发布时间 : 星期二 文章年处理50000吨高炉瓦斯灰可行性研究报告更新完毕开始阅读
3.2.2 硫酸钙晶须 3.2.2.1 简述
硫酸钙晶须又称石膏晶须，国际商品名称为“ONODA-GPF”，是半水硫酸钙和无水硫酸钙的纤维状单晶体，白色疏松针状物，具有完善的结构、完整的外形、特定的横截面、稳定的尺寸，硫酸钙晶须长度为50～200微米，直径1～4微米，平均长径比一般为50～80，拉伸强度可达20.5GPa，拉伸弹性模量可达178GPa，微溶于水，在水溶液中呈中性。具有耐高温、抗化学腐蚀、韧性好、强度高、易进行表面处理以及与橡胶塑料等聚合物的亲和力强等优点，与树脂、塑料、橡胶相容性好，能够均匀分散，pH值接近中性。优良的增强功能和阻燃性。与其他无机晶须相比，硫酸钙晶须是毒性最低的绿色环保材料。而价格却仅为碳化硅晶须的200～300分之一，具有很强的市场竞争力。 3.2.2.2 用途
硫酸钙晶须主要用于树脂、橡胶、涂料、造纸中的增强剂或功能型填料，又可以用于磨擦材料、建筑材料、密封材料、保温及阻燃材料等。硫酸钙晶须具有优良的性能，作为增强剂可提高制品强度30%左右。
（1）填充剂：可用作中等强度的填充剂，细径纤维的补强效果与其它高性能纤维增强材料的补强效果接近；金属铝与经高温煅烧的硫酸钙晶须制得的复合材料强度高、硬度大，是很好的载重材料。硫酸钙晶须作为纸张的填充剂，可改善其不透明性、可塑性、阻燃性以及印刷性能。
（2）硫酸钙晶须在聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等塑料中可以改善制品的性能。以聚丙烯为例，拉伸强度、弯曲强度提高。工程中会用到复合材料，PP/EPDM（聚丙烯/三元乙丙橡胶）是其中的一种，硫酸钙晶须在复合材料中同样具有较好的增强作用，拉伸强度、弯曲强度提高。在环氧树脂粘结剂中加入硫酸钙晶须，可改善粘结剂的粘结强度。
（3）硫酸钙晶须可以代替石棉（石棉毒性大）用于：磨擦材料、建筑材料、密封材料、保温、保冷材料、还可部分代替玻璃纤维。
（4）硫酸钙晶须可用作阻燃和抗静电添加剂。
（5）用作增粘材料、阻燃材料，可以增强聚合物及金属的强度，使其具有良好的加工流动性，获得表面光洁度高的制件；尼龙具有优越的耐热性和机械强度，多用于汽车部件。为改进其成型收缩性和弹性模量，主要使用玻璃纤维进行增强，但制件的表面光洁度并不理想。尼龙中含有20%的硫酸钙晶须，其弯曲强度达115N/mm2，拉伸强度达3437N/mm2，不仅大大增强了尼龙6的强度，而且使制品光洁度有了很大改善；
（6）用于环境工程：硫酸钙晶须的松散密度极小，具有巨大的比表面积。硫酸钙晶须无毒，特别适合饮料、药品的过滤。在使用硫酸钙晶须过滤高温或有腐蚀性的液体或气体时，过滤前不必进行冷却或中和，可以直接过滤。
3.2.2.3 市场价格
硫酸钙晶须是很好的造纸原料，长径比≥100（50以上），即可代替部分或大部分纸浆，（50%～70%）作为制造特种石膏纸，长径比≤50的可作纸张的高级填料（15%～20%），这样可以大大增加纸的产量，降低木材（木浆）消耗，即保护了环境，又减少造纸厂中的废水排放，减少污染。目前全国年消耗纸张3000～4000万吨，仅按占其中1%计算，每年将有30～40万吨的硫酸钙晶须需求量。
绿易通过高温常压可把半水硫酸钙进一步加工为硫酸钙晶须。晶须产量占硫酸钙产量的15%（约4000吨），目前行业内把硫酸钙晶须作为陶瓷、塑料等制品的添加剂，以4000元/吨出厂价折算。硫酸钙晶须是一种高附加值产品，其市场价格对比普通石膏制品的市场价有明显的优势，业内正积极开发造纸用硫酸钙晶须。
绿易与上海孚华实业有限公司签订了硫酸钙晶须销售意向书，委托上海孚华实业有限公司经销绿易生产的硫酸钙晶须（自2011年正式生产开始），为期五年。
3.2.3 硫化钙 3.2.3.1 简述
硫化钙（Calcium sulfide），分子式CaS。分子量72.14。无单独海关代码，进出口量值隐藏于“28309090 未列名硫化物、多硫化物”中。CAS号20548-54-3。
质纯硫化钙为白色粉末或无色立方晶体，粗制品为浅黄色至暗灰色。在潮湿空气中有硫化氢气味，并逐渐分解，在干燥空气中会氧化。硫化钙跟水、二氧化碳反应，生成多硫化钙（CaSx）并放出硫化氢。在弱酸中分解并放出硫化氢。易溶于铵盐溶液，微溶于冷水，较易溶于热水，并有部分分解。几乎不溶于乙醇。相对密度2.59。熔点＞2000℃。有毒。有腐蚀性。折光率2.137。
工业级硫化钙为灰色粉末，微呈臭鸡蛋气味，密度2.18，溶于酸，在水中发生水解作用生成氢硫化钙和氢氧化钙。氢硫化钙溶于水，氢氧化钙则析出沉淀。含量32%的工业级硫化钙为黑褐色粉未，有些许硫味。
用于环保去除重金属；用于湿法冶炼的除杂剂、还原剂；用作荧光颜料的基质；用于制药工业以及硫脲的原料；用作水泥助剂；用于分析试剂等。
目前中国硫化钙产品还没有国家标准和行业标准，只有生产企业按用户要求进行生产的企业标准。
宜昌红阳化工有限公司工业级硫化钙产品：CaS含量45%～60%，细度200～400目。
衡阳市化工原料公司工业级硫化钙产品：CaS含量46%～50%；32%～38%。细度200目。
分析纯试剂CaS含量含量不少于95.0%。化学纯试剂CaS含量不少于90.0%。 3.2.3.2中国硫化钙生产状况
2003年以前，中国没有工业级硫化钙生产企业，只有一些试剂生产企业。 2003年湖南省衡阳市化工原料公司投产5000吨/年装置，并于2007年新增5000吨/年装置，达到10000吨/年；2006年生产工业级硫化钙约5500吨，2007年7月产量约400～500吨。2006年，湖北省宜昌红阳化工有限公司新建一套5000吨/年硫化钙装置，当年生产高质量硫化钙约1200吨，目前工业级硫化钙月产量约400吨。
到2006年底，中国还在正常生产的硫化钙企业仅2家（不含试剂级企业），生产能力达到10000吨/年，生产量约6700吨，预计2007年中国硫化钙产能达到约15000吨/年，生产量预计可达9000吨（见表3-）。
表3-7 中国硫化钙供求变化
年份 产能/万吨·年-1 产量/万吨·年-1 进口量/万吨·年-1 出口量/万吨·年-1 表观消费量/万吨·年-1 2003 5.0 - 忽略 忽略 - 2004 5.0 3.0 忽略 忽略 3.0 2005 5.0 4.3 忽略 0.3 4.0 2006 10.0 6.7 忽略 1.5 5.2 2007 15.0 9.0 忽略 0.5 8.5 目前衡阳市化工原料公司正在扩建另一条5000吨/年硫化钙生产线。其他企业尚未见有扩建的可能。
3.2.3.3中国硫化钙主要应用领域分析及其预测
在中国，硫化钙最主要的用途是用于水处理和荧光颜料，2006年的消费比例分别为52.7%和11.5%。
1.水处理剂
水处理剂中主要是应用于废水中的重金属处理。
环保行业是中国硫化钙最大的潜在消费市场。中国在环境保护的立法和执法力度的越来越强，特别是2003年1月1日开始实施的《中华人民共和国清洁生产促进法》，促使各地政府和各企业重视水治理等环境问题，直接导致各种水处理剂消费的大量增加。如各种工业生产废水中的重金属处理，各电镀（化学镀）厂点进行整合，建立电镀工业园区，集中电镀污水和污泥，处理其中的重金属。
据我们调查，2004年中国水处理用硫化钙量约2400吨，2005年上升至3200吨，2006年约为4300吨。预计2010年用于水处理的硫化钙量可达到13000吨～16000吨。
2.用作荧光颜料
作为荧光颜料（夜光粉）原粉的原料。夜光粉主要用于手表、钟表、仪表和工艺品上。各色夜光粉的组成和含量分别为：
（1）红色：硫化钙0%，硫化钡50%～60%，硫化镁42%～37%，余量为磷酸锂和硝酸铜；
（2）蓝色：硫化钙60%～65%，硫酸锶10%～2%，硫酸钾8%～3%，硫化锶8%～12%，余量为氯化钠和硝酸银；
（3）紫色：硫化钙60%～66%，硫化镁23%～29%，硫化钠13%～4%，余量为硝酸锶；
（4）绿色：硫化钙55%～60%，硫酸钠15%～5%，硫酸钾5%～15%，余量为硫化钡和硝酸铜；
（5）黄色：硫化钙0%，硫化钡50%～60%，硫化镁47%～33%，余量为磷酸锂和硝酸钾。
2006年中国生产夜光粉原粉约1200吨，消费硫化钙约600吨。
中国国内市场对夜光粉原粉的需求量约8000吨/年，而目前国内原粉产量不足1200吨，且大部分只能满足出口需求。而在国际市场上，借助美国“9.11”事件的影响力，需求量将猛增，年需求夜光粉原粉超过10000吨，而目前可生产夜光粉原粉的国家只有德国、日本、中国，年产量约2000吨左右，市场需求巨大。
如果能够完全满足国内市场需求，则年需要硫化钙约4000吨左右。 3.其他
其他用途中，主要是用于湿法冶炼的除杂剂、还原剂有。由于资源所限，中国国内湿法冶炼需求量有限，年消费量仅200吨左右，且是是CaS含量在32%～38%的粗级产品。预计今后的增长量不会很大。
硫化钙的其他作用还有制药工业、分析试剂等，对于以前曾用于硫脲的原料、水泥助剂、化妆品中的脱毛剂等方面，目前基本上都不用。所以，预计今后的增长量不会很大。
总之，随着中国经济的高速发展，则2011年中国硫化钙量总消费量可达到18000吨，年平均增长28.2%/年。
中国硫化钙消费构成及预测见 表3-。