前言
石灰是人類最早應(yīng)用的膠凝材料，在土木工程、醫(yī)藥等領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛。本文簡要介紹我國石灰行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，增加大家對(duì)石灰及應(yīng)用的了解，起到科普的作用。
1、生石灰和熟石灰
石灰，也稱冶金石灰，是用石灰石、白云石、白堊、貝殼等碳酸鈣含量高，經(jīng)900～1100℃煅燒而成，以氧化鈣為主要成分的氣硬性無機(jī)膠凝材料。石灰分為生石灰（氧化鈣）和熟石灰（氫氧化鈣），按其氧化鎂含量（以 5%為限）又可分為鈣質(zhì)石灰和鎂質(zhì)石灰。
凡是采用主要成分為碳酸鈣的天然巖石，在適當(dāng)溫度下煅燒，排除分解出的二氧化碳后，所得的以氧化鈣(CaO)為主要成分的產(chǎn)品即為石灰，又稱生石灰。
生石灰與水反應(yīng)可以生成氫氧化鈣，也就是熟石灰。
CaO+H2O→Ca(OH)2
石灰具有較強(qiáng)的堿性，在常溫下能與玻璃態(tài)的活性氧化硅或活性氧化鋁反應(yīng)，生成有水硬性的產(chǎn)物，產(chǎn)生膠結(jié)。因此，石灰是建筑材料工業(yè)中重要的原材料。
2、我國石灰產(chǎn)業(yè)發(fā)展簡史
《石灰吟》
千錘萬擊出深山
烈火焚燒若等閑
粉骨碎身全不怕
要留清白在人間
——于謙
這首詩是明朝杰出的政治家和軍事家于謙創(chuàng)作的，歌頌了石灰的優(yōu)秀品質(zhì)和堅(jiān)貞不屈的精神。
石灰的應(yīng)用早在公元前8世紀(jì)，古希臘人就已用于建筑，中國也是在公元前7世紀(jì)（春秋時(shí)期）開始使用石灰，在江蘇徐州地區(qū)發(fā)現(xiàn)過東漢時(shí)期的石灰窯遺址，是迄今發(fā)現(xiàn)最早的石灰窯遺址，中國生產(chǎn)石灰的歷史少說也在千年以上。
明朝時(shí)，我國人民已經(jīng)熟練地掌握了利用石灰?guī)r燒制石灰的技術(shù)了。明末杰出的大旅行家和地理學(xué)家徐霞客走遍神州山山嶺嶺，在其巨著《徐霞客游記》中，最早揭示了我國西南地區(qū)的石灰?guī)r地貌，比歐洲人發(fā)現(xiàn)石灰?guī)r早一百多年。
明代的《天工開物》和清代的《營造法原》就詳細(xì)地記載了石灰的生產(chǎn)過程和主要性能。到了現(xiàn)代，石灰行業(yè)開始快速發(fā)展，生產(chǎn)工藝和主要窯爐設(shè)備從傳統(tǒng)的土窯、普通豎窯發(fā)展到機(jī)械、氣燒豎窯和國外引進(jìn)的回轉(zhuǎn)窯、雙膛豎窯、套筒窯等等，生產(chǎn)效率不斷提高，技術(shù)水平不斷創(chuàng)新，現(xiàn)代化程度不斷提升。
3、石灰的應(yīng)用
石灰是鋼鐵、塑料兩大基材的重要輔料及基本原料，在工業(yè)廢水處理、垃圾焚燒、煙氣脫硫等環(huán)保領(lǐng)域有巨大的市場(chǎng)前景，作為性價(jià)比最高的堿性氧化物及其高鈣特性，石灰還廣泛應(yīng)用于高速公路、高鐵、建筑業(yè)、工業(yè)（有色、造紙、制糖、純堿、食品、醫(yī)藥、建材制品）、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，是重要的基礎(chǔ)原材料。
石灰的保水性、可塑性好，工程上常被用來改善砂漿的保水性，以克服水泥砂漿保水性差的缺點(diǎn)。石灰凝結(jié)硬化速度慢、強(qiáng)度低、耐水性差。石灰的干燥收縮大，因此除粉刷以外，不宜單獨(dú)使用。
3.1石灰在建筑上的用途
1）石灰乳涂料
石灰加大量的水所得的稀漿，即為石灰乳。主要用于要求不高的室內(nèi)粉刷。
2）石膏砂漿
利用石灰膏或消石灰粉可配制成石灰砂漿或水泥石灰混合砂漿，用于抹灰和砌筑。
3）灰土和三合土
消石灰粉與黏土拌合后稱為灰土，再加砂或石屑、爐渣等即成三合土?；彝梁腿贤翉V泛用于建筑物的基礎(chǔ)和道路的墊層。
4）硅酸鹽混凝土及其制品
以石灰與硅質(zhì)材料（如石英砂、粉煤灰、礦渣等）為主要原料，經(jīng)磨細(xì)、配料、拌合、成型、養(yǎng)護(hù)(蒸汽養(yǎng)護(hù)或壓蒸養(yǎng)護(hù))等工序得到的人造石材。常用的硅酸鹽混凝土制品有蒸汽養(yǎng)護(hù)和壓蒸養(yǎng)護(hù)的各種粉煤灰磚、灰砂磚、砌塊及加氣混凝土等。
5）碳化石灰板
將磨細(xì)生石灰、纖維狀填料(如玻璃纖維)或輕質(zhì)骨料加水?dāng)嚢璩尚蜑榕黧w，然后再通入二氧化碳進(jìn)行人工碳化(約12～24小時(shí))而成的一種輕質(zhì)板材。適合作非承重的內(nèi)隔墻板、頂棚等。
3.2石灰在土木工程中的應(yīng)用
1）石灰乳和砂漿
用石灰膏或消石灰粉可配制石灰砂漿或水泥石灰混合砂漿，用于砌筑或抹灰工程。
2）石灰穩(wěn)定土
將消石灰粉或生石灰粉摻入各種粉碎或原來松散的土中，經(jīng)拌合、壓實(shí)及養(yǎng)護(hù)后得到的混合料，稱為石灰穩(wěn)定土。它包括石灰土、石灰穩(wěn)定砂礫土、石灰碎石土等。粘土顆粒表面的少量活性氧化硅和氧化鋁與氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)，生成水硬性的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，使粘土的抗?jié)B能力，抗壓強(qiáng)度，耐水性得到改善。廣泛用作建筑物的基礎(chǔ)、地面的墊層及道路的路面基層。
3）硅酸鹽制品
以石灰（消石灰粉或生石灰粉）與硅質(zhì)材料(砂、粉煤灰、火山灰、礦渣等)為主要原料，經(jīng)過配料、拌合、成型和養(yǎng)護(hù)后可制得磚、砌塊等各種制品。因內(nèi)部的膠凝物質(zhì)主要是水化硅酸鈣，所以稱為硅酸鹽制品，常用的有灰砂磚、粉煤灰磚等。
3.3 石灰在醫(yī)療行業(yè)的用途
石灰多應(yīng)用在鋼鐵、化工、建筑、建材、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保領(lǐng)域，但石灰的消毒功能等“非典型”應(yīng)用逐漸凸顯出來。將來，石灰在環(huán)境治理和殺菌消毒領(lǐng)域的市場(chǎng)份額將逐步提升，
現(xiàn)代藥理研究表明，石灰藥用具有止血、止痛、消炎、去燥濕的作用，外用可治療疥癬、濕瘡、創(chuàng)傷出血、燙傷燒傷、痔瘡、贅疣等；內(nèi)服還可止瀉痢。生石灰堿性強(qiáng)，吸濕性強(qiáng)，主要用于腐蝕惡肉，治療雞眼、疣等效果較好；熟石灰也呈強(qiáng)堿性，但在止血、解毒、收斂等方面具有比較強(qiáng)的功效；陳石灰堿性較弱，多用于治療瘡癬與潰瘍。
4、我國石灰產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
盡管我國石灰產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得了可喜的成績，但由于長期盲目發(fā)展，缺乏政策引導(dǎo)，產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)，低水平重復(fù)建設(shè)問題極其突出，企業(yè)小而散，生產(chǎn)臟、亂、差現(xiàn)象極其普遍，50%以上企業(yè)粉塵排放不達(dá)標(biāo)，先進(jìn)產(chǎn)能不足30%，年產(chǎn)量少于10萬噸小規(guī)模企業(yè)比例超過70%。另外，石灰產(chǎn)業(yè)屬于高耗能、高排放行業(yè)，年耗標(biāo)煤3500萬噸以上，是我國生產(chǎn)工藝過程二氧化碳排放大戶，對(duì)環(huán)境造成了很大的影響。
目前，我國石灰產(chǎn)業(yè)既面臨著發(fā)展機(jī)遇，也面臨著更大的挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
一是我國石灰產(chǎn)業(yè)依賴的上下游產(chǎn)業(yè)，進(jìn)入化解產(chǎn)能嚴(yán)重過剩的發(fā)展階段，石灰產(chǎn)業(yè)受此影響較大。
二是隨著石灰依賴的鋼鐵冶金、電石、有色金屬、化工、建筑建材等等產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，也對(duì)石灰質(zhì)量、特定功能提出了新的要求。
三是石灰生產(chǎn)過程中的高排放、高能耗與環(huán)境保護(hù)和綠色發(fā)展、循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求矛盾日益突出。
四是以社會(huì)化市場(chǎng)為主的單體石灰企業(yè)小而散、缺乏競(jìng)爭(zhēng)力、產(chǎn)品單一、能耗較高的狀況仍然存在。
同時(shí)，我們也應(yīng)看到，石灰產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能發(fā)展的峰值已過，也必然進(jìn)入一個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)（產(chǎn)品）升級(jí)的新時(shí)期。
今后石灰產(chǎn)業(yè)要在質(zhì)量、品種、效益、功能化、環(huán)保、節(jié)能降耗、綜合利用、精細(xì)化等方面下功夫，以利于石灰產(chǎn)業(yè)健康、穩(wěn)定、持續(xù)、科學(xué)發(fā)展。
5、我國石灰行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)
盡管我國石灰產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)和生產(chǎn)管理等方面取得了顯著的發(fā)展，但是依然存在以下問題：
1）規(guī)模小、產(chǎn)業(yè)集中度低
我國石灰產(chǎn)能占世界總量的70%，但產(chǎn)業(yè)集中度低，如何提高產(chǎn)業(yè)集中度，打造石灰企業(yè)品牌是擺在石灰企業(yè)面前的巨大挑戰(zhàn)。未來大型石灰企業(yè)還有可能出現(xiàn)“生產(chǎn)主基地+ 銷售副基地”的開發(fā)模式，即在礦山資源豐富的地區(qū)做礦山開發(fā)和大型生產(chǎn)線，在物流條件便利的地區(qū)布置產(chǎn)品的深加工生產(chǎn)線，類似水泥行業(yè)的“熟料生產(chǎn)基地+ 水泥生產(chǎn)基地”的運(yùn)營模式。這樣有助于實(shí)現(xiàn)資源的充分高效利用，并因地制宜，充分利用好物流優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)區(qū)位優(yōu)勢(shì)。
整合資源優(yōu)勢(shì)，提高產(chǎn)業(yè)集中度是未來石灰行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。全行業(yè)市場(chǎng)集中度的提升，有助于資源的統(tǒng)籌開發(fā)利用，有助于環(huán)境保護(hù)工作的推進(jìn)，也有助于提升行業(yè)的企業(yè)管理水平和利潤率，為行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
2）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整壓力大
目前，石灰產(chǎn)業(yè)落后技術(shù)和先進(jìn)技術(shù)并存，小規(guī)模石灰生產(chǎn)企業(yè)難以取締。企業(yè)規(guī)模參差不齊，行業(yè)管理體系、技術(shù)創(chuàng)新體系尚未健全，全國范圍內(nèi)，石灰工業(yè)發(fā)展已形成數(shù)十個(gè)石灰生產(chǎn)聚集地區(qū)，數(shù)十個(gè)甚至數(shù)百家企業(yè)在一個(gè)聚集區(qū)內(nèi)生存，資源、能耗和環(huán)保等問題突出，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型困難重重，因面對(duì)企業(yè)眾多、涉及人員面廣，取締難度較大，對(duì)產(chǎn)業(yè)集中度提高形成了強(qiáng)大阻力；石灰產(chǎn)業(yè)需要生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)等全方位的調(diào)整壓力大。
3）先進(jìn)產(chǎn)能的市場(chǎng)化進(jìn)程難以推進(jìn)
大型鋼鐵企業(yè)煉鋼自備石灰生產(chǎn)線形成了占總量80%以上的先進(jìn)石灰產(chǎn)能，一方面，鋼鐵企業(yè)無奈承擔(dān)很高的運(yùn)營成本，另一方面，石灰企業(yè)很難進(jìn)入煉鋼活性石灰的高端市場(chǎng)，占全國石灰企業(yè)總投資90%以上的資本未能助推石灰工業(yè)的健康發(fā)展；
4）生態(tài)文明建設(shè)是未來石灰行業(yè)發(fā)展的最大挑戰(zhàn)。資源、能源、污染、低碳、產(chǎn)業(yè)政策不斷加大制約石灰產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展，石灰的產(chǎn)業(yè)屬性增加了綠色發(fā)展的難度，科技基礎(chǔ)力量的薄弱難以應(yīng)對(duì)清潔石灰生產(chǎn)的需求，我國石灰工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與生態(tài)文明建設(shè)的要求相差甚遠(yuǎn)。
6、我國石灰產(chǎn)業(yè)面臨的機(jī)遇
1）市場(chǎng)需求仍有很大空間
目前石灰絕大部分還是用于冶金、化工和建材行業(yè)，在其他領(lǐng)域的使用也仍處于開發(fā)和增長階段，比如在環(huán)保行業(yè)的污水處理、除塵、脫硫、脫硝；在農(nóng)業(yè)中作為土壤改良劑，在食品行業(yè)作為干燥劑等。隨著行業(yè)向精細(xì)化、多元化和專業(yè)化方向的發(fā)展，石灰產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏訌V闊，有利于拉動(dòng)行業(yè)需求。尤其是隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，石灰在環(huán)保行業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)前景廣闊。
2）國外市場(chǎng)有待開發(fā)
“走出去”戰(zhàn)略實(shí)施為企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造機(jī)會(huì)。與別的產(chǎn)業(yè)不同，我國石灰行業(yè)與國外交流甚少，尤其是企業(yè)發(fā)展模式的交流缺乏，對(duì)國外的發(fā)展情況了解不夠，“走出去”行動(dòng)有些晚，但中國石灰工業(yè)多年的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)積累使我們有較多的“資本”可以為我們尋求國際合作創(chuàng)造機(jī)會(huì)，我們現(xiàn)在是世界石灰業(yè)關(guān)注的中心，我們也有成為世界石灰技術(shù)中心、信息中心、企業(yè)中心的機(jī)會(huì)；
3）優(yōu)質(zhì)石灰石資源是未來石灰業(yè)的“定海神針”。
目前各地石灰石資源價(jià)格有很大不同，但資源的不可再生、不可創(chuàng)造以及石灰產(chǎn)品優(yōu)劣對(duì)資源的依賴程度，決定了今后優(yōu)質(zhì)石灰石資源的“不菲”趨勢(shì)，而很多地區(qū)尤其是欠發(fā)達(dá)地區(qū)對(duì)石灰石資源的勘探程度不高，對(duì)其儲(chǔ)量、質(zhì)量掌握不準(zhǔn)確，石灰工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略要求必須保有優(yōu)質(zhì)資源，因此，實(shí)施優(yōu)質(zhì)石灰石資源的勘探或所有，可以創(chuàng)造未來石灰工業(yè)發(fā)展更好的機(jī)會(huì)；
4）石灰生產(chǎn)服務(wù)業(yè)具備較深遠(yuǎn)的發(fā)展?jié)摿?/p>
目前石灰生產(chǎn)創(chuàng)造的GDP每年超過1000億元，而圍繞石灰生產(chǎn)企業(yè)提供專業(yè)化服務(wù)的產(chǎn)業(yè)還未形成，存在較大的供求差距，人員培訓(xùn)、管理、信息、市場(chǎng)服務(wù)、評(píng)估、資信等等都不能滿足行業(yè)健康發(fā)展的要求，這可為石灰生產(chǎn)服務(wù)商的建立提供機(jī)會(huì)；
5）轉(zhuǎn)變發(fā)展方式
轉(zhuǎn)變發(fā)展方式是石灰產(chǎn)業(yè)今后發(fā)展的唯一出路，也是各地政府今后實(shí)施地方石灰產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的基本要求，對(duì)于小企業(yè)而言，抱團(tuán)取暖、股份組合是留在石灰行業(yè)的有效辦法，對(duì)于較大企業(yè)而言，吸收小企業(yè)參股、加大投資力度、擴(kuò)大市場(chǎng)份額、實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展甚至跨區(qū)域擴(kuò)張是把握發(fā)展機(jī)遇、做大做強(qiáng)石灰產(chǎn)業(yè)的有效途徑；
7、我國石灰產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)
我國石灰產(chǎn)業(yè)未來該怎么發(fā)展，筆者覺得建德市全新鈣業(yè)董事長傅志全專家給出了很好的發(fā)展方向，即對(duì)石灰生產(chǎn)及深加工企業(yè)，做到“一低”“五化”、“四無”措施。
“一低”：生產(chǎn)低噪音；
“五化”：土地合法化、廠區(qū)園林化、廠房標(biāo)準(zhǔn)化、道路公路化、設(shè)備智能化；“四無”：無廢水排放、無廢渣排放、無有害氣體排放、無粉塵排放。
同時(shí)，從能源消耗方面講，今后將逐漸降低對(duì)不可再生能源的消耗是必然趨勢(shì)；從“雙碳”政策講，在石灰生產(chǎn)過程中減少二氧化碳排放也是必然趨勢(shì)，因此今后在石灰煅燒技術(shù)上如何突破值得研究；第三，生產(chǎn)控制的智能化發(fā)展，也是石灰產(chǎn)業(yè)在技術(shù)方面需要不斷提高的方向，目前石灰產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)自動(dòng)化方面還存在很大差距，智能化生產(chǎn)還有很遠(yuǎn)的路要走。
參考文獻(xiàn)：
1、《石灰產(chǎn)業(yè)概況》 來源“中國石灰總網(wǎng)”
2、《中國石灰監(jiān)管政策及企業(yè)和政府應(yīng)對(duì)策略》 作者：建德市全新鈣業(yè)董事長傅志全
