来源:中国矿业报
低端产能严重过剩、价格战白热化,高端产品却长期依赖进口——这是我国碳酸钙行业经历的真实的“冰火两重天”格局。令人欣喜的是,近年来,我国碳酸钙产业通过技术创新驱动正在实现“进口替代”——99.9%高纯碳酸钙中试成功、全球首创连续改性设备落地,昭示着国产高端化的可行路径。对于行业从业者、投资者及区域产业规划者而言,谁能率先跳出低价通用粉体赛道,在功能化、专用化方向建立壁垒,谁才有可能穿越周期,在新一轮格局重塑中占据主动。
一边是低端产品产能严重过剩,同质化竞争和无序竞争日益激烈,一边是高端产品供不应求,部分产品主要依赖进口。面对当前严重两极分化的现状,以及由此形成的“冰火两重天”格局,我国碳酸钙行业如何重塑新“钙”念,打造新业态,在产业洗牌中持续抢占市场先机,推动我国由全球原料大国迈向高端功能材料强国?
日前,在粉体技术网主办的“钙领未来·2026碳酸钙产业技术大会”上,中国地质大学(北京)教授、粉体技术网负责人杜高翔表示,我国碳酸钙行业正处于“以质取胜”高质量转型提速的关键期,产业洗牌持续深化,以高端碳酸钙产品开辟新赛道、打开增长空间,已成为碳酸钙行业新的增长引擎。
核心技术迭代升级,产业产能快速释放
碳酸钙作为应用最广泛的无机矿物填料,应用于塑料、造纸、涂料、橡胶、医药、新能源等众多产业,是支撑制造业发展的基础原材料。我国作为全球最大碳酸钙生产国与消费国,产能规模稳居世界首位,产品分为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米碳酸钙和活性/改性碳酸钙四大品类。
据了解,重质碳酸钙的工艺为直接研磨天然方解石或石灰石而成,核心优势是矿产资源丰富,价格低廉,是最经济的填料选择。轻质碳酸钙的工艺是石灰石煅烧后经消化、碳化等化学沉淀反应人工合成,核心优势是晶型(纺锤/立方)可控,沉降体积大,补强性能优于重质碳酸钙。纳米碳酸钙则采用高精度的可控碳化工艺,制备超细化的碳酸钙粒子,表面能极高,具有极强的触变性,补强效果显著,用于高端密封胶。而活性/改性碳酸钙则通过硬脂酸、硅烷或钛酸酯对碳酸钙表面进行包覆处理而成,具有疏水性和亲有机性,核心优势是改善与有机基体的相容性,减少团聚,提升加工流动性。
近年来,超细粉碎与精细分级技术的突破,推动了行业跨越式发展。数据显示,1996年全国重质碳酸钙产量仅155万吨,超细粉占比不足5%;2010年产能突破1000万吨,精细产品约占24%;2020年产能达3000万吨,精细产品占比升至40%。
“从加工或生产技术来讲,精细重质碳酸钙的‘精’需要‘精细分级技术和设备’完成;‘细’需要‘超细粉碎技术和设备’来实现。因此,超细粉碎和精细分级是其核心加工技术。”多年来,致力于碳酸钙粉体技术研究的中国矿业大学(北京)教授郑水林分析说,我国碳酸钙干法精细加工技术已从早期的气流磨和机械冲击磨发展到球磨+分级、环辊磨(内分级)、立式磨(内分级)+外分级。与此同时,单机生产能力也在快速增加,尤其是球磨机+分级机系统,是当今世界大型超细重质碳酸钙生产线的主要生产技术之一,具有连续闭路生产、多段分级、循环负荷大、单机生产能力高等特点。
天然方解石梯田。
随着碳酸钙加工技术装备变得“精细化程度更高、大型化规模更大、智能化水平更强”,我国重质碳酸钙产量快速增长。杜高翔介绍,目前,我国每年实际开采方解石和石灰石在20亿吨以上,有统计的重质碳酸钙产量为2600万吨左右,而小型的无法统计的粉体企业预计1000家以上,其年产量几乎与纳入统计的企业产量相当。
数据显示,我国碳酸钙集约化趋势已显现,产能高度集中在矿产资源富集区域,产业区域集聚特征十分明显,集聚区产能占80%以上,产能前50家规模企业总产量占70%以上。广西贺州、来宾,江西永丰,浙江衢州、长兴,安徽泾县、青阳,四川石棉、北川、江油,河南南召等地构成了国内核心碳酸钙产业集群,依托优质方解石、石灰石资源形成完整产业链。同时,依托资源优势,广西逐步打造高端粉体产业基地,江西深耕造纸专用碳酸钙,华东产区则面向长三角高端制造业发展定制化产品,区域差异化分工逐步形成。
“我国碳酸钙行业发展从雷蒙机粗磨起步,逐步迈向环辊磨、立磨、球磨、搅拌磨、纳米磨,产品从基础填料拓展至无纺布、透气膜、胶黏剂、香烟纸、饲料、牙膏、食品、药品、高端油墨、环境保护等前沿领域用功能碳酸钙材料,形成了完备的核心技术与产业集群,成为非金属矿领域用量最大、应用最广、支撑国民经济的关键产业。”杜高翔表示。
低端产品产能过剩,同质化竞争日益激烈
“多而不精,大而不强”是我国矿业行业普遍存在的现象,碳酸钙行业也难逃此宿命。
数据显示,重质碳酸钙作为碳酸钙四大种类中的主流产品,是近30年来我国产量增长最快的无机非金属矿产业,2025年全国实际生产能力已达6000万吨,产值突破500亿元。我国成为全球产能最大的重质碳酸钙生产和应用大国。
“重质碳酸钙按粒度分为微粉(d97>10μm)和超细粉(d97≤10μm);所谓精细重质碳酸钙对应的就是超细重质碳酸钙(粉)。精细重质碳酸钙,其粒度既要超‘细’,如 d97≤10μm(1250目)、d97≤5~6μm(5000~6000目),粒度分布还要‘窄’,级配和最大或最小粒度要达到相应标准或用户要求。”郑水林介绍。
正因为精细重质碳酸钙标准十分苛刻,对技术装备有更高的要求,前期投入也比较大,许多碳酸钙企业“知难而退”——没有把精力放在高端精细重质碳酸钙的研发和生产上,而是把普通重质碳酸钙产品作为主攻方向,致使低端重质碳酸钙产品产能严重过剩。
“从细分市场来看,结构性分化成为最核心特征。普通重质碳酸钙门槛较低,大量中小产能集中在通用填料市场,产品同质化严重、库存持续高企,市场价格长期承压,行业陷入价格竞争内卷,中小企业利润空间被持续压缩。”杜高翔分析说,目前,多数中小企业研发投入不足,在超细研磨、晶型调控、表面活化改性、洁净生产工艺上技术积累薄弱;大量企业产品停留在通用填充粉体,缺乏差异化研发。在市场需求平淡的周期,企业依靠降价抢占订单,行业整体盈利水平偏低,难以持续投入用于技术升级。
与此同时,重质碳酸钙需求端结构正在发生深刻调整,传统下游产业呈现两极分化,造纸行业总量需求稳中趋缓,地产链相关建材、通用涂料需求量下降等一些不利因素,让国内整个碳酸钙行业举步维艰。许多中小碳酸钙企业陷入了“半死不活”的尴尬境地。
“更重要的是,许多小微碳酸钙企业游离于监管之外:大量年产能仅数千吨的小微磨粉主体企业未被纳入统计体系,估计这部分产能约3000万吨,产能过剩和无序竞争加剧直接拉低了国内碳酸钙的整体产品价格。”杜高翔说,无序竞争加剧还直接导致下游端压款严重,部分下游客户存在长期大额欠款问题,河南南召某企业投资1000万元建成了一个碳酸钙生产线,而被下游造纸厂拖欠的货款规模就达到4000万元。
值得注意的是,虽然我国碳酸钙行业集中度持续提升,但从整体上看依然十分分散,尤其是普通重钙市场中小企业数量众多,市场集中度偏低,已严重制约了行业的高质量发展。
碳酸钙加工现场。
《中国矿业报》记者调研发现,近年来,虽然许多地方依托当地丰富的石灰石资源,建起了碳酸钙工业园区,扶持和鼓励碳酸钙企业做大做强,但总体情况并不乐观,进驻园区内的碳酸钙企业水平参差不齐,真正能起到引领作用的龙头企业并不多。至于碳酸钙产业还没有形成规模优势的地方,其碳酸钙企业更是鱼龙混杂,有的甚至还处于“家庭作坊”模式,简单购置设备、采购原料,就开张营业了,每年产量多则数千吨,少则几百吨。
“碳酸钙多为露天开采,面临生态环境管控要求与产业资源保障需求的双向约束。随着绿色矿山规范、能耗‘双控’、粉尘与污水排放标准不断升级,企业环保投入持续增加,在小型作坊式产线持续被整治淘汰的同时,也导致合规企业成本显著上涨,生存和发展压力陡增。”杜高翔分析说,物流成本的高企也制约了行业发展。碳酸钙属于大宗低单价粉体产品,运输成本占比高。而产能主要集中在中西部资源产区,下游制造业则集中于东部沿海,长距离运输进一步压缩利润,区域供需错配问题的长期存在也加剧了碳酸钙企业的发展压力。
高端产品需求旺盛,重构“钙”链成当务之急
虽然我国碳酸钙行业总体产能严重过剩,但高端碳酸钙产品,比如医用护理透气膜等仍然存在缺口,不得不长期依赖进口。
“碳酸钙行业的发展主线是精细化、专用化、高端化。与低端重质碳酸钙产品形成鲜明对比的是,超细改性碳酸钙、专用轻质碳酸钙、纳米功能性碳酸钙目前依然供不应求。”杜高翔分析说,尤其是新能源材料、光刻胶、高端密封胶、医药食品、高端特种纸等领域对高纯度、低重金属、窄粒径分布、高分散性碳酸钙需求稳步增长,国内高端产品有效产能不足,部分高端纳米钙、医用级碳酸钙仍然依赖进口,产品附加值显著高于普通粉体。企业只有加速布局高端碳酸钙,摆脱低价通用粉体赛道竞争,依靠定制化功能产品获取溢价,才能行稳致远。
据了解,近年来,随着碳酸钙需求端结构发生深刻调整,改性塑料、水性环保涂料、可降解材料成为碳酸钙行业传统赛道的稳定增长点。与此同时,新兴赛道打开增长空间,光刻胶、锂电池隔膜涂层、汽车轻量化材料、生物医药、油墨、环保脱硫等领域持续拉动高端碳酸钙需求,成为行业新的增长引擎。而纳米碳酸钙、食品医药级轻钙赛道门槛更高,头部企业依托矿山资源、完整生产线、产品认证优势不断扩大份额。
“新兴产业急需功能化超细重质碳酸钙,医疗卫生行业用的医疗防护服使用后可提高产品致孔性;生物医药行业的口腔修复材料使用后可提升材料硬度和耐磨性;新能源行业的锂电涂层材料使用后,可提高电池的安全性和循环寿命;可降解塑料行业的环保塑料袋使用后可提高产品可降解性。”合肥大学教授级高级工程师秦广超认为,当前,碳酸钙市场规模巨大,新兴产业激增。从传统原料到高精尖基石,碳酸钙正全面赋能涂料、半导体、新能源与环保产业高质量发展。碳酸钙行业要以传统产业为基,以朝阳产业为擎,聚焦新“钙”链,重塑新“钙”念,打造“钙”世奇材。
“目前,碳酸钙行业竞争逻辑正在转变,过去单纯比拼矿石资源、生产规模,现阶段矿源品质、表面改性技术、稳定品控、下游定制化服务则成为核心竞争力。缺乏技术、单一售卖普通粉体的小型工厂生存压力持续加大,环保、安全政策加速落后产能出清。”杜高翔说。
值得注意的是,国家政策层面也开始推动高端碳酸钙产业发展。国家发展改革委发布的《产业结构调整指导目录(2024年本)》已将2500目以上超细重质碳酸钙、纳米碳酸钙从限制类目录移除,标志着国家对高端碳酸钙的重视度持续提升。
碳酸钙生产厂区航拍图。
与此同时,一些碳酸钙资源比较丰富的地区,近年来对碳酸钙产业的引导方向更加明确,以广西贺州为代表的产业集聚区正推动产业链发展,通过政府引导、抱团发展形成规模效应与创新支撑。
“屏边县依托优质的大理石碳酸钙资源,确立了‘上游绿色矿山、中游粉体与石材精深加工、下游新材料制品’的产业发展体系,构建循环绿色产业体系。”云南省屏边县委常委、常务副县长苟云川介绍,在产业中游,屏边县重点发展碳酸钙粉体+高端石材,通过引进超细重钙、活性改性钙、食品/饲料级碳酸钙生产线项目,供应塑料、涂料、造纸、橡胶、日化、饲料等下游市场。下游产业则以构建钙基新材料延链赛道为重点,通过引进塑料母粒、环保内外墙涂料、钙塑复合板材、人造石、食品钙添加剂等下游制品企业,打造“原料-粉体-终端制品”闭环供应链,推动形成产业集群协同效应。
四川兴文县发挥石灰石钙含量稳定在52.5%~56%的优势,实行梯度开发、物尽其用,用低钙石料生产建筑骨料,用中钙原料加工普通钙粉、氧化钙生产,对于钙含量≥54%的高钙灰岩则进军食品医药、纳米碳酸钙、高比表氢氧化钙等高附加值领域。目前,全县有石灰石经营主体31家,2025年钙产业总产值约10亿元,建成“基础骨料-中端精深加工-高端粉体新材料”三级完整钙产业链。现有投产重点项目包括:干法水泥生产线、30万吨氧化钙生产线、18万吨生石灰加工线;在建重点项目包括:50万吨氢氧化钙、100万吨功能性粉体新材料、24万吨高活性氧化钙项目,持续补齐西南区域高端石灰制品产能短板。
“我县将依托优质碳酸钙资源,聚焦钙基新材料细分赛道,面向全国优质企业重点招引纳米碳酸钙、超微细重质碳酸钙、高白度改性碳酸钙、高比表氢氧化钙等项目,聚力招引钙产业下游领域企业,打造完整的高端粉体材料产业集群,建设辐射全国、区域领先的西南高端钙粉体材料供应基地。”兴文县招商一分局副局长孙斌表示。
安徽省泾县自然资源和规划局与泾县碳酸钙新材料产业链推进组办公室以泾县经济开发区云岭碳酸钙产业园为核心载体,聚焦矿山绿色开采、高端粉体加工、功能改性材料、终端制品应用、配套科创服务,编制了碳酸钙新材料招商图谱,推动泾县碳酸钙产业从低端粉体向高附加值新材料转型升级,打造长三角碳酸钙新材料产业集聚高地。
与此同时,我国碳酸钙行业的技术工艺和装备也取得了明显进步,大型化、智能化、高端化、绿色化装备不断出现,迎合了当前高端碳酸钙产品的加工生产需求。
“高端精细碳酸钙产品技术要求比较苛刻,尤其是纯度、粒径及分布、贵金属含量,以及吸油值、白度、晶型等其他特性方面都有极高的要求,这不仅取决于碳酸钙的原材料石灰石、大理岩的含钙量,还对碳酸钙加工生产技术工艺和装备提出了新的更高要求。”秦广超认为,技高一筹,方能决胜千里。技术和装备突破助力碳酸钙产品升级,新“钙”链助力碳酸钙成为朝阳产业。目前,我国碳酸钙高值化制备系统已十分成熟,形成了“原料精制+基础粉磨+粉体高值化单元过程设备与技术”,实现了技术指标的把控。
据了解,这几年来,我国碳酸钙行业的技术创新驱动正在悄然实现“进口替代”,特别是持续攻关纳米碳酸钙连续碳化、原位改性、洁净生产核心工艺,缩小了与海外产品的差距,实现了新能源、医药、高端橡胶领域高端碳酸钙的国产化。
特别是近期,由湖南化工职业技术大学化学工程学院颜鑫教授团队自主研发的复合碳化法生产高纯碳酸钙100吨/年的中试项目试产成功,不仅标志着我国99.0%~99.9%高纯碳酸钙生产技术再次取得重大突破,也为碳酸钙的高值化、规模化利用开启了新赛道。经检测,该项目生产的高纯碳酸钙产品各项指标均达到国际同类产品先进水平,纯度稳定在99.0%~99.9%之间,并且碳酸钙的粒度、纯度、晶型均稳定可控。依托该技术打造的产线还具备升级为万吨级产线,以及生产99.99%超高纯碳酸钙的成长潜力。
据介绍,该中试项目6月份试产成功,具有投资少、生产成本低、低碳环保等优势。高纯碳酸钙的核心应用是电子陶瓷与电子元器件领域。据颜鑫教授透露,这也是他们第一个主要的应用目标,期待与电子陶瓷企业交流合作。高纯碳酸钙作为MLCC片式多层陶瓷电容、PTC热敏电阻、微波介质陶瓷、压电/压敏元器件的助熔剂与晶粒调控剂,能降低烧结温度、细化晶粒、提升陶瓷的致密度、绝缘性能及耐电压能力。另外,高纯碳酸钙还是高纯化学品、标准试剂、电池隔膜涂层材料/电解质/电极材料、光学晶体材料/光学玻璃/荧光材料、医药辅料/食品添加剂生产中重要的原材料之一,是高端制造业不可或缺的一种功能性无机粉体材料。
与此同时,针对高端碳酸钙粉体“改不了、改不好”的难题,苏州如琢如磨科技有限公司通过全球首创的连续复合表面改性设备——“ZM系列粉体表面改性机+专有药剂配方”,实现了碳酸钙超微粉体单颗粒分散。
“ZM系列粉体表面改性机属全球首创,具有单机连续改性、平均电耗低、零粉尘、自动化程度高等显著的技术优势,超微粉体经处理后在干燥和应用体系中的分散性远超同类产品,能有效提升下游产品的质量和性能,已在广东、安徽等地的厂家落地使用,目前拥有多家意向客户。”苏州如琢如磨科技有限公司总经理沐守余介绍。
“站在产业转型的关键节点,碳酸钙行业已经告别‘只要有矿石就能盈利’的粗放时代。短期来看,普通粉体市场竞争压力仍将持续;中长期看,需求结构性升级、政策绿色约束将倒逼全行业变革。”杜高翔表示,未来,只有拥有优质稳定矿源、掌握粉体表面改性核心技术、能够为下游提供定制化解决方案且坚持绿色低碳生产的企业,才能穿越周期,在产业洗牌中持续抢占市场先机,推动我国碳酸钙产业实现由原料向高端功能材料的跨越。
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