广西“十三五”优质碳酸钙保障程度分析*

张启连，林建辉

（广西壮族自治区地质调查院，广西南宁530023）

综述与专论

广西“十三五”优质碳酸钙保障程度分析*

张启连，林建辉

（广西壮族自治区地质调查院，广西南宁530023）

重质碳酸钙是广西重点发展的重要新型功能材料之一，国内外对重质碳酸钙的需求强劲。在优质碳酸钙资源分布和重质碳酸钙产业现状调查的基础上，通过统计分析的方法分别预测了广西“十三五”期间重质碳酸钙的需求量和优质碳酸钙的资源供给量。截止到2013年底，广西优质碳酸钙的可供储量为57 787.38万t，预测“十三五”期间优质碳酸钙的消耗和重质碳酸钙的产量均以10.8%的速度增长，优质碳酸钙资源的保障程度为100%。提出了今后重质碳酸钙产业的重点发展方向。

优质碳酸钙；重质碳酸钙；保障程度

碳酸钙分为轻质碳酸钙和重质碳酸钙。轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙简称轻钙（PCC），中国一般通过石灰石煅烧-碳化的方法制得；重质碳酸钙亦称研磨碳酸钙简称重钙（GCC），是通过对方解石、石灰石、大理石、白垩进行机械粉碎获得的。重钙由于具有无毒无味、色纯白、纯度高、吸油低率、惰性大、热稳定性好、硬度低、磨耗值小、分散性好、易干燥、价格低等特点，其应用量远大于轻钙和其他矿物填料，是现代工业首选的主要填料。活性碳酸钙的成功研发，使碳酸钙从单纯的填充剂蜕变为新型的功能材料，其应用范围不断扩大。重钙按粒径分为粗磨碳酸钙（＞3μm）、细磨碳酸钙（1～3μm）、超细碳酸钙（0.5～1μm）［1］。高端碳酸钙为纳米钙（粒径为0.02～0.1μm），是一种最廉价的纳米材料，在补强性、透明性、分散性、触变性和流平性等方面都比常规粉体显示出明显的优势，其专用化、精细化、功能化不断提升［2］。

一般将用于生产重钙的矿石统称为优质碳酸钙，涵盖的矿床类型包括大理岩型方解石矿、石灰岩型方解石矿、充填型方解石矿和白垩。

碳酸钙产业尤其是重钙产业发展迅锰。据中国粉体技术网（2015年10月16日）报道［3］，过去10年世界重钙的生产能力以5%～8%的速度增长，而中国重钙的增长率可达10%，中国重钙产业呈现出蓬勃发展的气象。据Oskill报道，2007年世界碳酸钙产量约为8 500万t，其中重钙约7 200万t，而中国重钙约750万t；2011年世界碳酸钙产量约为1亿t，其中重钙超过8 000万t，而中国重钙约1 100万t；据当时估计，2015年世界碳酸钙产量将超过1.1亿t，其中重钙可达9 000万t，而中国重钙约1 500万t［3］。

中国重钙产地有广东、广西、安徽、浙江、四川、湖北、江西、湖南、河南、贵州、黑龙江、吉林、辽宁以及新疆等10多个省（区）。2012年中国非矿协会碳酸钙专委会统计，中国碳酸钙生产加工企业有近千家，其中具有一定生产规模的重钙企业有400余家，轻钙企业有320余家［4］；2013～2015年尚无确切数据。近几年，重钙生产经营逐渐由分散型向集约型转变，在广西贺州、广东连州、浙江长兴、浙江建德、浙江湖州、四川石棉以及安徽、湖北等地已经兴起年生产能力为50万t以上的大型重钙生产企业，产品品种已从最初的“双飞粉”、“三飞粉”等少数几个品种发展到包括细粉、超细粉、表面改性（活性）粉以及造纸用超细浆料等几大类10余个品种，产品结构也从最初的74μm和d97=45μm为主的细粉发展到超细粉、超细活性粉；超细重钙目前已占到重钙总产量的40%，活性重钙产品的比重也在逐年增加，2013年中国活性重钙粉体的生产能力已达到600万t［5］。

1 广西重质碳酸钙产业现状

广西重钙产品科技含量不断提高，产品种类已形成高、中、低端产品配套发展的局面。主要产地贺州市碳酸钙新材料粉体产品的规格在1～625μm之间，销量较大的是16～38μm产品占60%～70%，高端产品超细钙及纳米钙占20%～30%。

贺州市经过10年的发展，已经形成了资源开采、粉体加工及下游配套相对延伸的产业链，成为中国知名的重钙粉体生产基地。2012年贺州市碳酸钙新材料企业有109家，其中粉体加工企业有96家，下游及配套企业有13家；2013年企业数量增长到122家，其中粉体加工企业有106家，下游及配套企业有16家。2009年以前贺州市碳酸钙产量徘徊在150万～200万t；2010年急剧飚升至380万t；2012年达到522万t（全部为重钙），占中国碳酸钙总产量的15.8%、重钙总产量的22.7%；2013年碳酸钙产量突破600万t。2010～2013年碳酸钙产量平均增长率为11.6%。

来宾合山市是广西仅次于贺州市的另一个碳酸钙产业基地，重钙是其主打品种之一。2013年该市相关碳酸钙产业的企业有5家，主要生产精制灰钙粉、熟石灰、优质块灰、重钙、超细重钙、轻钙、纳米活性碳酸钙等产品，产能约为120万t。合山市碳酸钙产业园区将最终形成以轻质纳米碳酸钙及碳酸钙建材为“主轴”，以造纸产业集群、PVC橡塑产业集群、油漆涂料产业集群、建材产业集群、复合地板和高端墙体材料产业集群为“多点”的综合产业园区。

2 广西重质碳酸钙需求分析

目前，世界碳酸钙消费比例大致为造纸（60%）、塑料（12%）、油漆涂料（11%）、地毯（10%）、其他（7%）。中国碳酸钙粉体消费结构与世界略有差异，主要消费领域有塑料（35%）、造纸（约35%）、涂料（8%）、饲料（6%）、橡胶4%，其次为电线电缆、油漆、油墨、陶瓷及其他。

1）塑料领域。碳酸钙被广泛用在填充聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等树脂中，在塑料加工中可以减少树脂的收缩率、控制黏度，还能提高塑料制品尺寸的稳定性、改善塑料的加工性能、提高塑料制品的耐热性、降低塑料制品的成本，重钙在塑料中的填充量为13%［3］。塑料工业是中国碳酸钙最大的消费领域，2012、2015年中国塑料制品产量分别为5 781万、7 691万t［6］，重钙消费量分别为751万、999万t，年均增长9.9%。

2）造纸领域。碳酸钙在造纸中主要用作纸张的填料。为保证纸张具有一定的强度和白度，同时降低成本，在纸张中需要添加大量的碳酸钙。碳酸钙作为造纸用填料，具有较高的不透光性和光泽度，而且粒径均匀、颜色保持力强，可以代替以往的滑石和高岭土，大大降低了纸张的生产成本，每吨纸张消耗碳酸钙约220 kg［3］。2011、2015年中国机制纸及板纸产量分别为9 930万［7］、11 774万t［8］，消耗碳酸钙分别为2 184万、2 590万t，年均增长4.3%。

3）涂料领域。碳酸钙在涂料中作为填料能起到骨架作用，在涂料中主要代替TiO2和其他颜料，可大幅度降低涂料的成本，是主要的体质颜色，可以增强底漆对基层表面的沉积性和渗透性，提高涂料的耐水性和机械强度，改善涂料的耐化学品性、光泽、明度、色泽等性能，在涂料中重钙填充量为27%［3］。2011、2015年中国涂料产量分别为 1 079万［9］、1 717万t［10］，消耗碳酸钙分别为291万、463万t，年均增长12.3%。

4）橡胶领域。碳酸钙作为橡胶工业中使用最早、用量最大的填充剂之一，被大量填充在橡胶制品中，不仅可以增加制品的容积，而且能节约昂贵的天然橡胶或合成橡胶，达到降低成本的目的。碳酸钙约占目前橡胶制品中无机非金属填料总用量的1/4，仅次于陶土，其用量约占无机矿物填料的27%［3］。2010、2014年中国合成橡胶产量分别为310万、532万t，年均增长14.4%，且2015年仍保持平稳较快的增长［11］。

2011年世界碳酸钙总消费量接近7 400万t，其中重钙约6 000万t，占总消费量的81%，其中近1/2被亚洲消耗，中国占20%左右。根据2014年市场研究公司透明市场研究（Transparency Market Research）发布的“2013～2019年全球碳酸钙产品发展趋势和市场预测调查报告”指出，2012年碳酸钙产品的市场总产值达到156.6亿美元，估计到2019年其市场总产值有望达到250.1亿美元，伴随着新技术的不断研发以及相关法律法规的支持，碳酸钙产品的消费量必然会持续增加。

2015年10月29日中国共产党第十八届中央委员会第五次全体会议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》中，主要目标明确提出了“经济保持中高速增长；在提高发展平衡性、包容性、可持续性基础上，到2020年中国生产总值和城乡居民人均收入比2010年翻一番；产业迈向中高端水平，先进制造业加快发展，新产业新业态不断成长；迈进创新型国家和人才强国行列”，其中“产业迈向中高端水平，新产业新业态不断成长”的提出，将大大促进重钙等新型材料的发展。

中国碳酸钙行业发展十分稳健，无论是经济危机还是政策调控，对整个行业并无太大影响。2015年7月23日广西新闻网报道，自治区政府召开的“贺州、来宾、河池、百色打造碳酸钙低碳产业链”新闻发布会，公布了全区碳酸钙矿产资源储量及开发利用情况，并提出力争到2020年全区碳酸钙产业规模突破千亿元。下一步，自治区将加大矿产资源勘查力度，优化资源配置，引导碳酸钙矿产资源生产、加工企业做大做强；根据碳酸钙矿产资源及产业分布特点，以贺州市为龙头，形成来宾、河池、百色碳酸钙低碳产业链示范基地。力争培育4～5家中国碳酸钙产业的龙头企业，建立具有较强市场竞争力的碳酸钙产业集群，形成一批百亿元企业，培育一批百亿元产业园区，成为广西工业的重要新兴增长极。

与发达国家相比，目前中国重钙的应用主要是初级产品，而重钙应用的真正价值是它的深加工产品。当前国际上高端超细重钙的生产及应用主要集中在美国、西欧和日本等，而中国重钙普通产品过剩，高附加值产品少，满足不了世界市场及中国高端市场的需求，造成大量高价进口超细重钙产品的局面［3］。不难推测，超细重钙将是今后碳酸钙产业的最大需求。

在政策的鼓励和需求的刺激之下，正在打造的广西碳酸钙产业链将迎来一个阶梯式发展期，随着塑料、造纸、橡胶、制药等下游产业的建立，以及国内外对活性碳酸钙的巨大需求，对重钙的需求将比以往更加强劲。

3 广西重质碳酸钙产量及预测

3.1 重质碳酸钙产量

重钙涵盖普通钙粉、细粉、超细粉，下游产业如塑料、造纸、橡胶、涂料、胶合剂和密封剂、人造岗石等对不同规格碳酸钙的需求最终均反映到对重钙的需求，故以重钙作为需求的对象进行论证。

2012年贺州市重钙产量为522万t。2013年贺州市重钙产量突破600万t、合山市重钙产量据报道为20万t，共计620万t，这两个市的重钙产量大致可代表全区的重钙产量。2014年全区重钙产量尚未发布确切的数据，基于正处于产业调整规划期，会淘汰部分小型高耗能企业，培育新材料产业链［12］，估计贺州市2014年重钙产量增加50万t左右，再考虑到合山市重钙产量，推测2014年全区重钙产量为682万t，比2013年增加10%。根据最近数据，仅贺州市旺高工业区2016年重钙产量就突破了800万t［13］。

3.2 重质碳酸钙产量预测

贺州市是目前广西唯一具有一定规模的重钙产地，也是广西大理岩型方解石矿的最大资源产地，其重钙产量增长率基本可以代表广西全区重钙产量增长率。2010～2013年贺州市重钙产量年均增长率为11.6%，而“十二五”是中国国民经济高速增长期，考虑到“十三五”期间经济增长保持中高速增长，速度有所减慢，但作为新型材料的重钙的需求又相当强劲，其减小幅度不会太大，“十三五”期间贺州市重钙的年均增速应在10%～11%之间。贺州市碳酸钙新材料产业发展规划（2013～2020年）中，根据贺州市的发展现状进行了趋势论证和预测，到2020年重钙产量将达到1 000万t，其增速大致为10.8%，此数据与笔者论证的10%～11%基本一致。故以10.8%的增速预测 “十三五”期间重钙的产量，预测基准年为2013年，到2020年预测广西重钙产量为1 271万t（见表1）。

表1 广西重质碳酸钙产量预测

4 广西重质碳酸钙资源状况

4.1 矿床数量及规模

已查明资源量中，有2个作为石灰岩型方解石矿收录于2013年广西储量库中，另有10个矿区根据《贺州市碳酸钙新材料产业发展规划（2013～2020）》已明确为生产重钙的大理岩型方解石矿，共计有12个矿区，其中大型9处、中型1处、小型2处。保有资源储量为12.14亿t，均为占用保有资源量（见表2）。

表2 广西方解石矿保有资源储量

4.2 矿床类型及分布

广西优质碳酸钙矿床类型依据其产出特征可分为充填型方解石矿、石灰岩型方解石矿和大理岩型方解石矿，目前主要利用的是大理岩型方解石矿。

1）充填型方解石矿床。主要赋存于灰岩中，形状复杂，常见有脉状、扁豆状、囊状、团包状、柱状或不规则状。脉状矿体规模一般不大，但常成群出现。团包状、柱状有时规模较大，方解石结晶粗大；矿体埋藏较浅，以地表及浅部为主。

2）石灰岩型方解石矿床。即纯度高且色白的石灰岩，绝大多数为正常的海相沉积，少数为湖相沉积。主要产于下列几个层位：上泥盆统融县组、下石炭统都安组、上石炭统黄龙组、上石炭—二叠统马平组、下二叠统茅口组。此类矿床严格受沉积相控制明显，仅限于碳酸盐台地的氧化较充分的开阔地带，未见有生物化石出现，故其分布的地理位置大体较明确；矿层单层厚度较大，形态简单，延伸稳定；方解石颗粒结晶细小，多为泥晶或细晶结构，杂质含量极微，CaO含量较高，矿石质量可与充填型相媲美，属优质矿石。

3）大理岩型方解石矿床。均为接触变质成因，区域变质成因者较少，矿体为色调较白的大理岩，灰岩中的细粒方解石在热变质作用下产生重结晶，紧密镶嵌，粒度与岩体的距离有关，近岩体者较粗，远离岩体者逐渐变细，在空间上形成规律的粒度条带；方解石颗粒纯度很高，呈他形至半自形，粒度介于充填型与石灰岩型之间，矿石质量略好于石灰岩型，多为全晶质优质矿石，矿床规模多达大型以上。目前发现与此类矿床有关的岩体多为花岗岩，如贺州姑婆山、花山，桂平西山，凭祥伏波山等地，桂西南的花岗岩体外接触带亦有发现，如浦北县乐民镇一带。

4.3 优质碳酸钙可供性分析

表2所列矿区为开发矿区或将要开发利用的矿区，均设置了采矿权，全区已查明的保有资源储量为121 402.06万t，均已占用。可利用储量是目前工业上可采的储量，如工业矿石量等。广西查明的方解石矿白度均大于80%以上，大理岩型方解石矿平均白度为84.8%、CaO质量分数为54.28%，均达到工业要求。在查明资源储量基础上，采用可信度进行估算的矿石量即为可利用储量。广西已查明矿区地质勘查程度虽然不高，大多为推测（333）级，但大多数矿区的矿体延伸稳定、厚度大、变化小、矿石质量稳定，认为资源量可信系数取0.8是合理的，按此系数测算，可利用的储量约为121 402.06×0.8＝97 121.65万t，其中贺州市为87 182.06万t。

可供储量即是可进入研磨工序的粉体用矿石量，以平均回采率为70%、选矿（拣选、冲洗）回收率为85%测算，可供储量=可利用储量×采矿回采率（70%）×选矿回收率（85%）=97 121.65×70%×85%= 57 787.38万t，其中贺州市为51 873.32万t。

5 广西优质碳酸钙资源保障程度论证

5.1 矿山产量（或产能）预测

根据《贺州市碳酸钙新材料产业发展规划（2013～2020）》，2012年贺州市矿山企业可提供的粉体用石料为460万t，2013～2014年虽缺乏确切的数据，但经年度产量统计，这几年粉体用石料年递增73万t。还有一部分来源于早年生产石材丢弃的边角料，属民间来源，不纳入矿山产量，不仅是对本地企业用量的补充，还外销到广东、福建等地。其他市县2012年矿山产量尚无公布的数据。

事实上，2012年贺州市重钙产量为522万t、2013年产量为600万t，以损失率为0.3%推算，2012年粉体用石料应为523.57万t、2013年应为601.80万t，企业生产的粉体用石料已满足重钙生产的88%，不足部分完全可利用过去丢弃的边角料或民间资源进行补充。既然贺州市粉体用石料尚可外销，那么有理由认为本地矿山企业是有充分的粉体用石料来源的，只要整合采矿权，回收自有过去生产石板材丢弃的边角料，或者在边角料利用完之后简单扩大自有产量，就可以自给自足。换言之，矿山企业的产量可以满足重钙生产的需求。

以2013年矿山企业产量为基准年，产量基数同时考虑今后其他市县如百色、来宾等亦发展重钙产业，应在贺州市粉体用石料基础上适当增加20万t左右（重钙产业比重在合山市较小，百色市尚无确切数据），2013年粉体用石料大致应为 621.80万t，2014年在2013年基础上增加10%（与重钙增加率一致），应为683.98万t。假定今后粉体用石料均来自企业自有采矿权，供需达到平衡（拥有矿权可使企业无需囤积矿石，而是按需开采，免致积压资金），采用重钙的增速作为矿石增速预测，即以增速（2015～2020年）为10.8%测算全区“十三五”期间矿山产量见表3。

表3 广西粉体用矿石产量（或产能）预测

5.2 保有可供储量保障程度

预测是以矿业权整合、整个广西除贺州市外其他城市如百色市等亦发展规模化重钙产业为前提，以2013年为基数，保有资源储量的可供储量为57 787.38万t，2015～2020年产量增速为10.8%进行的。测算结果表明，到2020年广西尚有51093.45万t可供储量（见表4）。由表4看出，在保证矿业权得到整合的前提下，企业可以为生产重钙100%地供应原料，2015～2020年（6年）消耗可供储量近6 694万t，占目前保有可供储量的11.6%。即在“十三五”期间优质碳酸钙的保障程度为100%，并且尚有大量的剩余资源维持其后的产业需求。

表4 广西保有可供储量保障程度

6 结论与建议

1）国内外重钙需求强劲，随着新技术的不断研发、物理性能的持续增强以及相关法律法规的支持，碳酸钙产品的消费量仍会持续增加。2）以2013年为基准年，预测广西重钙需求在“十三五”期间的增长速度为10.8%。3）广西优质碳酸钙供给充足，在完成矿业权整合的前提下，预测“十三五”期间优质碳酸钙的产量增速为10.8%，对重钙的需求保障程度为100%。4）超细重钙的深加工产品附加价值高，而在中国尚处于起步阶段，广西优质碳酸钙保障程度高，具备发展超细碳酸钙的条件。为了充分利用优势资源，赶上世界同类产品的发展步伐，应加速高端产品超细重钙的应用研究，尽快建立超细重钙产业链。

［1］ 张德，杨海涛，沈上越.轻质碳酸钙与重质碳酸钙比较［J］.非金属矿，2001，24（增刊）：27-28.

［2］ 胡治流，潘利文，马少健.超细重、轻质碳酸钙的生产及应用现状［J］.有色矿冶，2005，21（增刊）：100-104.

［3］ 中商情报网.中国重质碳酸钙产业现状分析及发展建议［EB/OL］. http：∥www.askci.com/news/chanye/2015/10/16/1157467b1h. shtm l，2015-10-16.

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［5］ 郑水林.重质碳酸钙生产技术现状与趋势［J］.无机盐工业，2015，47（5）：1-3.

［6］ 博思网.2015年中国塑料产量月度统计表：年产量达7 691.1万吨［EB/OL］.http：www.bosidata.com/huagongshuju1602/ 728029CHGO.html，2016-02-19.

［7］ 中国报告大厅.2012年中国造纸行业研究报告［EB/OL］.http：∥www.chinabgao.com/report/380350.html，2016-12-09.

［8］ 博思网.2015年中国机制纸及纸板产量月度统计表：年产量达11 774.1万吨［EB/OL］.http：∥www.bosidata.com/baozhuangshuju1602/K24775SVAQ.html，2016-02-18.

［9］ 中商情报网.2012年前11个月中国涂料产量继续保持高位［EB/OL］.http：∥www.askci.com/news/20130106/141353176392151. shtml，2013-01-06.

［10］ 中国涂界网.引进华豹、齐鲁漆业企业高管展辰集团谋划工业漆市场［EB/OL］.http：∥www.itujie.com.cn/qy/xw/2016/04/29/ 5953.html，2016-04-29.

［11］ 中国产业信息网.2015年中国合成橡胶产量及发展情况分析［EB/OL］.http：∥www.chyxx.com/industry/201510/353821.html，2015-10-30.

［12］ 丁平华，李正荣，都兴田，等.贺州市碳酸钙新材料产业发展规划（2013—2020）［R］.北京：中国建筑材料工业规划研究院，2013.

［13］ 大众网.广西贺州旺高工业区打造“中国重钙之都”［EB/OL］. http：∥www.dzwww.com/xinwen/guoneixinwen/201606/t20160629_ 14545171.htm，2016-06-29.

Analysison Guangxiguarantee extentof high quality calcium carbonate resources in the 13th Five-Year Plan

ZhangQilian，Lin Jianhui
（Guangxi InstituteofGeologicalSurvey，Nanning530023，China）

Heavy calcium carbonate isone ofnew important functionmaterialswhich is being developed in Guangxi，and the globaldemand isrisingmarkedly.Based on thedistribution ofhigh quality calcium carbonate resourcesand presentsituation investigation totheheavycalcium carbonate，thedemandofheavycalcium carbonateand thesupplyofhighqualitycalcium carbonate in period of the13th Five-YearPlan by statistic analysiswere separately predicted.Theavailable for reservesofhigh quality calcium carbonate in Guangxiis5.778 738×108t.Through the forecast，the consumption ofhigh quality calcium carbonateand outputsofheavy calcium carbonatewillboth rise in step of10.8%and theguaranteeextentofhigh quality calcium carbonatewill be100%in theperiod ofthe13th Five-Yearplan.An importantdirection forheavy calcium carbonate industry developmentwas alsoputforward.

high quality calcium carbonate；heavy calcium carbonate；guarantee extent

TQ132.32

A

1006-4990（2017）03-0001-05

2016-10-07

张启连（1966— ），男，高级工程师，从事矿产勘查工作。

广西“十三五”时期矿产资源保障程度研究。

联系方式：258839931@qq.com