我国的纯碱消费领域较广,其中4%左右用于食品行业,属于食用纯碱;其余96%的消费都属于工业用纯碱,广泛应用于工业生产的原材料或辅助添加剂。在纯碱的工业消费中,占比较大的板块是玻璃(平板玻璃、光伏玻璃、日用玻璃),其他板块如化工行业(无机盐)、洗涤剂行业(洗衣粉、合成洗涤剂、肥皂)、氧化铝行业、印染等行业,对纯碱消费相对分散,占比也相对较小(见图1、表1)。

图1　2021年中国纯碱下游需求占比分布对比

资料来源:卓创资讯。

表1 下游主要单位产品纯碱消耗量

资料来源:卓创资讯。

下游行业对不同种类的纯碱需求划分较为明确,尤其是在轻重碱使用方面,很少出现二者混用现象。目前,平板玻璃行业是重碱最主要的消费领域,光伏玻璃行业随着规模的不断扩大,未来也将成为重碱的主要消费板块之一。轻碱下游消费板块主要为日用玻璃、无机盐、洗涤行业、氧化铝等,日用玻璃领域主要使用轻碱,少部分企业使用一定量的重碱。

延伸阅读

玻璃的原料有哪些

玻璃作为纯碱下游最大的行业,2021年占纯碱下游消费近40%。玻璃是一种透明的半固体、半液体物质,在熔融时形成连续网络结构,冷却过程中黏度逐渐增大并硬化成不结晶的硅酸盐类非金属材料。普通玻璃是一种化学氧化物,其主要成分是二氧化硅,广泛应用于建筑物,用来隔风透光。

玻璃原料比较复杂,按其作用可分为主要原料与辅助原料。主要原料构成玻璃的主体并确定玻璃的主要物理化学性质,辅助原料赋予玻璃特殊性质并给生产加工带来便利。

(一)玻璃的主要原料

玻璃的主要原料有硅砂或硼、纯碱或芒硝、石灰石、白云石、长石以及碎玻璃等。

硅砂或硼砂:玻璃的生产主要用到硅砂或硼砂中的氧化硅或氧化硼,它们在燃烧中能单独熔融成玻璃主体,决定了玻璃的主要性质,并相应地称为硅酸盐玻璃或硼酸盐玻璃。

纯碱或芒硝:玻璃的生产还要用到纯碱和芒硝中的氧化钠,它们在煅烧中能与硅砂等酸性氧化物形成易熔的复盐,起到助熔作用,使玻璃易于成型。但如果玻璃中的氧化钠含量过多,会使玻璃热膨胀率增大,抗拉度下降。

石灰石、白云石、长石等:玻璃的生产还要用到石灰石中的氧化钙,以增强玻璃化学稳定性和机械强度,但含量过多就会使玻璃析晶,同时降低耐热性。白云石中的氧化镁也是玻璃生产的原料,能提高玻璃的透明度,提高耐水性,减少热膨胀。长石因为含有氧化铝也成为玻璃生产的原料,它可以控制熔化温度,同时也可提高耐久性。此外,长石还可提供氧化钾成分,以提高玻璃的热膨胀性能。

碎玻璃:一般来说,制造玻璃时不是全部用新原料,会掺入15%~30%的碎玻璃,以降低玻璃熔化温度。

(二)玻璃的辅助原料

玻璃的辅助原料主要包括脱色剂、着色剂、澄清剂以及乳浊剂等。

脱色剂:原料中的杂质(如铁的氧化物)会给玻璃带来色泽,常用纯碱、碳酸钠、氧化钴、氧化镍等作为脱色剂,它们在玻璃中呈现与原来颜色的补色,使玻璃变成无色。此外,还有与着色杂质能形成浅色化合物的减色剂,如碳酸钠能将氧化铁氧化成二氧化二铁,使玻璃由绿色变为黄色。

着色剂:某些金属氧化物能直接溶于玻璃溶液,使玻璃着色。如氧化铁可使玻璃呈现黄色或绿色,氧化锰能使玻璃呈现紫色,氧化钴能使玻璃呈现蓝色,氧化镍能使玻璃呈现棕色,氧化铜和氧化铬能使玻璃呈现绿色等。

澄清剂:澄清剂能降低玻璃溶液的黏度,使化学反应所产生的气泡易于逸出而澄清。常用的澄清剂有白砒、硫酸钠、硝酸钠、铵盐、二氧化锰等。

乳浊剂:乳浊剂能使玻璃变成乳白色半透明体。常用的乳浊剂有冰晶石、氟硅酸钠、磷化锡等。它们能形成0.1~1.0μm的颗粒,悬浮于玻璃中,使玻璃乳浊化。