纯碱在新能源领域百搭啊!光伏玻璃和锂电池都需要纯碱来生产

物理性质方面,常温下纯碱外观为单斜针状结晶,或白色粉末状,易溶于 水,具有一定的吸水性。化学性质方面,纯碱可分别与酸、碱、盐发生化 学反应。例如当纯碱与氢氧化钙等碱发生复分解反应时,可生成氢氧化钠, 这是工业中常用的制备烧碱的方法。绝大部分纯碱被广泛应用于工业,如 轻工日化、石油、国防、建材、医药等领域。

纯碱分为轻质纯碱和重质纯碱两种,其产品特性和生产方法均有不同。两者的化学式没有任何不同,区别仅在于物理形态。以密度为主要划分标 准:轻质纯碱密度为 500-600 kg/m3,表现为白色粉末状;重质纯碱密度为 1000-1200 kg/m3,表现为白色颗粒状。重质纯碱相较于轻质纯碱密度更高, 吸湿性更低。在生产方法上,轻质纯碱可通过氨碱法或联碱法制得;重质 纯碱则通过对轻质纯碱进行水合法或挤压法获得,也可通过天然碱法直接 生产获取。

纯碱的生产可分为合成碱法与天然碱法。合成碱法包括氨碱法与联碱 法,是我国纯碱生产的主要工艺,产能占比合计约为 95%。其余纯碱的生 产则通过天然碱法。天然碱法又分为蒸发法和碳化法两种,应用时根据天 然碱矿主要成分的不同进行选择。

氨碱法是通过向饱和食盐水中通入氨气,吸收二氧化碳,最后进行煅 烧制得轻质纯碱。其上游原料为石灰石和原盐。该方法的主要优点为生产 规模大。但同时生产过程需要较多的原料供给,原盐利用率低,且产生大 量废液废渣,对环境污染严重。2021 年国内氨碱法的产能占比为 46%。

联碱法是对氨碱法进行加工改进,利用不同温度下的溶解度变化,与 合成氨厂联合生产纯碱与氯化铵两种产品,所需原料为合成氨和原盐。该 工艺将原盐的利用率提高至 95%以上,并省去了石灰石等资源的投入,降 低了原料运输成本,减少了废液废渣的排放量。但该方法将合成大量副产 物氯化铵,实际成本并没有降低。在我国联碱法使用率最高,2021 年产能 占比达 49%。

天然碱法原材料为天然碱矿,通过对天然碱矿物进行一系列溶解、过 滤、蒸发、结晶等工序来制取纯碱。天然碱法的优点在于生产流程简单、 成本低,但由于天然碱矿资源的稀缺性,仅有少数国家使用这种制碱工艺。 2021 年国内天然碱法的产能占比为 5%。

我国纯碱生产基本可满足国内下游生产需要,自给能力较强。产量和进口方面,2017-2021 年我国纯碱产量大致维持在 2500-2700 万吨/年左右, 产量与表观消费量较为接近,开工率基本保持在 76%以上。其中 2020 年进 口量约占表观消费总比重的 1.5%,已实现自给自足,且自给能力较强。出 口方面,2017-2020 年全年出口量维持在 130-150 万吨/年左右,2020 年出 口量占比约为 5.6%。2021 年由于海外疫情反复,船运受阻等原因,出口量 下降为 75.9 万吨,同比降低 81.5%。

近 5 年国内纯碱产能增速较缓。2021 年我国纯碱总产能为 3416 万吨, 同比增长 2.68%;以 2017 年的总产能 3119 万吨为基准,年复合增长率为 2.30%。同时,2021 年有效产能 3231 万吨,同比增长 2.83%;以 2017 年的 有效产能 2924 万吨为基准,年复合增长率 2.53%。总产能及有效产能均处 于低速增长状态。

开工率维持高水平。2017-2021 年,我国纯碱行业开工率维持在高位区 间,其中 2017-2019 年开工率均在 80%以上。由于疫

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