中國粉體網(wǎng)訊 鈦白粉是一種非常重要的白色顏料,，廣泛用于涂料,、塑料,、橡膠、油墨,、紙張,、化纖、陶瓷,、日化,、醫(yī)藥、食品等行業(yè),。近年來,，鈦白粉價格大幅走高的態(tài)勢讓部分下游產(chǎn)業(yè)不得不尋找鈦白粉的替代品。
據(jù)了解,，2021鈦白粉產(chǎn)業(yè)鏈上下游“業(yè)績”全面飄紅,。上半年鈦精礦、硫酸及鈦白粉價格悉數(shù)呈現(xiàn)超20%的漲幅,，同時同比2020年上半年,、環(huán)比2020年下半年變動幅度均“飄紅”。
國內(nèi)鈦白粉產(chǎn)業(yè)鏈季度行情變動一覽表
來源：卓創(chuàng)化工
為有效緩解鈦白粉價格持續(xù)上漲給企業(yè)帶來的壓力,，業(yè)內(nèi)先后考慮用濕法碳酸鈣,、無水硫酸鈣、高嶺土,、納米硫酸鋇,、硅灰石等替代鈦白粉。其中,，硅灰石具有特殊的針狀結構,、高的白度和折射率、高介電性,、高電阻,、無磁性、強耐熱,、耐腐蝕,、耐堿性、低溫化學惰性及低吸油性,，因此備受關注,。
資源優(yōu)勢
我國是世界上硅灰石資源最豐富的國家，資源儲量為世界第一位,。經(jīng)統(tǒng)計,，截至2018年底，我國19個省、自治區(qū)發(fā)現(xiàn)硅灰石礦產(chǎn)地86處(其中超大型8處,、大型13處,、中型24處、小型32處,、礦點9處),。
在77處礦床中，查明硅灰石礦石量2.44億t,，保有硅灰石礦石量2.27億t,。其中，超大型查明礦石量15062.2萬t,，保有礦石量14890.7萬t,；大型查明礦石量6592.8萬t，保有礦石量5400.2萬t,；中型查明礦石量2303.4萬t,，保有礦石量2031.3萬t；小型查明礦石量460.6萬t,，保有礦石量401.8萬t,。8個超大型礦床的資源儲量占全國的60％以上。
中國硅灰石礦資源儲量統(tǒng)計(截至2018年底)
性能優(yōu)良,，可部分替代鈦白粉
硅灰石是一種呈纖維狀解理的偏硅酸鹽礦物,，具有針狀結構、白度較高,、熱膨脹系數(shù)低,、化學穩(wěn)定性與阻燃性能優(yōu)良、電絕緣性高等一系列優(yōu)良的物理化學性能,。其折光指數(shù)（1.63）高于許多白色礦物,，表面易生成OH-等活性基團，這些特征都有助于在制備以硅灰石為基體,，通過表面包覆TiO2的復合顏料中形成協(xié)同效應,。
黃敏使用了硅灰石部分代替鈦白粉來制作的醇酸漆，得到了分散性和附著力較好的涂膜,。雷福堯文章中計算了用硅灰石來替代立德粉和鈦白粉所帶來的經(jīng)濟效益，能夠降低涂料的成本,。
陳鶯鶯等選用3種不同的硅灰石,，按一定比例與鈦白粉進行復配，制備氮系阻燃尼龍材料,。結果表明硅灰石會與鈦白粉產(chǎn)生一定協(xié)同作用,，當硅灰石與鈦白粉的復配比例小于2∶8時，可以達到一定的增白作用；當復配比例大于2∶8時,，L會隨著復配比例的的增加呈下降趨勢,。此外，硅灰石與鈦白粉復配物對產(chǎn)品的其他性能影響較小,。綜合考慮鈦白粉復配物對產(chǎn)品色相及性能的影響,，在氮系阻燃產(chǎn)品中，最佳鈦白粉替代物為PA1210－Z,，替代比例為20%,。
鄧鑫等用江西廣源化工有限責任公司生產(chǎn)的超細硅灰石在白色PVC壓延膜中部分代替鈦白粉，并系統(tǒng)研究了其在裝飾膜,、木紋膜和遮蓋布等PVC壓延制品中的應用研究,。結果表明：裝飾膜配方中采用硅灰石部分替代鈦白粉，樣品的拉伸強度,、密度和硬度未觀察到明顯的改變,，但白度有所下降；木紋膜中采用硅灰石部分替代鈦白粉,，產(chǎn)品的遮蓋力更好,，白度也能達到要求，同時其拉伸強度,、密度和硬度基本保持不變,；遮蓋布中采用硅灰石部分替代鈦白粉，產(chǎn)品遮蓋力達到要求,，白度有所降低,，拉伸強度、密度和硬度基本保持不變,。
應用廣泛,，有望“蝶變”
隨著硅灰石深加工技術研究的發(fā)展，硅灰石已逐漸成為高分子橡塑行業(yè),、油漆涂料行業(yè),、建材行業(yè)、陶瓷冶金行業(yè),、造紙行業(yè)等諸多工業(yè)領域的優(yōu)質(zhì)原料,。
來源：新余市南方硅灰石有限公司
陶瓷領域
在陶瓷墻、地磚坯料中加入適量的硅灰石,，可以大幅度地降低燒成溫度,，縮短制品的燒成時間，實現(xiàn)低溫快速一次燒成,，節(jié)約大量燃料,，明顯降低產(chǎn)品成本,。在陶瓷釉泥原料中引入硅灰石，可代替白色顏料,，又增加釉的光澤,，降低釉泥的粘度，改善施釉工藝和釉面質(zhì)量,。由于硅灰石的線性熱膨脹性質(zhì),，在陶瓷制品中硅灰石的應用可以降低產(chǎn)品撓曲度，防止瓷器的微裂,、破損和瓷釉缺陷,，大大提高了成品率。硅灰石制品中不含堿金屬,，因而其具有良好的電絕緣性質(zhì),，且高抗沖擊強度和外形穩(wěn)定性兼?zhèn)洌@種特性使得硅灰石在精密陶瓷業(yè),、電力陶瓷業(yè)得到了應用,。
冶金領域
硅灰石的化學成分穩(wěn)定，其堿度值近于１,，是冶金保護渣的理想原料,，可使保護渣具有良好的熱穩(wěn)定性，達到保溫隔熱,，潤滑鑄坯等效果,；同時可減少冶金保護渣配渣的種類，簡化其生產(chǎn)工藝,，降低生產(chǎn)成本,，現(xiàn)已在模鑄、連鑄（板坯,、方坯）,、合成渣及不銹鋼連鑄等多類型連鑄保護渣中廣泛應用。
建筑材料領域
硅灰石以其無毒,、無味,、無放射性優(yōu)點，能夠取代對人體健康有害的石棉,，是天然綠色環(huán)保的原料,。同時長纖維硅灰石針狀粉能夠部分的替代碎短玻纖的用量，可大幅降低制品的生產(chǎn)成本,。硅灰石經(jīng)過特殊加工工藝后仍能保持其獨特的針狀結構,，使添加了硅灰石針狀粉的硅鈣板、防火板,、纖維水泥板,、硫酸鈣板等新型環(huán)保建筑材料的抗沖擊性、抗彎折強度,、耐磨強度,、防腐蝕、隔熱防火性能均大大提高,。此外,，硅灰石還可用于白水泥、建筑膩子等方面,。
橡塑領域
硅灰石超細針狀粉添加到PA,、PP、PE,、PVC,、ABS、PS,、PC等樹脂中,，可明顯改善樹脂的物理性能，擴大制品的應用領域,其獨特的結構與性能賦與了樹脂更優(yōu)良的性能,。與其它填料相比,，硅灰石具有優(yōu)良的電學、機械和熱力學的性質(zhì),�,？山档桶嘿F色料的用量，而不影響質(zhì)量,。硅灰石水份含量低,，顏色淺具有光澤，形狀穩(wěn)定,，有加固性質(zhì),，常常取代部分鈦白粉、白炭黑,、玻璃纖維等被應用在尼龍模壓材料中,，可明顯提高制品的拉伸強度、彎曲強度和熱變形溫度,，降低模塑收縮率和塑料制品翹曲變形,，大大降低生產(chǎn)成本。
涂料油漆領域
優(yōu)等硅灰石粉作為填充劑用于油漆涂料產(chǎn)品中,，替代部分立德粉及部分鈦白粉,、進口P820，能改善涂層的流平性,。硅灰石的粒子形狀是涂料的很好懸浮劑,，其沉淀物柔軟分散,，可做清潔型涂料的增強劑。由于它吸油量低,，有很高的充填量,，減少粘結物質(zhì)的消耗，因而大幅度降低涂料的成本,。硅灰石偏堿性,，噴涂性能良好,表面有均勻分布的性能，它可以把適用酸性介質(zhì)的顏料連接起來,，非常適用于聚乙酸乙烯涂料,。它做填充料，能改進鋼涂層耐腐蝕能力,。硅灰石除用于水性涂料,、聚乙烯醇縮甲醛外，還可用于底漆,、中間涂層,、油性涂料、路標涂料,、隔音涂料,、耐火涂料等。它在瀝清涂料中可以取代石棉,，在自凈漆中,，可用硅灰石作為一種加固劑。
玻璃纖維和陶瓷纖維
硅灰石中主要成分是SiO2和CaO,，其含量達到92%以上,，在玻璃纖維生產(chǎn)中可部分替代原料中的石英砂、葉蠟石,、石灰石,，同時引入部分氧化硅、氧化鈣,，具有更好的助熔效果,，降低了窯爐熔成溫度，既減少碳的排放又達到節(jié)能效果,；同時增加了纖維成型的硬化速度,，改善了的玻璃熔成率，提高了玻璃纖維質(zhì)量,。硅灰石在玻璃纖維,、陶瓷纖維中的應用，解決了石英砂等材料難熔的問題,，窯爐熔化率也相應提高,，大大降低了生產(chǎn)成本,。
造紙領域
硅灰石不同于傳統(tǒng)的填料，它加填于紙張中并不是簡單的填充,，而是憑借其高長徑比與植物纖維交織在一起,，構成“植物纖維-礦物纖維”網(wǎng)狀結構，從而部分替代植物短纖維,。硅灰石用于造紙，同時具有提高紙張不透明度,、降低生產(chǎn)成本,、改善勻度、提高印刷適性等優(yōu)勢,。
生物活性材料
人工骨通常是在鈦合金表面涂敷一層具有生物活性的陶瓷材料制成,。這種人工骨強度高、韌性好,，但其成分與人骨組織的成分相差較大,，很難達到真正意義上的愈合，且易被腐蝕,。研究結果表明,，以硅灰石為主要原料制備的生物陶瓷，生物活性高,、強度高,、穩(wěn)定好、與人骨組織的相容性好,，可望在人工骨領域得到應用,。
其他應用
硅灰石用于焊條涂層，可加速融熔速度,，具有節(jié)能,、抗氣孔等優(yōu)點,增加焊縫強度、促進焊縫表面光滑,、改善熔滴過度,、加速涂層融化速度。
在摩擦材料中應用,，可以改進摩擦材料的穩(wěn)定性,，減少或消除開裂，大大增強成品的耐摩擦性及耐熱性,，提高其物理力學性能,。并可以替代或部分替代摩擦材料中的其它纖維原料，降低其產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,，提高產(chǎn)品的附加值,�,？蓱糜趧x車片、襯片,、離合器,、閥塞、滑輪等方面,。
電子工業(yè)：電子絕緣材料,、熒光燈、電視機顯像管,、x一射線管,、電子工業(yè)光屏涂料、電路自動斷路器的電弧分離版,、集成電路,、多層次化基底材料。
小結
硅灰石是一種節(jié)能礦物原料,，在我國資源豐富,，除能滿足國內(nèi)需求外，還可大量出口,，具有重要的資源優(yōu)勢,。隨著表面改性、超細粉碎及材料復合等方面深加工水平的提升,，硅灰石可替代鈦白粉,、石棉、立德粉等粉體,，廣泛應用于陶瓷,、塑料、橡膠,、油漆,、涂料、顏料,、樹脂,、耐火材料、建材,、造紙,、機械加工等領域，具有廣闊的市場前景,。
參考資料:
鄧鑫等.超細硅灰石部分替代鈦白粉在PVC壓延制品中的應用研究
陳鶯鶯等.硅灰石和鈦白粉的復配物在尼龍產(chǎn)品中的應用研究
歐陽友和.我國硅灰石礦產(chǎn)資源及勘查開發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展建議
新余市南方硅灰石有限公司官網(wǎng)
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/黑金）
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