中国报告大厅网讯,当前,无水氯化钙因凝固点低、遇水发热、吸水性强等特性,在工业、食品、医学、建筑材料等多个领域应用广泛,市场需求逐年攀升。我国硫基复合肥产能巨大,生产过程中副产的大量盐酸,因属于危险化学品、浓度低、储存运输难度大且市场价值低,成为企业难题,而利用这些副产盐酸生产无水氯化钙,既解决了盐酸处置问题,又符合国家节能减排、循环经济的产业政策,无水氯化钙行业正迎来重要的发展机遇期。以下是2025年无水氯化钙行业技术分析。
无水氯化钙,化学式为CaCl2,是由氯、钙元素组成的盐,味微苦,属于典型的离子型卤化物,在室温下呈现为白色、硬质碎块或颗粒。
市场上氯化钙产品分为液体和固体两类,其中液体产品的CaCl2含量通常在 27%~42%。固体产品主要包含无水氯化钙和二水氯化钙,二水氯化钙的CaCl2含量一般在 74%~78%,无水氯化钙的CaCl2含量通常在 94%~97%,且固体氯化钙有粉末、刺球、光球和块状等多种规格。
无水氯化钙凭借自身优良特性,应用场景十分广泛:
(1)在各行业中广泛用作干燥剂,如汽车、鞋柜、保险柜、食品箱等场景的干燥剂。
(2)用于道路、停车场、机场冬季融雪除冰,以及煤矿开采过程中的防冻剂。
(3)可有效防除尘埃、煤尘、矿尘。
(4)作为石油化工脱水剂;在有机化工生产过程中,用作蒸馏石油、醚醇兑剂,还能用于炼油厂废水中氟化物的脱除及纸张脱墨。
(5)在石油钻井液体系中,起到钻探润滑、稳定岩层、凝固制作孔塞的作用。
(6)在建筑行业用作早强剂,涂料生产中作为凝固剂,橡胶行业中作为乳胶凝结剂,同时也是生产有机颜料的沉淀剂。
(7)在冶金工业中作为添加剂,还是生产金属钙、金属钠的主要原料。
(8)作为造纸工业添加剂,能够增加纸张强度。
(9)在化学工业中,既是无机化工原料,也是硫酸根脱除剂,同时还是藻酸钠的凝固剂。
(10)由于氯化钙水溶液冰点温度远低于水,无水氯化钙相关溶液广泛应用于制冷、空调系统的载冷剂。
(11)可作为水处理的净化剂。
(12)用于防治蔬菜、水果作物等的腐烂病,同时也是食品防腐剂。
(13)在农业领域,是钙养分的主要资源,可用作叶面肥,以及 BB 肥的改良剂。
(14)食品级氯化钙可用于饮料中,增强适口性;作为胶化剂,能增强汤粥稠度,还可增强豆腐凝固、奶酪凝固等。
近几年,我国无水氯化钙市场快速发展,推动老厂扩大产能,新厂不断涌现。但国内氯化钙厂主要依附大型硫基复合肥企业、制碱企业、制酸企业建设,多数集中在东部沿海或靠近原盐产地。
国外无水氯化钙有三大供应商,其中一家供应商的氯化钙为地下盐水的副产品,产能 600kt/a;另一家供应商的氯化钙为生产纯碱的副产物,产能 450kt/a;还有一家供应商的氯化钙为氯碱工业和有机氯公司的副产品氯化氢与石灰中和制得,产能 300kt/a。加上其他一些小企业,仅美国的产能就超过 1500kt/a。2023 年 9 月,沙特某 300kt/a 纯碱氯化钙项目投产,从全球范围来看,氯化钙产能持续增长,无水氯化钙已成为一款重要的化工产品。
据《2025-2030年中国无水氯化钙行业市场分析及发展前景预测报告》统计,北美地区 25% 的氯化钙用于防治固体尘埃,20% 用于道路融化冰雪,20% 用于油气开采,三者合计约占三分之二。此外,14% 用于工业加工过程,11% 用于混凝土添加剂,10% 用于其他用途。
随着新疆、内蒙古、青海等地氯化钙生产装置陆续释放产能,国内氯化钙市场竞争愈发激烈。由于欧美等国氯化钙产能不足,我国近几年无水氯化钙出口量快速增长。国内氯化钙市场的激烈竞争主要集中在低端产品领域,而精制氯化钙的产能相对较小,中高端无水氯化钙市场仍有较大的发展空间。
在碱法生产工艺中,由于制纯碱的生产规模较大,排放的碱液数量多,为无水氯化钙生产提供了充足原料。纯碱生产工艺主要有氨碱法、候氏制碱法(即联碱法)和天然碱法三种,其中氨碱法生产纯碱时,每生产 1t 纯碱约向外排放 10~m3的含钙废液,因此利用含钙废液制备无水氯化钙成为重要的技术手段,这种方式既实现了含钙废液的处理,又提高了产品附加值。
碱法生产无水氯化钙最常用的方法有滩晒浓缩法、加热蒸发浓缩法、井下循环法,其流程主要包括原料洗碱液、复晒、蒸发、浓缩、制钙块等步骤。该工艺的原材料主要从碱厂的废碱液中提取,氨碱法企业在制碱过程中生成纯碱的同时会产生氯化钙溶液,碱厂的废碱液经过过滤蒸发后可制得氯化钙成品。与酸法制备无水氯化钙相比,碱法工艺虽然成本较高,但在环保方面具有重要意义。
酸法生产无水氯化钙的工艺流程相对简单,将石灰石与盐酸按一定比例投入多级反应槽制取钙液,调节 pH 值以去除各种杂质,再经过浓缩、干燥等步骤,分别制得粉状、块状、粒状、球状的无水氯化钙。对于副产盐酸的生产企业而言,盐酸处理量较大,将其用于生产无水氯化钙是一种理想的选择,其化学反应方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O。
贵州省是我国磷复肥生产基地,在硫基复合肥生产过程中副产大量盐酸,且随着硫基复合肥产能的不断增加,副产盐酸的量也随之上升。由于盐酸属于危险化学品,浓度低、储存运输难度大、市场价值低且销售半径有限,给当地企业的生产经营带来了较大负担。而盐酸作为生产无水氯化钙的主要原料之一,利用盐酸生产无水氯化钙能够消耗大量盐酸,有效解决硫基复合肥企业盐酸销售难的问题。
某企业硫基复合肥产能超过 800kt/a,副产质量浓度 33% 的盐酸 100kt/a 以上。为解决盐酸销售难题,该企业先后建成 20kt/a 和 25kt/a 的无水氯化钙生产装置,每年消耗质量浓度 33% 的盐酸 8 万 t 以上,大幅缓解了盐酸销售压力。
该企业的无水氯化钙生产装置包括反应、造粒、干燥、尾气处理等工段,具体工艺流程如下:
(1)反应工段:将质量浓度 33% 的盐酸与石灰石进行反应,反应液用氢氧化钙中和调节 pH 值至 8.5~9.2,中和液经过板式压滤机压滤后,滤液即为制备无水氯化钙的原料液。
(2)造粒工段:无水氯化钙原料液通过输送泵送至尾气洗涤塔进行蒸发浓缩,随后经雾化泵输送至喷雾流化床干燥造粒机内完成造粒干燥过程。大部分颗粒经过颗粒整形机进入冷却机冷却,冷却后的合格无水氯化钙产品进入包装系统,细粉作为返料回收处理,大颗粒经过破碎后也作为返料回收处理。
(3)干燥工段:利用天然气热风炉燃烧产生的 360℃左右的洁净烟气作为造粒干燥的干燥介质,在喷雾流化床干燥造粒机内,该干燥介质与质量分数 40% 左右的氯化钙料液充分进行热交换,完成传质传热过程。
(4)尾气处理工段:完成造粒干燥后的尾气,经过旋风分离器、布袋除尘器以及两级洗涤除尘处理后,由系统引风机经烟囱达标排放。
我国无水氯化钙的用途主要集中在冷冻、油田、有机颜料加工等行业,潜在市场规模庞大。近几年,我国对韩国、日本、澳大利亚、东南亚、中东等国家和地区的无水氯化钙出口量增长迅速。
目前,国内主流的无水氯化钙生产工艺技术日趋成熟,无水氯化钙的生产已从最初的环保配套需求,逐步向绿色循环经济方向发展。关于无水氯化钙的相关技术研究持续增多,尤其是在无水氯化钙改性技术以及增效增值方面的研究成果最为突出。
随着工业生产对环保要求的日益提高,无水氯化钙凭借相对稳定的成本优势,加上产品向多样化方向发展,其附加值还将进一步提升,未来无水氯化钙行业有望实现更广阔的发展。
综上所述,无水氯化钙具备独特的理化特性和多样的质量标准,在众多领域有着广泛应用,国内外市场前景可观但竞争格局不同。其生产工艺有碱法和酸法两类,酸法中利用硫基复合肥副产盐酸生产的方式,既解决了企业难题又符合产业政策。未来,随着技术成熟和环保重视,无水氯化钙行业在附加值提升和市场拓展上潜力巨大,将朝着绿色循环经济方向稳步发展。
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