一、納米碳酸鈣行業(yè)概述
1.納米碳酸鈣的定義
納米碳酸鈣又稱(chēng)超微細(xì)碳酸鈣。標(biāo)準(zhǔn)的名稱(chēng)即超細(xì)碳酸鈣。納米碳酸鈣是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的一種新型超細(xì)固體粉末材料，其粒度介于0.01~0.1μm之間。由于納米碳酸鈣粒子的超細(xì)化，其晶體結(jié)構(gòu)和表面電子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生了普通碳酸鈣所不具有的量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀(guān)量子效應(yīng)。
2.納米碳酸鈣的特點(diǎn)
納米碳酸鈣應(yīng)用最成熟的行業(yè)是塑料工業(yè)主要應(yīng)用于高檔塑料制品?？筛纳扑芰夏噶系牧髯冃?，提高其成型性。用作塑料填料具有增韌補(bǔ)強(qiáng)的作用，塑料的彎曲強(qiáng)度和彎曲彈性模量，熱變形溫度和尺寸穩(wěn)定性，同時(shí)還賦予塑料滯熱性。納米碳酸鈣用于油墨產(chǎn)品中體現(xiàn)出了優(yōu)異的分散性和透明性和極好的光澤、及優(yōu)異的油墨吸收性和高干燥性。納米碳酸鈣在樹(shù)脂型油墨中作油墨填料，具有穩(wěn)定性好，光澤度高，不影響印刷油墨的干燥性能.適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
3.我國(guó)納米碳酸鈣行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析
上游行業(yè)：
石灰石是常見(jiàn)的一種非金屬礦產(chǎn)，是用途極廣的寶貴資源。石灰石是以石灰?guī)r作為礦物原料的商品名稱(chēng)。石灰?guī)r在人類(lèi)文明史上，以其在自然界中分布廣、易于獲取的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。作為重要的建筑材料有著悠久的開(kāi)采歷史，在現(xiàn)代工業(yè)中，石灰石是制造水泥、石灰、電石的主要原料，是冶金工業(yè)中不可缺少的熔劑灰?guī)r。
我國(guó)是世界上石灰?guī)r礦資源豐富的國(guó)家之一，除上海、香港、澳門(mén)外，在各省、直轄市、自治區(qū)均有分布。據(jù)原國(guó)家建材局地質(zhì)中心統(tǒng)計(jì)，全國(guó)石灰?guī)r分布面積達(dá)43.8萬(wàn)KM2(未包括西藏和臺(tái)灣)，約占國(guó)土面積的1/20，其中能供做水泥原料的石灰?guī)r資源量約占總資源量的1/4～1/3。為了滿(mǎn)足環(huán)境保護(hù)、生態(tài)平衡，防止水土流失，風(fēng)景旅游等方面的需要，特別是隨著我國(guó)小城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃的不斷完善和落實(shí)，可供水泥石灰?guī)r的開(kāi)采量還將減少。
其中大型礦床257處、中型481處、小型486處(礦石儲(chǔ)量大于8000萬(wàn)噸為大型、4000～8000萬(wàn)噸為中型、小于4000萬(wàn)噸為小型)，共計(jì)保有礦石儲(chǔ)量542億噸，其中石灰?guī)r儲(chǔ)量504億噸，占93%;大理巖儲(chǔ)量38億噸，占7%。保有儲(chǔ)量廣泛分布于除上海市以外29個(gè)省、直轄市、自治區(qū)，其中陜西省保有儲(chǔ)量49億噸，為全國(guó)之冠;其余依次為安徽省、廣西自治區(qū)、四川(含重慶市)省，各保有儲(chǔ)量34～30億噸;山東、河北、河南、廣東、遼寧、湖南、湖北7省各保有儲(chǔ)量30～20億噸;黑龍江、浙江、江蘇、貴州、江西、云南、福建、山西、新疆、吉林、內(nèi)蒙古、青海、甘肅13省各保有儲(chǔ)量20～10億噸;北京、寧夏、海南、西藏、天津5省各保有儲(chǔ)量5～2億噸。
從當(dāng)前國(guó)內(nèi)外石灰石需求情況看，全世界每年需求量約為12億噸左右，但80%為普通用途。優(yōu)質(zhì)石灰因資源少，產(chǎn)量低，市場(chǎng)缺口較大。近幾年，亞太地區(qū)各國(guó)因其國(guó)內(nèi)石灰石資源不足，每年要從中國(guó)進(jìn)口石灰石110萬(wàn)噸左右。據(jù)專(zhuān)家預(yù)測(cè)，對(duì)優(yōu)質(zhì)石灰石的需求量，國(guó)內(nèi)將以每年25萬(wàn)噸、亞太地區(qū)將以每年30萬(wàn)噸的速度增加。
下游行業(yè)：
納米碳酸鈣在國(guó)外已有五十年的應(yīng)用歷史，廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、造紙、化學(xué)建材、油墨、涂料、密封膠與膠粘劑等行業(yè)。
納米碳酸鈣行業(yè)下游應(yīng)用分析
下游行業(yè) 應(yīng)用
PVC型材，管材;電線(xiàn)、電纜外皮膠粒;PVC薄膜(壓延膜)的生產(chǎn)，造鞋業(yè)制造(如PVC鞋底及裝飾用貼片)等。適合用于工程塑料改性、PP、PE、PA、PC等。
天然膠，丁腈，丁苯，混煉膠等，適用于輪胎、膠管、膠帶以及油封、汽車(chē)配件等橡膠制品中。
硅酮、聚流、聚氨酯、環(huán)氧等密封結(jié)構(gòu)膠。
顏料填充劑，具有細(xì)膩、均勻、白度高、光學(xué)性能好等優(yōu)點(diǎn)，納米碳酸鈣具有空間位阻效應(yīng)，在制漆中，能使配方密度較大的立德粉懸浮，起防沉降作用。制漆后，漆膜白度增加，光澤高，而遮蓋力卻不下降。
使用納米碳酸鈣所配置的油墨，身骨及粘性較好，故具有良好的印刷性能;穩(wěn)定性好;干性快且沒(méi)有相反作用;由于顆粒小，故印品光滑，網(wǎng)點(diǎn)完整，可以提高油墨的光潔度，適用于高速印刷。
卷煙紙、記錄紙、簿頁(yè)印刷紙、高白度銅版紙以及高檔衛(wèi)生巾、紙尿布等。造紙中加入納米碳酸鈣可以提高紙張的松密度、表觀(guān)細(xì)膩性、吸水性;提高特種紙的強(qiáng)度、高速印刷性;調(diào)節(jié)卷煙紙的燃燒速度。
應(yīng)用在飼料行業(yè)，可作為補(bǔ)鈣劑，增加飼料含鈣量。在化妝品中使用，由于其純度高，白度好，粒度小，可以部分替代鈦白粉，在牙膏中添加納米碳酸鈣可以改善其擠出性能。 塑料行業(yè) 橡膠 密封膠粘材料 涂料 油墨 造紙 其他行業(yè)。
塑料
主要應(yīng)用范圍：PVC型材，管材;電線(xiàn)、電纜外皮膠粒;PVC薄膜(壓延膜)的生產(chǎn)，造鞋業(yè)制造(如PVC鞋底及裝飾用貼片)等。適合用于工程塑料改性、PP、PE、PA、PC等。
應(yīng)用特性：由于活性納米碳酸鈣表面親油疏水，與樹(shù)脂相容性好，能有效提高或調(diào)節(jié)制品的剛、韌性、光潔度以及彎曲強(qiáng)度;改善加工性能，改善制品的流變性能、尺寸穩(wěn)定性能、耐熱穩(wěn)定性具有填充及增強(qiáng)、增韌的作用，能取代部分價(jià)格昂貴的填充料及助濟(jì)，減少樹(shù)脂的用量，從而降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
納米碳酸鈣在橡膠中具有空間立體結(jié)構(gòu)、又有良好的分散性，具有良好的半補(bǔ)強(qiáng)作用。
應(yīng)用范圍：天然膠，丁腈，丁苯，混煉膠等，適用于輪胎、膠管、膠帶以及油封、汽車(chē)配件等橡膠制品中。
應(yīng)用特性：經(jīng)過(guò)表面改性處理后的納米碳酸鈣與橡膠有很好的相容性，具有補(bǔ)強(qiáng)、填充、調(diào)色、改善加工藝和制品的性能，可使橡膠易混煉、易分散，混煉后膠質(zhì)柔軟，橡膠表面光滑;可使制品的延伸性、抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度等有本質(zhì)的提高;可以降低含膠率或部分取代鈦白粉、白炭黑等價(jià)格昂貴的白色填料，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
密封膠粘材料
應(yīng)用范圍：硅酮、聚流、聚氨酯、環(huán)氧等密封結(jié)構(gòu)膠。
應(yīng)用特性：應(yīng)用于密封膠粘材料中，與膠料有很好的親和性，可以加速膠的交聯(lián)反應(yīng)，大大改善體系的觸變性，增強(qiáng)尺寸穩(wěn)定性，提高膠的機(jī)械性能，且添加量大，達(dá)到填充及補(bǔ)強(qiáng)雙重作用。同時(shí)，它能使膠料表面光亮細(xì)膩。
涂料
可作為顏料填充劑，具有細(xì)膩、均勻、白度高、光學(xué)性能好等優(yōu)點(diǎn)，納米碳酸鈣具有空間位阻效應(yīng)，在制漆中，能使配方密度較大的立德粉懸浮，起防沉降作用。制漆后，漆膜白度增加，光澤高，而遮蓋力卻不下降，這一特性使其在涂料工業(yè)被大量推廣應(yīng)用。
應(yīng)用范圍：水性涂料和油性涂料。
應(yīng)用特性：大大改善體系的觸變性，可顯著提高涂料的附著力，耐洗刷性，耐沾污性，提高強(qiáng)度和表面光潔度，并具有很好的防沉降作作用。部分取代鈦白粉，降低成本。
油墨
應(yīng)用范圍：適用于平版膠印油墨、凹版印刷油墨等。
應(yīng)用特性：使用納米碳酸鈣所配置的油墨，身骨及粘性較好，故具有良好的印刷性能;穩(wěn)定性好;干性快且沒(méi)有相反作用;由于顆粒小，故印品光滑，網(wǎng)點(diǎn)完整，可以提高油墨的光潔度，適用于高速印刷。
造紙業(yè)是納米碳酸鈣最具開(kāi)發(fā)潛力的市場(chǎng)。
應(yīng)用范圍：卷煙紙、記錄紙、簿頁(yè)印刷紙、高白度銅版紙以及高檔衛(wèi)生巾、紙尿布等。
應(yīng)用特性：造紙中加入納米碳酸鈣可以提高紙張的松密度、表觀(guān)細(xì)膩性、吸水性;提高特種紙的強(qiáng)度、高速印刷性;調(diào)節(jié)卷煙紙的燃燒速度。
其他行業(yè)
納米碳酸鈣應(yīng)用在飼料行業(yè)，可作為補(bǔ)鈣劑，增加飼料含鈣量。在化妝品中使用，由于其純度高，白度好，粒度小，可以部分替代鈦白粉，在牙膏中添加納米碳酸鈣可以改善其擠出性能。
隨著我國(guó)橡膠、塑料、造紙、涂料、油墨等工業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，納米碳酸鈣將被大量使用在各行業(yè)中，替代進(jìn)口同類(lèi)產(chǎn)品。
二、全球納米碳酸鈣行業(yè)發(fā)展回顧
世界碳酸鈣工業(yè)己有160多年的歷史。早在1850年，英國(guó)伯翰斯特奇公司(J&E Sturge)已開(kāi)始用碳酸鈉和氯化鈣為原料生產(chǎn)出沉淀CaCO3。之后，日本在碳酸鈣改性技術(shù)方面取得一系列進(jìn)展。1909年，白石恒二基于廉價(jià)的石灰石等原料，發(fā)明了“二氧化碳法”，為沉淀碳酸鈣的生產(chǎn)應(yīng)用開(kāi)辟了廣闊的前景。1927年，白石恒二研制出硬脂酸鈉活性碳酸鈣“白艷華”，從而大大拓展了沉淀碳酸鈣的應(yīng)用領(lǐng)域，至今在世界填料市場(chǎng)上仍較暢銷(xiāo)。二十世紀(jì)三十年代到九十年代，日本在超細(xì)活性碳酸鈣研制方面不斷推陳出新，研制出的碳酸鈣尺寸從80 nm到5 nm，呈細(xì)化趨勢(shì)，外形則從立方形到無(wú)定形方向轉(zhuǎn)變，這一切無(wú)不說(shuō)明日本在碳酸鈣技術(shù)上領(lǐng)先位置。
近年來(lái)，隨著納米技術(shù)的出現(xiàn)，碳酸鈣進(jìn)入了納米時(shí)代，并帶動(dòng)了造紙、塑料、橡膠、高檔涂料等領(lǐng)域的發(fā)展。目前，在西方發(fā)達(dá)國(guó)家輕質(zhì)碳酸鈣基本被淘汰，而納米級(jí)碳酸鈣和活性鈣的產(chǎn)量卻不斷地增長(zhǎng)，僅塑料用途方面就達(dá)900萬(wàn)噸/年。日本在納米碳酸鈣新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)、應(yīng)用方面仍領(lǐng)先于國(guó)際?，F(xiàn)如今己有無(wú)定形、針形、紡錘形等納米碳酸鈣產(chǎn)品。國(guó)外納米碳酸鈣生產(chǎn)及市場(chǎng)較為成熟，己形成規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。
目前世界上能生產(chǎn)100nm以下的碳酸鈣主要廠(chǎng)家有：英國(guó)的ICI公司、法國(guó)的Solvay公司、美國(guó)的礦物技術(shù)公司(MTI)、Pfizer公司、王子造紙公司、Resso Wces Casbec公司、日本的白石公司、日本丸尾鈣公司等，產(chǎn)品主要用于橡膠、塑料、膠粘劑(含密封膠)、涂料油漆、涂布紙張、油墨、殺蟲(chóng)劑、蠟制品、搪瓷制品及化妝品等。日本是國(guó)際上開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)納米碳酸鈣最好和較早的國(guó)家，早在四、五十年代就生產(chǎn)出了微米級(jí)、納米級(jí)碳酸鈣，現(xiàn)已有紡錘形、立方形、鏈鎖形等納米級(jí)碳酸鈣產(chǎn)品及改性產(chǎn)品50余種;美國(guó)著重于納米碳酸鈣在造紙和涂料上的應(yīng)用;英國(guó)則主要從事填料專(zhuān)用納米碳酸鈣的研制，近20年來(lái)英國(guó)在汽車(chē)專(zhuān)用塑料用碳酸鈣中占?jí)艛嗟匚弧?/p>
三、中國(guó)納米碳酸鈣行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r
我國(guó)納米碳酸鈣生產(chǎn)起步較晚，統(tǒng)計(jì)結(jié)果，我國(guó)目前共有三十幾家納米碳酸鈣生產(chǎn)企業(yè)，主要為江西泰華、恩平化工、蘭花科創(chuàng)、蒙西高新、銅陵化工、上海華明、重慶松山、北京化建、盛大科技等。且企業(yè)仍存在生產(chǎn)規(guī)模小、工藝與設(shè)備較落后、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、品種單一、經(jīng)濟(jì)效益差等不足等問(wèn)題。而國(guó)外納米級(jí)超細(xì)級(jí)輕鈣已形成大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
2013年我國(guó)納米級(jí)碳酸鈣產(chǎn)量達(dá)到147萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)14.84%。2014年1-6月我國(guó)納米碳酸鈣產(chǎn)量達(dá)到85萬(wàn)噸，比上年同期增長(zhǎng)15.76%。
四、中國(guó)納米碳酸鈣行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)狀
目前中國(guó)重質(zhì)碳酸鈣加工企業(yè)近千家，從產(chǎn)業(yè)規(guī)模來(lái)看，其年生產(chǎn)能力均超過(guò)10萬(wàn)t;從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)角度來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相對(duì)完善，同時(shí)可以生產(chǎn)一定程度的功能化、精細(xì)化產(chǎn)品。該類(lèi)型企業(yè)數(shù)量只占總企業(yè)數(shù)的5%左右，而其產(chǎn)業(yè)規(guī)模占國(guó)內(nèi)納米碳酸鈣企業(yè)的30%。再者，國(guó)內(nèi)企業(yè)缺乏產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟合作發(fā)展之愿景，企業(yè)的規(guī)模化效應(yīng)無(wú)法體現(xiàn)。
我國(guó)“十二五”發(fā)展規(guī)劃中明確要求：推進(jìn)結(jié)構(gòu)調(diào)整，加快產(chǎn)品升級(jí)換代，推進(jìn)非金屬礦物精深加工，開(kāi)發(fā)專(zhuān)用化、功能化品種;提高產(chǎn)業(yè)集中度，鼓勵(lì)優(yōu)勢(shì)骨干大型企業(yè)集團(tuán)通過(guò)聯(lián)合重組等形式，整合上下游產(chǎn)業(yè)，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，盡快做強(qiáng)做大。嚴(yán)格行業(yè)準(zhǔn)入，淘汰資源消耗高、環(huán)境污染重、不符合安全生產(chǎn)要求的企業(yè)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集聚升級(jí)。
五、中國(guó)納米碳酸鈣行業(yè)未來(lái)發(fā)展前景分析
人類(lèi)賴(lài)以生存的地球表層中貯藏著豐富的石灰石資源，石灰石中90%以上是碳酸鈣。碳酸鈣作為一種復(fù)合材料的添加劑，它是始于碳酸鈣終于碳酸鈣，無(wú)化學(xué)結(jié)構(gòu)變化，理論上不會(huì)對(duì)生態(tài)造成人為的改變，符合當(dāng)今世界產(chǎn)業(yè)發(fā)展重視環(huán)保的新潮流。因此碳酸鈣產(chǎn)業(yè)在二十一世紀(jì)是可持續(xù)發(fā)展的“朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)”。
納米碳酸鈣作為碳酸鈣系列產(chǎn)品中的高端產(chǎn)品，將逐漸替代普通碳酸鈣，有較好的市場(chǎng)前景。未來(lái)幾年我國(guó)納米碳酸鈣的需求量年均增長(zhǎng)20%左右。
隨著我國(guó)納米碳酸鈣產(chǎn)品規(guī)模的擴(kuò)大，質(zhì)量的提高，成本的降低，國(guó)產(chǎn)納米碳酸鈣的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力得到了提高，現(xiàn)在不僅能替代進(jìn)口，而且開(kāi)始出口到國(guó)際市場(chǎng)。相信不久，我國(guó)將成為納米碳酸鈣出口大國(guó)。
由于中國(guó)納米碳酸鈣產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化速度跟不上,所以限制了它的使用范圍,同時(shí)又表現(xiàn)為進(jìn)口呈上升趨勢(shì)。隨著中國(guó)對(duì)橡膠、塑料、造紙、涂料、油墨等行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的要求不斷提高,普通碳酸鈣的市場(chǎng)將逐步萎縮,超細(xì)碳酸鈣消費(fèi)市場(chǎng)將會(huì)快速增長(zhǎng)。(來(lái)源：觀(guān)研天下)
