新闻资讯 更多+
(1)表面活性剂行业:表面活性剂可归类于精细化工产业下的“催化剂和各种助剂”分支,属于精细化工的子行业。表面活性剂作为一类重要的精细化工产品,可以通过其特有的“亲水—亲油”基团在溶液表面定向排列,改变目标溶液表面张力从而显著地改变被作用物的表面性质,使其能够满足特定的用途。表面活性剂具有性能特殊、表面活性高、适用范围广、对工艺技术要求高等特点,因此在工业、农业、日常生活以及新材料等领域都具有广泛应用,工业生产中所使用的表面活性剂通常被称为“工业味精”,可见其应用范围之广泛。
表面活性剂可分为大品种表面活性剂和小品种表面活性剂。大品种表面活性剂指市场规模较大、在生产生活中运用较为广泛的表面活性剂,通常具有产业规模大、市场应用成熟、产品价格适中、商业附加值偏低等特点,包括生产生活中比较常见的日化用品、涂料、减水剂等。小品种表面活性剂指具备特定功能、用于特殊工业领域的表面活性剂,通常具有市场规模较小、产品技术含量高、产品的细分型号多部分甚至需要定制化、商业附加值普遍较高等特点,代表性的小品种表面活性剂包括有金属萃取剂以及碳氟表面活性剂等。
早在工业革命时期,西方国家就开始生产表面活性剂,经过多年的发展,技术和产品门类已非常成熟。我国表面活性剂行业起步较晚,但近年来发展较快,技术水平不断提高,逐渐掌握了多数大品种表面活性剂的生产技术,并已经在大品种、低附加值的表面活性剂领域实现了国产化,技术水平已接近或达到国际水平,但是在技术要求更高的小品种、高附加值、定制化的表面活性剂领域,与世界发达国家相比仍有一定差距,除个别产品如金属萃取剂、碳氟表面活性剂等已达到国际先进水平外,该领域大多数产品仍然较依赖进口。
中金企信国际咨询统计数据显示,2021年全球表面活性剂市场规模达412.30亿美元,2025年预计将增加至513.10亿美元,年均复合增长率达5.62%。根据《中国表面活性剂行业发展“十三五”规划》,我国表面活性剂行业将趋于绿色化、高质化、高值化和精细化发展,由于表面活性剂应用的广泛性,各领域对表面活性剂的细分化、专业化要求越来越高,如高泡沫性、高耐碱性、低泡易漂洗性、高耐电解质性、高润湿性、高乳化性等,对行业企业的技术研发和产品创新提出了更高的要求,只有不断地技术研发和产品创新,才能更好地满足下游客户的要求。
(2)金属萃取剂等特种表面活性剂领域:特种表面活性剂是具有特定工业用途、小品种、高附加值的表面活性剂,其主要应用在对技术水平和精细化程度要求更高的特殊工业领域,例如“绿色表面活性剂”、“特殊功能高效工业表面活性剂”等。其中,“绿色表面活性剂”在原料来源、制备工艺、产品性态及应用领域具有人体友好、环境友好、绿色节能的特点,“特殊功能高效工业表面活性剂”是指可广泛地应用于工业领域,具有功能多、效率高等特点的特种表面活性剂。特种表面活性剂属于小品类、高附加值的表面活性剂。
我国特种表面活性剂的发展尚处于初级阶段,根据《中国表面活性剂行业发展“十三五”规划》的记载,品种上,与发达国家相比,我国绿色表面活性剂、特种表面活性剂的品种均较少,尚不足发达国家的30%,特别是在一些细分领域、小品种、高附加值的产品,种类严重不齐全,国际市场竞争能力差;用途上,发达国家近70%的表面活性剂可以用于工业,特别是高精尖的工业生产中,而我国工业用表面活性剂尚不足50%,主要仍以民用为主,远不能满足国民经济和工业发展的需求。
(3)特种表面活性剂技术现状:
1、金属萃取剂技术溯源:我国是世界上最早采用溶剂萃取的方式制备铜的国家,“胆水冶铜法”乃是我国的首创,北宋科学家张潜(1025-1105年),结合前人经验和长期实践总结出一套完整的以溶剂萃取的方式提纯金属铜的工艺,称为“胆矾水浸为铜”,开创了湿法冶铜的先河,其中“胆矾水”即为金属萃取剂的前身。
随着全球工业化的发展,西方逐渐掌握了现代金属冶炼的核心技术,相应地,金属萃取剂作为现代湿法冶金的核心助剂,也逐渐被巴斯夫、索尔维等国际化工巨头所垄断。直到近十年,响应国家产业政策、顺应世界化工发展趋势,我国才逐渐有了以康普化学为代表的民营企业,经过不断的钻研和探索,研制出了高性能的金属萃取剂,打破了国外的垄断。
近年来,在各种金属矿产冶炼需求的推动下,随着技术水平的提高,金属萃取的种类不断扩充,从铜逐渐扩展到钴、镍、锂、锰、钒、锌、锗、钯、铑等金属,理论上,化学元素周期表上的所有金属都可以被萃取。其应用领域也从湿法冶金逐渐扩展到资源回收、污水处理、石油石化等领域,萃取剂配方愈来愈多样化,可以满足不同金属的萃取需求和不同的冶金工艺场景,为金属萃取剂行业的技术发展和创新指明了方向。
2、技术特点:决定金属萃取剂性能的关键技术包括了化学合成技术和配方研发水平。化学合成技术的主要要求是高精度控制,主要体现在原材料的甄选、工艺流程的把控、反应设备的运用以及循环生产上。原材料上,随着合成精度要求的提高,生产企业对原材料的质量、纯度、环保性能要求越来越高,需要通过电子天平、色谱仪、水分测定仪、紫外可见分光光度计等精密设备,结合化学分析和仪器分析技术,甄选原材料,以保证化学合成原料的高质、高效;工艺上,化学合成对反应时间、反应条件等有着严苛的要求,反应时间上,通过中控取样HPLC(高效液相色谱仪)检测的控制技术手段,可以将反应时间精确到分钟,反应条件上,温度、湿度、酸碱性、冷却度、物料配比等均对化学合成的效果产生重要影响,需要通过自动化设备与人工管控相结合的方式,逐一对反应条件进行精准控制,保证合成反应的稳定、高效;设备上,随着诸如连续离心萃取机、连续精馏塔等一批高精度、高性能化学合成设备在生产中的普及应用,提高了合成反应效率、降低了生产成本;循环生产上,通过石墨吸收塔、蒸馏塔等循环生产设备的应用,对反应过程中产生的盐酸、甲苯及甲醇等排放物或弃置物进行循环回收利用,以提高产品利用率,减少污染。
配方研发水平主要体现在精细化定制上,包括对目标矿石的精准分析以及对配方的特定化研制上。矿石分析上,行业企业利用原子吸收光谱分析技术,结合仪器分析,对目标矿石的金属成分、品位、酸碱性以及杂质特性等各项参数指标进行有针对性、高精度的分析,为金属萃取剂的配方、选型提供全面的数据支撑;配方研制上,行业企业通常积累了较为强大的配方数据库资源,结合矿石分析的数据,选用各种类型的添加剂进行物理添加,再运用特定软件模拟萃取剂反应效果,不断调试萃取剂的酸碱性、亲水亲油性以及化学空间结构,研制出最符合目标矿石特点的产品配方,以满足客户定制化的产品需求,提高客户的生产效率。其中,发行人独创的“Simula-SX”软件可以高度模拟萃取剂在湿法冶金工艺中的运行效果,调试各种参数,修正配方,达到萃取剂最终定型的目的,在行业中处于领先水平。
中金企信国际咨询公布的《2022-2028年特种表面活性剂行业全产业结构深度分析及投资战略可行性评估预测报告》
3、其他特种表面活性剂:酸雾抑制剂主要通过其中的含氟结构与有机酸结合形成氟碳化合物,氟碳化合物具有较强的酸雾抑制能力和稳定性,氟碳化合物的合成能力是决定酸雾抑制剂性能的核心技术。
传统的矿物浮选剂包括硫化矿浮选剂和氧化矿浮选剂,发行人通过向传统的浮选剂中添加了酯基、肟基等化学基团,形成了稳定的空间结构,可以大幅提高矿物浮选剂的金属选别能力和稳定性,酯基、肟基的合成能力是决定矿物浮选剂性能的核心技术。
(4)行业技术发展趋势:
1、高精度的化学合成技术使产品更稳定、高效:本行业企业通过不断的技术创新,积极改进产品的化学合成工艺,使合成过程更稳定、高效,提高收成率的同时保证了产品质量。具体到发行人,以金属萃取剂为例,通过原材料及助剂的甄选、生产工艺流程的设计以及生产设备的运用,缩短化学合成时间、提高生产效率,同时,化学合成的半成品空间结构也更加稳定,有利于最终产品对金属矿石的高效萃取。酸雾抑制剂和矿物浮选剂也是利用高精度的合成技术形成稳定的空间结果,进而提高产品的使用性能。
2、多元化配方积累使产品更精准适配、用途广泛:随着金属萃取剂产品型号的不断丰富和配方技术的精细化发展,是产品逐渐具备了多元适配性和广泛的用途。既可以将待萃取金属的种类由铜扩展到钴、镍、锂、钒、锰,理论上化学元素周期表上的所有金属都可以开发出相应的萃取剂,同时,针对同一种金属,又可以根据其矿石的不同特点以及冶金的不同工艺,开发出专属的萃取剂型号和配方,甚至进行定制化的产品和配方开发,满足客户的多样化、个性化需求。
3、行业技术绿色化:为响应国家节能环保政策,本行业将绿色化作为技术发展的趋势,在制备工艺、产品性态和应用领域等方面都将绿色、低能耗、环境友好、人体友好作为长期的技术研发方向。
具体地,在制备工艺上,行业内企业通常运用诸如“绿色肟化反应”、“反应物循环利用”等绿色生产工艺流程,结合低污染、低能耗的连续流反应器等高效生产设备,加强资源的循环利用和生产的绿色化管理,实现节能减排;在产品性态上,将低毒性、无害化产品作为研发的目标和方向,目前,金属萃取剂和新型矿物浮选剂毒性较低,不属于危险化学品,酸雾抑制剂无毒无害,还可以降低工业生产过程对人体和环境的危害,上述产品都属于绿色化学品;在应用领域上,产品可以广泛应用于湿法冶金、资源回收、污水处理等多个节能环保领域,推动社会的绿色生态发展。