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造纸填料用高岭土粉体市场概况及开发应用进展

时间: 2018-12-26 来源: mining120 作者: 点击:

基于国内资源特点,解决涂料用高岭( 瓷) 土产品质量稳定性差,白度低、黏度高、流变性差的技术难题,仍是国产高岭( 瓷) 土的主要研究领域。提高企业生产规模和产品质量的稳定性,研究和开发低品质高岭( 瓷) 土在造纸上的应用,扩展国产水选高岭( 瓷) 土的市场份额,是国内造纸高岭( 瓷)土加工企业需要不断努力的方向。

2001—2012 年间的高岭( 瓷) 土消费量如表1所示。根据生产加工方法的不同,造纸高岭土主要分为水洗高岭土煅烧高岭土两类。初步统计,2012年造纸水选高岭土的消费量( 包括以高岭土的衍生矿种和其他矿种为原料的造纸瓷土) ,以及煅烧高岭( 瓷) 土( 含煅烧伊利石、迪开石) 的总消费量为134. 2万t,其中水选高岭( 瓷) 土消费量为129. 8万t,煅烧高岭( 瓷) 土的消费量4.4 万t,煅烧高岭土消费量只占总消费量的3.3%。虽然2001—2012年,水选高岭( 瓷) 土和煅烧高岭( 瓷) 土消费量的年均增长率分别为10. 1% 和10. 9%,但近年水选高岭( 瓷) 土的消费量则呈现了微增长趋势,煅烧高岭( 瓷) 土出现了负增长。

表1 2001—2012 年造纸高岭( 瓷) 土消费量及增长率
 

我国高品质造纸高岭( 瓷) 土的消费主要受颜料涂布印刷纸和涂布纸板产量的增长而拉动( 见图1) 。21 世纪以来,国内涂布印刷纸和涂布纸板产量高速增长,总产量由2001 年的380 万t( 其中涂布印刷纸130 万t,涂布白纸板250 万t) 提升到2012 年的2120 万t( 其中涂布印刷纸780万t,涂布白纸板1340万t) ,增长4. 58 倍。图1 数据显示,虽然高岭( 瓷) 土的消费量随着涂布印刷纸和涂布纸板产量的增长,呈现出年均10%以上的增长态势,但涂布纸和涂布纸板产量的消费比例却由2001 年的12. 8% 下降至近年的6. 3% 左右。


图1 2001—2012 年间高岭( 瓷) 土消费趋势

其原因可能与我国涂布技术的变革和涂布纸和纸板产品结构的调整密切相关:
①近年国内涂布纸和纸板的生产大量采用引进的高速多次涂布生产装备,底涂和中涂颜料配比越来越多地采用价廉的全碳酸钙颜料,很少使用高岭( 瓷) 土颜料。
②由于高品质超微细化
碳酸钙制造技术的进步,以及高光泽胶乳产品的出现,在一定程度上弥补了碳酸钙颜料赋予纸张涂层光泽性不足的缺陷,使全碳酸钙涂料制造光泽度要求不高的涂布纸和涂布纸板成为可能。常规面涂料中的高岭土配比,已由10 年前以高岭土为主( 60% ~ 70%) 转变以精细化的高品质碳酸钙为主,高岭土在面涂涂料中的颜料配比下降至15% ~ 30%。
③高岭土在造纸涂料中应用最主要的是利用其特殊的片状形态,赋予纸张涂层更高的光泽特性,主要用于具有高光泽要求的版纸、铸涂纸、涂布白卡纸和纸板的面涂颜料中,在非高光泽要求的涂布纸和纸板中则可以更少地使用或不用,而近年低光泽涂布印刷纸和涂布包装纸板发展迅速。
造纸界的这些技术变化,可能预示着未来国内造纸高岭土的消费趋势,将主要受高光泽涂布印刷纸和涂布印刷纸板产量的增长趋势变化而主导,呈现缓慢的增长或有可能下降的态势。

 

表2 近年进口高岭土消费量与消费比例

表2 列出了近年进口高岭土消费量与消费比例。我国进口的造纸高岭土,主要为巴西、美国和英国生产的结构化、超细、低黏度的高品质面涂级水选高岭土,亦有少数外资或合资企业为满足特种纸张需要,进口少量用于填料的特种改性高岭土产品。填料级造纸高岭土主要为国内产品。
       21 世纪初的几年,进口高岭土的年增长率超过30% ,2007年以来增长趋于缓慢,这与国内高岭土加工企业近年来不断提高国产水选高岭土品质,以致更多的大型涂布纸生产企业开始采购国产涂料级产品与进口产品混配使用相关。与此同时,造纸面涂料配方中水选高岭土配比的大幅度降低,也缓解了进口高岭土的增长。
       造纸高岭( 瓷) 土在国内的开发使用与国外相比,有两大特点: ①涂料级产品的原料不仅来源于较高纯度的高岭石,也大量使用与高岭石伴生的其他矿种。特别是北方地区,以绢云母
伊利石、迪开石、叶腊石等矿种为主的瓷土也用来制造中低档涂料级产品,这在国外是罕见的。②高岭( 瓷) 土选矿过程的次级产品很少用于造纸填料。这与我国南方砂性高岭土次级产品的纯度低、白度低、微细硅含量高相关;将其进一步净化和漂白后的制造成本和技术性能难与储量更为丰富、价廉的碳酸钙竞争。近来一些地区出现的所谓造纸填料瓷土,实际上大多为较高白度和纯度的伊利石、迪开石、叶腊石,甚至白云石为主的矿种。
      近年来,用于造纸填料和颜料的绢云母、伊利石、迪开石、叶腊石等衍生矿种的制造与应用技术得到完善和开发,干法加工的300 ~ 800 目粉主要用于造纸填料,1200 ~ 2500 目粉主要用于造纸底涂颜料,湿法超细加工的漂白精制产品主要用于面涂颜料。河北沙河是我国最早利用伊利石-绢云母原料制造涂料级瓷土的地区,由于资源几近枯竭,近年产量和质量明显下降,但仍保持约10 万t 的规模。当地造纸高岭土加工企业,利用早期开采制造造纸涂料级伊利石和绢云母颜料丢弃的尾矿,成功开发出较低磨耗、白度85% ~ 88%、粒径2μm 占65% ~ 92%、黏浓度66% ~ 68%、水分25% ~ 28% 的泥饼状涂料级瓷土产品,其矿物组成主要为长石和伊利石伴生的不规则片状粒子形态瓷土,广泛用于铸涂纸、气刀涂布纸和低档涂布包装纸板颜料,以及多次涂布纸和涂布纸板的底涂涂料。此类矿石原料,在河北北部和内蒙地区储量丰富,研究表明,利用其较高白度的原料,经干法超细加工,可用于造纸填料; 而选择流变性较好的原料,可制造出符合造纸涂料质量要求的中低档水选瓷土颜料。
       基于国内资源特点,解决涂料用高岭( 瓷) 土产品质量稳定性差,白度低、黏度高、流变性差的技术难题,仍是国产高岭( 瓷) 土的主要研究领域。提高企业生产规模和产品质量的稳定性,研究和开发低品质高岭( 瓷) 土在造纸上的应用,扩展国产水选高岭( 瓷) 土的市场份额,是国内造纸高岭( 瓷)土加工企业需要不断努力的方向。