4935
1.0085
0.2531
1.0682
0.2228
1.025
0.1629
1.0462
3 结论
有机蒙脱土对小柴胡汤中总生物碱和烟草中烟碱的吸附,基本符合Langmuir方程。吸附速率试验表明,吸附烟碱在30min时达到51%的平衡吸附量,而对小柴胡汤的吸附在40min时达到49%的平衡吸附量,且前者的速率比后者快。随着p H值的增大,有机土对烟碱和生物碱的吸附量变化基本相同,且p H为6时存在最大吸附量。随着温度的升高,有机土对烟碱的吸附基本无太大影响,而对生物碱的影响较大。
用蒙脱土吸附生物碱的研究,最终是将有机蒙脱土以纳米的形式分散于高分子树脂中,然后再制成蒙脱土纳米吸附剂,那时蒙脱土吸附的生物碱,可采用不同的洗脱剂进行分离,从而获得各种不同的生物碱。
鸣谢 刘雅琴同学参与了部分试验,在此表示感谢。
参考文献
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高等学校化学学报,2003,24(10):1896~1901
收稿日期:2004210223
(上接第3页)高档水洗土始终呈现供不应求的态势。
据预测,亚洲地区2005~2010年对高岭土的需求增长率(%)为:造纸2~3,陶瓷5,催化剂6,塑料8,颜料5,橡胶6,水泥4,其它4。我国需求的增长率将略高。
我国高岭土工业要重点发展深加工,开发新产品,重点研制生产造纸、涂料土和超细煅烧土等高附加值产品,力争办成既满足国内需要又能多出口创汇的产业。
参考文献
1 吴铁轮.我国高岭土市场现状及展望[J].非金属矿,2004(1):1~4
2 赵伯良1我国造纸级高岭土生产简况[J].非金属矿,2004(3)
3 王海波,等.高岭土生产聚合氯化铝[J].江苏煤炭,2003(5)
收稿日期:2005204210
●会讯●
2005年第二届中国西部(重庆)矿业安全及生产技术装备展览会
拟于2005年11月14~16日在重庆举行。联系电话:023*********。
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