1 成果簡介

碳酸鈣作為一種重要的無機(jī)化工產(chǎn)品，具有原料豐富、生產(chǎn)工藝簡單、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，廣泛用于橡膠、塑料、涂料、造紙、油墨、食品、醫(yī)藥、飼料等工業(yè)部門。其中塑料、橡膠行業(yè)的碳酸鈣消費(fèi)量為 65%，造紙、涂料各占 15%和 10%，其它行業(yè)占 10%。 碳酸鈣在橡膠、塑料等行業(yè)中的作用與其粒徑有關(guān)，粒徑在 1~3μm 的沉淀碳酸鈣僅作為填充劑起增容作用，粒徑在 0.01~0.1μm 之間的納米碳酸鈣具有補(bǔ)強(qiáng)、增韌的作用。 我國目前有輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)企業(yè)一百多家，總生產(chǎn)能力近 500 萬噸，但工藝落后，品種單一，基本上采用簡易的的間歇鼓泡式炭化工藝，產(chǎn)品大多為售價低廉（ 400~500 元/噸）的大粒徑（ 2~5 微米）紡錘形產(chǎn)品（ 圖 1），而附加值較高（售價 3000~6000 元/噸）、市場需求增長較快的粒徑小于 100 納米的納米碳酸鈣產(chǎn)量甚微，僅占輕質(zhì)碳酸鈣總產(chǎn)量的 2~5 %左右。我國近年也有利用國內(nèi)外技術(shù)進(jìn)行納米碳酸鈣生產(chǎn)的報道，但生產(chǎn)成本較高（ 1500~2000元/噸），且大多需 5 千萬以上的巨額投資，中小企業(yè)難以適應(yīng)。 

 圖 1 普通紡錘型碳酸鈣 (2-3 微米)                        圖 2 納米球型碳酸鈣（ 50-60 nm）

2 應(yīng)用說明

清華大學(xué)經(jīng)過多年的潛心研究，現(xiàn)已開發(fā)出一套嶄新的納米碳酸鈣制備工藝和設(shè)備，通過加入特定的添加劑，在自行研制的高效傳熱傳質(zhì)碳化釜中進(jìn)行反應(yīng)，即可制得粒徑為40~100 納米的球型碳酸鈣（ 圖 2）。本技術(shù)采用的添加劑價廉易得，所需設(shè)備大多為常規(guī)化工定型設(shè)備，易于為廣大的中小企業(yè)采用。目前已在河北、江西建成年產(chǎn) 5000~10000 噸納米碳酸鈣的生產(chǎn)廠。采用本工藝的生產(chǎn)成本僅為 1000 元/噸左右。

3 效益分析

按年產(chǎn) 10000 噸，每噸保守價 1500 元計算， 年創(chuàng)產(chǎn)值（萬元）： 10000′1500?10000=1500，年創(chuàng)利稅（萬元）： 10000′（ 1500-1000） ?10000=500。

4 合作方式

技術(shù)轉(zhuǎn)讓或合作開發(fā)。 開發(fā)年產(chǎn) 10000 噸規(guī)模，技術(shù)轉(zhuǎn)讓（專利使用）費(fèi)： 150 萬， 碳化塔設(shè)計費(fèi)： 30 萬元， 核心設(shè)備（氣體分布器）設(shè)計及加工費(fèi)： 100 萬元， 碳化塔加工及配套設(shè)備：約 300~500 萬元， 其它常規(guī)設(shè)備費(fèi)（包括氣體凈化、活化、過濾、干燥、粉碎、分級）：約 500 萬元， 基建：約 200~400 萬元， 廠房面積：約 10000 平方米。