锂氧化锂材料锂云母在玻璃行业中的应用.docx
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锂氧化锂材料锂云母在玻璃行业中的应用
玻璃行业分析（河北、河南、山东）
氧化锂引入玻璃行业的经济效益
锂的性能与作用
宜春钽铌矿是钠长石、锂云母花岗岩型，为含钽、铌、锂、铷、铯等多种稀有金属的特大型露天矿体。
矿山钽铌工业储量约占全国已探明的44.3%，氧化锂工业储量约110万吨，矿石储量2亿吨，占全国已探明的可供开采的89.2%，是全球最大的矿石型锂矿山。
矿体产状平缓，三面裸露地表，水文地质条件简单，矿床赋存条件好，品位变化均匀，矿石自然白度高，原矿杂质少，含铁量低于0.1%，有用矿物元素呈均匀分布，成分稳定，可选性能好，按现有生产能力开采年限在二百年以上。
锂云母分子式为R2O.Al2O3.3SiO2.（F,OH）,是一种具有连续层状四面体结构的含氟铝硅酸盐，属于单斜晶系，晶形呈板状或细鳞片状，质韧，硬度2.5~4.0，比重2.8。
宜春钽铌矿的锂云母中氧化锂的含量约为5%。
锂是比重最轻的金属（1.534），具有熔点低（179℃）、沸点高1317℃）等特性。
由于锂元素的特殊作用和产品价格低廉，锂云母精矿广泛用于玻璃、陶瓷、锂盐、连铸保护渣等多个行业。
锂元素在玻璃中的应用逐渐成熟，益处也愈发显著，在玻璃配方中加入锂云母精矿，引入0.1~0.5%的氧化锂，具有以下显著效果：
①降低玻璃熔化温度，有明显的助熔效果，有利于轻量化的推广；②部分代替纯碱、氢氧化铝，降低熔体粘度，有显著的澄清均化效果，能提高产品的透明度、光洁度；③降低热膨胀系数，改善玻璃制品的化学稳定性、表面光洁度、透明度以及抗热、抗震和耐酸耐碱腐蚀性能，有显著的提高品质效果；④可以加大配方中碎玻璃的用量，降低生产成本；⑤玻璃料性利于成型，提高玻璃制品的出料率和成品率，抗冲击性能大有提高，降低能耗，延长炉龄，有显著的降低成本效果；⑥适合浅层澄清式窑坎中使用；⑦降低煤炭和芒硝或元明粉的用量，减少硫排放，环保安全。
锂对节约原料成本的效果
经工业试验，分别对中性硼硅玻璃、低硼硅医药玻璃、微晶玻璃钠钙硅玻璃等各种玻璃引入氧化锂原料（锂云母），对玻璃成品的黏度点、拉管性能、始熔温度、熔化温度、表面张力、热膨胀、机械强度、耐化学腐蚀性、分相与析晶、电学性质等各种性能系数进行研究测定，研究数据表明：
引入氧化锂原料后，氧化锂的含量为0.02%-0.4%时，各项性能系数均有显著提升，且达到最佳。
以氧化锂含量为0.3时，可达成：
玻璃熔化温度降低约3%，可降低能耗约7%；纯碱用量可节省约4%，粉料成本基本平衡。
以生产100kg玻璃液为计，未引入氧化锂之前，原料成本约38.5元，引入氧化锂后，原料成本约37.6元。
每t玻璃可降低原料生产成本约9元。
（测试计算方式详见下表）
锂对节约燃料成本的效果
上图为玻璃的成本构成，由图可读取，原料占比37%，燃料占比44%，由原料成本可推算燃料成本：
（以生产1t玻璃液为计）
引入氧化锂之前：
生产1t玻璃液，原料成本为385元，（占比37%）
燃料成本为（385元÷37%）×44%=458元
原料与燃料成本总和为：
385+458=843元
引入氧化锂原料之后：
引入氧化锂按0.3%计，氧化锂原料（锂云母：
含氧化锂按5%计）的重量为：
1t×0.3%÷5%=0.06t；
原料成本降低为376元，降低了9元。
可降低能耗约7%；
燃料成本为：
458×（1-0.7%）=426元
燃料成本降低了：
458-426=32元
原料成本与燃料成本总和为：
376+426=802元
引入氧化锂后生产1t玻璃可节约的成本
在玻璃生产中，以确保玻璃成本各项性能参数最佳的前提下，引入氧化锂原料可幅度降低玻璃的生产成本，仅原料成本与燃料成本便可节减成本约40元/t，（840-802=41元）。
玻璃行业的产值（重点分析河北、河南、山东三省）
调研对象的确定（浮法平板玻璃）
玻璃是由纯碱、石灰石、石英等为主要原材料，在熔融时形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化致使其结晶的硅酸盐类非金属材料。
根据玻璃的制作工艺方法、成分、用途等等可进行多维分类。
简单来说，可分为平板玻璃和特种玻璃，平板玻璃也称白片玻璃或净片玻璃。
平板玻璃主要分为三种：
即引上法平板玻璃（分有槽/无槽两种）、平拉法平板玻璃和浮法玻璃。
浮法玻璃正成为玻璃制造方式的主流，占比超过85%。
特种玻璃基本上都是基于平板玻璃的生产加工的基础之上，因此，一方面（浮法）平板玻璃既占据了玻璃行业的绝大份额，又是玻璃行业中其它产品的基础，因此（浮法）平板玻璃的各项经济指数几乎等同于玻璃产业的经济指数。
为便于统计，本文以（浮法）平板玻璃为调研对象。
平板玻璃年产量
据中商产业研究院提供的数据，2014年我国及河北、河南、山东三省的平板玻璃产量，统计如下表：
产品名称
单位
地区
本月累计
本月累计增长
平板玻璃
重量箱
全国
792615594.4
1.09
平板玻璃
重量箱
山东省
76185788.64
-4.10
平板玻璃
重量箱
河北省
122926317.7
-2.43
平板玻璃
重量箱
河南省
14559705.31
28.60
经分析可得，山东、河北、河南三省占比分别为：
9.61%，15.5%，1.84%，三省总计213671811.7重量箱，共计占比高达26.96%。
平板玻璃生产中引入氧化锂后的经济效益
1重量箱=50kg=0.05t
全国、山东、河北、河南的平板玻璃年产量分别为：
15852312t，1523716t，2458526t，291194t。
山东、河北、河南生产总和为18602032t。
平板玻璃生产过程中引入氧化锂既可以优化玻璃的各项性能指标，又不需要另行投入建设，还无需增加额外成本，并且能够大量降低能耗与成本。
玻璃生产工艺中引入氧化锂的工业技术亦已成熟，在玻璃生产过程中全面引入氧化锂既有益又可行。
若平板玻璃生产过程中全面引入氧化锂：
可节约生产成本约：
全国：
15852312t×40元/t=6.3亿元；
山东：
152371660t×40元/t=0.95亿元；
河北：
2458526t×40元/t=0.98亿元；
河南：
291194t×40元/t=0.12亿元。
山东、河北、河南总计可节约生产成本：
0.95+0.98+0.12=1.71亿元。
经核算，1t玻璃引入0.06t锂云母最佳，全面引入氧化锂：
需使用锂云母的量约为：
全国：
15852312t×0.06t/1t玻璃=95万t；
山东：
152371660t×0.06t/1t玻璃=9.1万t；
河北：
2458526t×4×0.06t/1t玻璃=14.8万t；
河南：
291194t×0.06t/1t玻璃=1.7万t。
山东、河北、河南总计可节约生产成本：
9.1+14.8+1.7=25.6万t。
浮法玻璃生产线的统计
中国浮法玻璃产能统计
省份
玻璃线（生产中）
日熔量（生产中）
浮白线（生产中）
浮白产能（生产中）
玻璃线（冷修或停产）
日熔量（冷修或停产）
全国
212
116680
177
100100
32
13210
河北
49
27750
42
24750
6
2460
广东
22
13850
18
11550
1
500
江苏
21
12110
16
9260
1
300
山东
21
11680
15
8650
浙江
14
6630
14
6630
2
900
河南
10
4000
6
2650
6
2460
湖北
10
6800
9
6400
福建
9
5280
7
4250
山西
7
3680
7
3680
1
330
四川
7
4530
7
4530
2
1000
安徽
6
3200
5
2500
0
0
辽宁
5
2100
5
2100
4
1600
陕西
5
2050
4
1700
天津
4
2750
3
2200
湖南
4
1800
3
1500
1
180
重庆
4
1620
2
900
内蒙古
3
1250
3
1250
海南
2
1200
2
1200
江西
2
900
2
900
甘肃
2
1000
2
1000
黑龙江
1
600
1
600
1
330
吉林
1
600
1
600
1
400
新疆
1
450
1
450
广西
1
350
1
350
1
500
云南
1
500
1
500
北京
2
700
上海
3
1550
如上表所示，玻璃生产是较为特殊的行业，集中度比较高，全国仅200余条玻璃生产线，河北、广东、江苏、山东、浙江、河南、湖北、福建8省累计达156条生产线，占比156/212=73.6%，山东、河北、河南3省累计达80条生产线，占比80/212=37.7%。
浮法玻璃生产厂家的统计（山东省）
以山东省为例，如下表统计：
生产线名称
厂家
日熔量
品种
投产日期
中国玻璃威海一线
威海玻璃厂
450
浮白
1988.11
中国玻璃威海二线
500
灰玻
2000.11
中国玻璃威海三线
450
茶玻
2004.1
中国玻璃威海四线
430
蓝玻
2004.9
台玻青岛浮法玻璃有限公司
青岛台玻厂
500
浮白
1995.9
山东光耀玻璃公司
山东光耀玻璃公司
700
浮白
2010.07
金晶集团一线
金晶集团
400
浮白
1996.7
金晶集团二线
550
浮白
2000.1
金晶集团三线
450
绿玻
2001.11
金晶集团紫外线
600
浮白
2008.01
金晶集团超白线
600
超白
2004.11
金晶集团滕州一线
600
浮白
2004.2
金晶集团滕州二线
600
浮白
2005.3
金晶集团滕州三线
600
浮白
2010.09
青岛圣戈班韩洛玻璃有限公司
青岛圣戈班韩洛玻璃有限公司
600
绿玻
2005.01
山东巨润玻璃公司一线
巨润
700
浮白
2009.3
山东巨润玻璃公司三线
700
浮白
2009.1
山东巨润玻璃公司四线
700
浮白
2010.02
山东德州晶华玻璃集团浮法一线
晶华集团
400
浮白
2003.2
山东德州晶华玻璃集团浮法二线
600
浮白
2005.02
山东德州晶华玻璃集团浮法三线
550
浮白
2010.04
全省21条生产线高度集中，共计7家企业所有，且金晶集团独占8条，占比高达8/21=38.1%，威海玻璃厂4条，巨润与晶华集团均为3条，这4家企业占比高达（8+4+3+3）/21=86%。
结论
行业与生产厂家均高度集中的行业格局下，对于氧化锂的引入具有得天独厚的优势，能够大幅度降低新材料引入的成本，可采取单点突破、对为数不多的几家大型玻璃生产企业进行逐一洽谈、试验、达成合作的方式来开拓新市场。
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