秦广超
(合肥水泥研究设计院,安徽 合肥 230051)
【行业发展】
“十三五”期间重质碳酸钙产业转型升级发展探析
秦广超
(合肥水泥研究设计院,安徽 合肥 230051)
【摘 要】本文概述了“十二五”期间国内重质碳酸钙产业集聚地的转型升级情况及其产能产品结构现状,结合“十三五”规划建议,探析如何立足产业集聚地的资源情况、把握下游市场需求方向、借鉴国外先进的重质碳酸钙产业发展模式、选择先进高效的节能加工装备与技术,走重质碳酸钙产业创新、绿色、协调发展道路。
【关键词】重质碳酸钙;产业;转型;升级
重质碳酸钙(简称“重钙”)粉体广泛应用于造纸、塑料、橡胶、涂料、无纺布、人造石等行业,不仅可以大幅度降低成本,还可以作为功能性填料,改善制品的强度、韧性、稳定性、透气性、遮盖率、耐水性等许多应用性能[1]。
“十二五”期间,国内部分重钙产业聚集地重钙产业的转型升级后表现为:量的增长迅猛,质的增长滞后。即产业规模及其产能得到迅猛提升,产品同质化现象严重,个性化、功能化产品创新开发不足[1-2]。
2016年,作为“十三五”开局之年,也是我国重钙产业转型升级深化发展的关键年份,对各产业集聚地生产企业、政府来说,注定是不平凡的一年,如何去产能、避免产品同质化,谋求重钙产业转型升级深化途径已成为了企业与政府的普遍共识[1]。
本文在简析“十二五”期间国内重钙产业转型升级发展现状的基础上,根据“十三五”规划建议的“创新、绿色、协调”发展的理念,以及多年产业实践经验,探析“十三五”期间如何进行重钙产业的转型升级深化,创建创新型重钙企业。
“十二五”期间,是我国重钙产业转型升级的初级阶段。各资源地政府和重点企业为了推动本地区重钙产业转型升级,纷纷出招。产业总体规模得到很大提升,但是也带来产能过剩、产品同质化等问题[1]。
下面分别列举分析国内几个具有代表性的重钙产业集聚地转型升级初级阶段的情况和产能产品结构现状。
2.1 资源集聚地产业转型升级
(1)浙江长兴——吹响重质碳酸钙粉体加工产业转型升级号角。
从2011年9月15日开始整治,按照“规模化、现代化、环保化、一体化”的“四化”要求,淘汰落后产能,改变李家巷、洪桥地区环境污染“重灾区”。通过1年零7个月时间,把辖区内343家石粉企业全部关停,重组建成了长兴金顶粉体有限公司、长兴华源化工有限公司等13家投资规模较大、工艺技术一流、用地集约高效、生态环境环保的规模化粉体企业,实现了企业规模由小变大、土地产出由低变高、行业竞争由弱变强、生态环境由劣变优的预定工作目标。李家巷青草坞、洪桥粉体企业集聚平台被评为“全国粉体行业转型升级示范区”[1]。
长兴整治思考:从装备技术选型来看,有较大提升,但是依然存在装备技术重复叠加现象,这也许是受下游市场功能化需求的影响。建议企业在现有装备技术基础上,合理配置本地及周边资源,提升产品精细化升级水平,延伸产业链深度与广度,确保示范区持续发展。
(2)广西贺州——打造碳酸钙千亿元产业,力推贺州进入“点石成金”新时代。
“贺州白”大理石享誉国内外,广西贺州是华南地区最大的大理石矿产基地,也是目前最具影响力的重质碳酸钙产业基地,其重钙总产能约占全国的1/4。
2012年7月,在南宁召开“广西碳酸钙产业发展院士专家咨询会”,提出“建设千亿元碳酸钙产业发展规划”,2014年6月贺州市政府根据本地资源优势和产业基础,组织专家探讨“贺州市碳酸钙新材料产业发展规划”,做好承接碳酸钙千亿元产业发展规划工作。
产业规模基础:经过20多年的开发以及当地政府的推进,建成了科隆粉体、桂宝粉体等一批在国内外具有较大影响力的规模化重钙企业,2014年该地区重钙总产能达到700多万t。
产业链延伸基础:粉体企业一般将大理石边角料研磨成粉体,再以粉体为原料,将其开发成为塑料、造纸、涂料、橡胶、油墨、人造石(岗石)等下游行业应用的高性能填料。利升岗石、合源粉体、兄弟路标等一批新型企业的落户,形成了重钙粉体的下游产业。
规划在建的广西碳酸钙千亿元产业示范基地,2014年成功引进投资50亿元的南辉、锦宏岗石、冠成蒸汽沙灰砖、华砻树脂等20多个碳酸钙产业相关项目。按照“12366”产业发展思路,即围绕一座矿山,建成西湾园区、旺高园区平桂分园两个园区,打造基础材料、新材料、配套产业三大板块,涵盖大理石板材及工艺品加工、碳酸钙粉体加工、人造岗石加工、复合材料及制品加工、机械制造及配套、物流及商贸会展六大产业,力争2020年实现工业总产值600亿元以上,打造全国最大的重质碳酸钙生产基地和最大的人造岗石生产基地[1,3]。
贺州模式思考:①鉴于目前贺州的重质碳酸钙粉体产能规模已经达到全国重钙产能的1/4,从资源保护性开发、产业长远发展的角度,建议适当控制产业规模,走产品技术创新、协调发展之路,提升产品精细化、功能化程度,实现产品附加值和经济效益的提升;②延伸发展绿色碳酸钙产业链,结合本地的资源、交通、运输优势,承接一些环保型、低能耗、无污染的延伸产业项目,严把环保关,走绿色协调发展之路[1]。
(3)江西永丰——产品创新升级、产业转型扩张。
江西省永丰县拥有相对丰富的石灰石资源,资源品位并不占优势,但是为推动产业升级,永丰县引领碳酸钙企业走产学研结合、校所企联盟的新型工业化创新之路[1],实现了江西广源化工有限公司在行业内华丽转身,立足碳酸钙产业,走非金属矿精细化、功能化、个性化系列产品创新升级开发之路。该区产能约230万t,不到全国产能的10%,但实现了主营业务收入55亿元的骄人业绩[1]。
广源模式思考:江西广源化工有限公司,作为国内外具有较强影响力的规模化精细化重钙企业,克服原材料劣势,走产品多元化开发、创新、协调发展方式,在辽宁海城、广东连州、四川雅安等资源地新建基地,生产碳酸钙、滑石等功能复合粉体。不仅带动了地区产业的发展,也实现了产业扩张整合,为行业发展提供了产品创新升级、产业转型、逆势扩张的典型范例。
(4)四川雅安——西部重钙产业升级产品创新、协调发展典范。
四川省雅安市作为全国“优质的碳酸钙资源基地”,近年来重钙产业规模、产品精细化程度均得到大力发展,特别是石棉地区发展最快,建成了四川贡嘎雪新材料股份有限公司、石棉亿欣钙业有限公司等一批具有影响力的重钙企业,其中四川贡嘎雪新材料股份有限公司成为国内首家重质碳酸钙上市公司,专业从事中高端重钙产品生产加工。其产业加工装备技术、产品精细化程度均大大提升。2013年该地区重钙总产能约260万t。
鉴于交通因素影响,建议该地区在重钙产业转型升级深化发展过程中,充分利用资源优势,走中高端产品升级、创新、协调发展的道路,同时就地延伸产业链,开拓下游绿色产业链。
2014年四川江油市76家碳酸钙企业(含轻钙)281条生产线因为污染等原因全面关闭,江油市正在积极探索产业转型升级模式,通过招商引入四川大汉集团,拟建百万吨级碳酸钙产业集聚区,发展壮大该地区碳酸钙产业。
另外,“十二五”期间,安徽池州、广东连州、河南南召、湖北恩施、浙江建德、辽宁等地也积极调整原有的重钙企业生产方式,探索适合本地区重钙产业升级发展的模式。
2.2 产能及产品结构现状与分析
“十二五”期间,产能过剩与产品同质化现象凸显。具体表现为:量的增长迅猛,质的增长滞后。即产业规模迅猛提升、部分产品产能严重过剩;产品同质化现象严重,个性化、功能化产品创新开发不足。
产能情况:近5年重钙产能上升过快,2011年重钙产能接近1 900万t,2012年重钙产能达到2 100万t,2013年重钙产能达到峰值2 580万t左右,2014年受国家非金属矿产业政策、地方产业结构调整转型及重钙产品下游市场需求的多重影响,重钙产能略有下降,约2 500万t。2013年前,我国的重钙产能每年以10%左右的速度增长,而国际平均增速也只有3%~5%,所以2014年重钙产能的下降应该是好现象。一是逼迫重钙企业进行产业转型升级,提升产品精细化、功能化程度,调整完善产品结构;二是规范企业生产、经营行为,提醒企业自律,不再低价竞销[1-2]。
产品结构情况:目前市场需求产品品种主要为325~600目约占市场份额的50%,800~1 250目约占市场份额的35%,1 250目以上约占市场份额的15%。其中初步改性产品约占25%~30%份额,产品结构情况明显好于5年前,但是产品同质化现象凸显[1],造成国内市场普通产品剩余,精细化、功能化产品短缺,产能升级与产品结构升级不协调,产能过剩与产品同质化导致市场价格战。
针对上述产能升级过程中带来的产能过剩、产品同质化、低价竞销、优质资源低附加值(也是一种浪费)等行业现象,重钙生产企业的产品结构调整、升级完善工作迫在眉睫。随着下游应用行业的深入发展,重钙生产企业应该根据市场的需求、利润率情况以及地域、交通(销售半径)等因素,进行必要的装备技术升级及产品创新,合理调整企业的产品结构。
产业的转型升级不是单一的产能提升,应该是产能与产品结构的协调发展、齐头并进。
“十三五”期间,是我国重钙产业转型升级的深化阶段。对国内重钙企业及其地方政府来说,关键是要解决转型升级初级阶段所带来的产能过剩和产品同质化的问题[1]。产能过剩的原因既有周期性因素也有结构性因素,“十二五”期间的产能过剩更多是结构性因素作用的结果,即生产的产品与市场需求的产品结构不协调造成的。
如何在“十三五”期间深化重钙产业转型升级及其产业链延伸发展,我个人认为:必需依托本地区资源情况,分析把握下游市场应用需求方向,参考借鉴国内外先进的重钙产业发展模式,选择先进高效的节能加工装备与技术。结合“十三五”规划建议的“创新、绿色、协调”发展理念,走重钙产业创新、绿色、协调发展道路。
3.1 本地资源高效开发利用
我国虽是世界上拥有优质方解石、大理石资源储量的五大国之一[1],但是资源开发利用水平相对不高,依然存在资源浪费的现象。经过“十二五”期间地方政府的引导,部分地区的资源开发利用情况已有所好转,减少了优质资源浪费。具体表现为:①资源滥采行为减少,“小、散、乱”矿山得到治理整合;②优质资源粗放加工行为减少;③原矿资源和低端产品或制品外运外销现象得到控制[4]。
“十三五”期间,重钙企业应在转型升级初级阶段的基础上,抓住“十三五”发展规划建议“创新、绿色、协调”发展的契机,分析本地资源特点以及市场对产品的需求情况,根据原矿品位差异和市场应用导向合理利用资源。如优质料、边角料与碎石料分类加工或多品位搭配利用[1],开发出满足周边下游行业应用的精细化或功能化重钙粉体,此举既能解决矿山开采造成的废料处理与污染问题,又可实现资源高效开发利用及产品附加值的提升,提高企业经济效益。
3.2 下游市场导向——实销对路的精细化、功能化产品创新
重钙作为典型的低碳、环保型非金属矿粉体填料,造纸、塑料、涂料和人造石等行业的深入发展以及生产应用技术的提升,对重钙产业及其产品创新发展具有较强的导向性。
从市场应用来看,“十二五”期间国内外下游企业对重钙产品的个性化需求日益增长,重钙产品个性化、功能化开发创新发展趋势明显,与发达国家相比,我国重钙应用目前还主要是初级产品,而重钙的附加值提升,关键是它的深加工产品——精细、高纯、表面改性等个性化产品。当前国际上高端重钙的生产及应用主要集中在欧美和日本等国[1,4]。
(1)产品精细化生产。
精细化并不是单纯的超细化,重钙并不是只强调粒度指标的一种粉体材料,作为一种工业中间体,其应用性能是最需要考虑的要素,过分追求颗粒度指标对于粉体材料的应用性能是不可取的[1]。通常来说,精细化是一种有针对性的重钙粉体精细加工过程。
(2)产品功能化开发。
功能化其实是产品精细化程度的提升,例如:按用途区分的造纸专用钙、塑料专用钙、橡胶专用钙、涂料专用钙、牙膏专用钙、医药专用钙、饲料添加剂专用钙、食用专用钙等就是碳酸钙产品的功能化应用,而每种专用品还可细化,如塑料专用钙还可分为PVC专用钙、PE专用钙、PP专用钙等,其专用品取决于碳酸钙粒度及其粒度分布、晶型及表面改性剂种类等影响因素。即:同一粒度及其粒度分布、晶型的情况下,由于表面改性剂的不同,其用途也不同,产品效果相差很大,经济价值也有较大的悬殊。例如:普通钙同牙膏级钙从粒径及晶型上看基本相同,但因原料品位差异大、表面处理工艺不同,其单位产品价格相差4~8倍[4]。
碳酸钙产品的功能化开发首先要满足不同用户对粒度及其粒度分布、晶型的要求,其次在产品功能化开发过程中要做到三点:①选择合适的原料;②生产粒度分布合理、分散性好的产品;③进行适度表面处理,实现应用的差异性,达到个性化或功能化的作用。表面处理的一个指标就是活化度,切记不要过分追求活化度指标[1,4]。
市场高端产品的需求殷切、需量上扬,必将促进重钙产品的创新发展。
3.3 产业发展模式借鉴
Omya(欧米亚),Imerys(伊莫瑞斯)等世界著名碳酸钙公司在产业规模化和产品精细化方面一直保持世界先进水平,主要原因是:①注重产品技术创新与产品结构调整,根据市场个性化需求开发个性化产品,根据市场需求实时调整产品的结构;②选择合适的高效节能型(精细)研磨与分级装备技术,提高劳动生产效率;③工业化系统设备的合理选型及其工艺组合;④先进的系统工艺电气控制系统,实时监控,确保系统稳定生产和产品质量稳定;⑤建立原料控制、产品生产、产品销售、应用信息反馈等监管机制。
因此,要实现我国重钙产业转型升级及其产业链延伸发展,重钙企业有必要借鉴Omya(欧米亚),Imerys(伊莫瑞斯)等世界著名碳酸钙公司成功的生产、管理理念。
3.4 工艺路线及其装备选择
工业化工艺是产品实现的核心,首先是产品规划方案——分析当地原料现状及周边市场重钙需求导向;其次是产品实现形式——设备的合理选型及其系统工艺的设计。
常见的重钙加工方法有干法和湿法[1,4]。干法加工的优势在于有利于实现产业规模化及一定程度的产品精细化;湿法加工的优势在于有利于实现较高程度的产品精细化、功能化生产。
从实践来看,D97=2 500目以下的产品,一般以干法生产为宜;D97=2 500~6 500目(或对2μm含量要求较高)的产品,通常以湿法生产为宜。目前,世界上规模化企业干法加工多采用立式磨加工装备与技术,而立式磨干法制粉的规模化、精细化效益最为明显;更进一步的产品精细化多采用湿法(或干法)研磨装备,结合改性装备及技术实现重钙产品的深加工[1,4]。
(1)干法加工工艺。
干法工艺设备主要有雷蒙磨、高速机械冲击式粉碎机、气流磨、球磨机、振动磨、环辊磨机和立式磨等[1,4]。雷蒙磨、球磨机、环辊磨等国产粉磨设备,在一定程度上、一定时期内满足了国内重钙产品加工的需求,实现了一定的经济效益。但是立式磨+二次分级、三次分级干法工艺已成为近年来重钙粉体精细化加工技术的主要进展之一。
分级机是实现产品精细化加工的关键装备,随着立式磨干法粉磨与精细分级技术在重钙行业得到推广应用,近年来立式磨+二次分级工艺技术成为重钙加工企业的首选技术,工艺流程如图1所示。其既满足了重钙产业规模化、精细化加工的要求,又符合国家节能减排政策的要求,该工艺技术将有助于深化重钙产业装备技术升级。
图1 立式磨+二次分级工艺流程图
(2)湿法加工工艺。
精细化功能性粉体产品的加工方法多采用湿法搅拌磨[4-5]。超细湿法搅拌磨机是随着现代材料科学技术的进步而发展起来的。近年来的研究表明:湿法工艺中,在微细介质磨机中添加粉碎助剂可制备亚微米甚至纳米超细粉体。一些学者开始用超细搅拌磨机械法生产纳米粉体或浆料,德国NETZSCH Feinmahl technik公司的卧式循环搅拌磨机可生产细度<200nm的产品[1,4]。
“十二五”期间,国内科研院所及企业在引进装备技术的基础上,已经取得了较大的进步,对于2μm含量达到95%以下的产品可以实现工业化生产,2μm含量达到95%~98%已经取得阶段性成果[1,4,5]。
“十三五”期间,需继续加强国产大型湿法磨装备技术的研究,实现重钙产品的个性化、功能化创新,深化产品结构。
(3)工业化干湿法工艺组合。
立式磨或立式磨+二次分级、三次分级工艺作为重钙精细化加工技术的主要进展之一[2,4],该工艺主要适宜于600~2 500目重钙粉体的规模化生产,其最明显的优势在于节能。但是该工艺也存在二次分级下品如何处理及2 500目以上精细化、功能化产品如何实现的问题。而湿法磨工艺的优势在于2μm含量达到60%~98%功能化中高端产品的生产,正好可以弥补干法工艺的不足[1,4],因此在实践过程中,提出立式磨+二次分级+三次分级与多级湿法磨组合的干湿法集成工艺,具体工艺流程示意图如图2所示。
图2 干湿法集成工艺及其产品结构设计
由图2可见,该工艺可以适应现代市场对精细化产品的规模化需求:①利用立式磨出品的325~800目的产品,适应市场的基础需求,这样充分发挥了立式磨的规模化和节能优势;②采用超细分级设备对部分325~800目产品进行二次、三次分级,生产800~2 500目的中高档精细粉,适应市场中高端需求,这样充分发挥了分级设备的精细分级和节能优势;③对于分级下品采用湿法磨等设备进行精细研磨及功能化开发,生产2 500~6 500目的超微细功能性粉体,即2μm含量达到60%~95%的中高端产品,满足市场中高端需求[4,5]。这样即实现了重钙产业规模化产品精细化、功能化,又完善了产品结构。
“十三五”期间,国内科研院所及相关重钙企业在探索产业转型升级发展之路时,目光需转向高效节能型的立式磨+二次或三次分级与多级湿法磨组合工艺,该工艺不仅是实现产业规模化、产品精细化生产的有效途径,也是未来重质碳酸钙产业转型升级深层次发展的集成示范工艺,同时也为培育具有国际竞争力的重质碳酸钙产业企业集团奠定了产业工业化技术基础。
“十二五”期间,重质碳酸钙生产经营逐渐由分散型向集约型转变,具有资源优势的地区或企业通过政府引导、资本运作、重组及联盟方式形成了一些地区性的大企业或企业集团[6]。
以前投资门槛低、企业集中度高、价格战分秒上演、利润空间薄的局面,随着产业转型升级的深化,将在“十三五”期间悄然发生改变,究其原因如下:
(1)资源不可再生、政府正确引导:大理石、方解石等不可再生资源变得相对稀缺,在有些地区甚至逐渐枯竭,例如:浙江等地区,地方政府严格控制矿山的开发利用、控制产业的投资规模,提高了投资门槛。
(2)产品质量意识逐步加强:重钙企业通过技术培训与学习提升从业人员技能,积极开发个性化产品,严格控制产品的质量,确保产品品质的一致性、一贯性,产品品种的差异性、功能性。
(3)产品创新意识逐步加强:产品创新重在研发新品及差异化发展。细分下游市场,专攻一种或几种产品,依托最新的改性活化技术或设备,研发出某一领域专用产品,实现差异化发展。重钙粉体的长期恶性价格战,也倒逼企业走产品差异化、个性化创新发展战略。
(4)市场应用前景:重质碳酸钙粉体取代轻质碳酸钙粉体的步伐正在加快,国外发达国家的重钙轻钙应用比例为10∶1,而国内的应用比例约2∶1。从环保角度来讲,重钙生产要比轻钙生产污染源少,并且生产成本也有优势。因此,重钙应用比例进一步增加是必然趋势。需求增加同样会拉动重钙粉体的价格上涨。
综上所述,重质碳酸钙粉体的市场前景是可喜的。
“十三五”期间,深化产业转型升级,应该立足产业装备技术创新和产品结构调整。根据产品的应用功能,细化产品档次,推进产业精细化、功能化创新技术发展;借力政府引导提升产业集中度[1]。
鼓励优势骨干大型企业集团通过联合重组等形式,整合上下游产业,延伸产业链,尽快做大做强。以期通过产业转型升级深化,培育具有国际竞争力的中国重质碳酸钙企业集团。
【参考文献】
[1]秦广超,崔啸宇,邓小林.国内重质碳酸钙产业转型升级分析与前景展望[C].2015年全国碳酸钙行业年会论文集,2015:108-115.
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[6]郑水林教授谈我国重质碳酸钙生产技术现状与趋势(二)[R /OL].中国粉体技术网,(2015-06-04([2015-11-25]http://www.cnpowdertech.com/2015/jsjzt_0604/12785.html.
Development and Analysis of Transformation and Upgrading of Ground Calcium Carbonate Industry During the "13th Five-Year-Plan" Period
QIN Guang-chao
(Hefei Cement Research & Design Institute, Hefei 230051, China)
Abstract:This paper summarizes status of transformation and upgrading of ground calcium carbonate (GCC)industry in the main gathering places during the 12th Five Year plan period.and the current situation of the product structure.According to the 13th Five Year planing proposal, analysis on how to base on the resources of the industrial agglomeration area, grasp the direction of the downstream market demand, draw lessons from foreign advanced GCC industry development model, select advanced and efficient energy saving processing equipment and technology, and take the road of innovation, green and harmonious development of GCC industry.
Key words:ground calcium carbonate; industry; transformation; upgrade
【中图分类号】TD921.4;P578.61
【文献标识码】A
【文章编号】1007-9386(2016)02-0001-05
【收稿日期】2015-12-28