纯碱定义、分类、应用、生产工艺及产能情况如何？

天然碱法、联碱法占比呈增加趋势，氨碱法占比呈下降趋势。

纯碱(海外称 Soda Ash)，又名苏打、碱灰、碱面或洗涤碱，成分为碳酸钠， 分子式为??2??3，分子量为 105.99。 碳酸钠常温下为白色无气味的粉末或颗粒，有吸水性，露置在空气中逐渐吸 收水分，会形成结块。碳酸钠易溶于水和甘油，微溶于无水乙醇，35.4℃时溶解 度最大，每 100 克水中可溶解 49.7 克碳酸钠。 碳酸钠属于钠盐，在水溶液中电离产生氢氧根离子，水溶液呈碱性(pH=11.6)。 碳酸钠有一定的腐蚀性，稳定性较强，但高温下也可分解生成氧化钠和二氧化碳。 长期暴露在空气中会吸收水分及二氧化碳，生成碳酸氢钠(小苏打) 碳酸钠可分别与酸、盐、碱发生化学反应:与酸可发生复分解反应，如遇足量 盐酸时，生成氯化钠和碳酸，不稳定的碳酸立刻分解成二氧化碳和水，碳酸钠与 其他种类的酸也能发生类似的反应;与盐可发生复分解反应，例如一些钙盐、钡盐 可与碳酸钠生成沉淀和新的钠盐;与氢氧化钙、氢氧化钡等碱可发生复分解反应， 生成沉淀和氢氧化钠，工业上会用这种反应制备烧碱(氢氧化钠)，俗称苛化法。

根据密度的不同，纯碱主要分为轻质纯碱(简称轻碱)和重质纯碱(简称重碱)， 其化学成分都是碳酸钠，但物理形态不同:轻碱密度为 500-600 ??/?3，呈白色 结品粉末状;重碱密度为 1000-1200 ??/?3，呈白色细小颗粒状。与轻碱相比，重 碱具有坚实、颗粒大、密度高、吸湿低、不易结块、不易飞扬、流动性好等特点。 此外，也有超轻质纯碱和超重质纯碱，密度分别为 370 ??/?3左右和 1550-2553 ??/?3。 根据用途的不同，纯碱可分为工业纯碱和食用纯碱。工业纯碱执行 GB/T 210- 2022《工业碳酸钠及其试验方法》(以下简称国标)标准，食用纯碱执行 GB1886- 2021《食品添加剂碳酸钠》标准，在达到工业纯碱的低盐碱标准基础上，增加了 砷和重金属的含量限制。 根据氯化物含量的不同，纯碱可分为普通碱、低盐碱、超低盐碱、特殊低盐 碱。普通碱氯化钠的质量分数≤1.20%;低盐碱氯化钠的质量分数≤0.90%;超低盐 碱氯化钠的质量分数≤0.70%;特殊低盐碱氯化钠的质量分数≤0.30%。

纯碱是重要的基础化工原料和“三酸两碱”中的两碱之一，有“化工之母” 的美誉，广泛地应用于建材、化工、冶金、纺织、食品、国防、医药等国民经济 诸多领域，在国民经济中占有十分重要的地位。 重碱主要应用在建材领域，纯碱作为平板玻璃的主要原料之一，为反应提供 钠离子，同时也是澄清剂的主要成分;轻碱主要应用民生领域，例如化工行业中纯 碱广泛用于制造硅酸钠(俗称泡花碱、水玻璃)、碳酸氢钠(俗称小苏打)、氟化钠、 重铬酸盐等产品;在冶金领域，纯碱可作为冶炼的助溶剂、选矿的浮选剂以及炼钢 的脱硫剂等;在纺织领域，纯碱可充当纺织物生产过程中的软水剂;在食品加工领 域，纯碱可作为面食添加剂起到中和剂、膨松剂、缓冲剂、面团改良剂作用，增 加面食口感和柔韧度，也可作为辅助添加剂应用于味精、酱油的生产。此外，纯 碱也广泛应用于环保脱硫、医药制品、制革、造纸等，高端纯碱还可用于显像管 玻壳和光学玻璃制造。

天然碱法的生产原料主要是天然碱矿，生产工艺简单，成本低。目前全世界 发现天然碱矿的只有美国、中国、土耳其、墨西哥等少数国家，其中美国、土耳 其和中国是主要的天然碱法生产国。我国天然碱法生产主要集中于河南和内蒙古。

氨碱法(索尔维制碱法)上游主要是原盐和石灰石，该方法通过氨盐水吸收二 氧化碳得到碳酸氢钠(小苏打)，再将碳酸氢钠煅烧，得到轻碱，转化之后得到重 碱。氨碱法主要优点是产品质量高、可以生产低盐碱、适合大规模连续生产、副 产品氨循环利用，缺点主要是产品单一、原盐利用率低、废液废渣污染环境、厂 址布局局限性较强。

联碱法是在氨碱法工艺基础上改进发展而来，由我国“现代化工先驱”侯德 榜博士在 1938 年创立，其上游主要是原盐与合成氨。该方法通过与氨厂进行“一 次加盐、两次吸氨、一次碳化”联合循环生产利用氨厂 NH3、和 CO2,同时生产出 纯碱和氯化铵两种产品。联碱法克服了氨碱法的缺点，原盐利用率大幅提升，无 需石灰石和焦炭(煤)节约了燃料、原料、能源和运输费用，同时避免了大量废渣 和废液的排放，其副产品氯化铵还可用于氮素化学肥料、电池制造、电镀和印染 等。

自 2008 年以来，我国纯碱产能产量整体呈现上升趋势，产能由 2080 万吨增 至 3965 万吨（+91%），年均复合增长 4.4%，产量由 1881 万吨增长至 3262 万吨 （+73.4%），年均复合增长 3.7%。2023 年伴随内蒙古博源集团阿拉善天然碱项目 的顺利投产，国内纯碱产能快速扩充，联碱产能亦有所增长。内蒙古博源以及河 南金山五期已顺利投产，另外中盐红四方及重庆湘渝扩产运行，仅云南大为剔除 20 万吨有效产能，综合产能呈现明显增加。 国内纯碱企业的重质化率一般在 40%-60%，青海地区纯碱企业的重质化率可 达到 80%。纯碱生产企业可以根据下游需求和轻重碱价格决定产出的轻重碱比例。 在我国 36 家在产纯碱生产企业中，除重庆和友实业、应城新都、徐州丰成、苏尼 特、金富源碱业和桐柏海晶、福州耀隆 8 家企业仅生产轻碱外，其他所有纯碱企 业不分生产工艺，均同时生产轻碱和重碱两种产品。 由于轻碱下游变动有限，重碱下游玻璃行业蓬勃发展，带动重碱产量持续增 加，重质化率持续攀升。近年来从 2019 年纯碱重质化率 50.73%，提升到 2023 年 纯碱重质化率 54.83%，预计 24 年全年重质化率进一步提升。

未来一两年内产能总体将保持动态平衡，新增产能将逐步淘汰落后产能，并 且天然碱产能有望进一步提升。未来新投产的产能大多是既环保，成本又比较低 的联碱法以及天然碱法。需求端尽管浮法玻璃或处于下行周期，但光伏玻璃仍有 一定增量预期，整体或下行不大，因此供应增量后更多是淘汰高成本，环保压力 较大的落后产能，总产能或保持稳定。

纯碱行业产能相对集中，CR2 占比 33%，CR10 占比高达 74.56%。其中最大的 生产商为内蒙古远兴能源股份有限公司，以及河南金山化工集团。两者年产能均 为 640 万吨左右，其中远兴以天然碱为主，金山以联碱为主，两者产能相加占行 业总产能的 33%左右。行业百万吨级以上企业 11 家，年产能占比高达 77%。

从区域分布来看，产能分布较为均衡，西北、华北、华中、华东均有较大产 能。根据隆众资讯数据，2023 年西北地区由于内蒙地区天然碱产能投放，占比提 升明显，占总产能的 28%；华中地区因河南金山 200 万吨新产能投产，产能占比 也有明显提升，达到 27%；华北、华东、西南、华南地区产能波动不大，整体较为稳定，分别占总产能 20%、16%、7%及 2%。

天然碱法、联碱法占比呈增加趋势，氨碱法占比呈下降趋势。截止 2024 年 8 月根据隆众资讯，纯碱工艺主要集中在联产企业，约占全国产能半壁江山，达到 45.55%，主要集中在华东、华中、华南等地区；氨碱企业占总产能的 36.90%，主 要集中在华北、西北等地区；天然碱因内蒙古新装置的投产释放，产能占比提升 至 16.79%。 天然碱法未来仍有新增产能释放，预计未来天然碱法产能占比将进一步提升。 2023 年 9 月在内蒙古通辽市奈曼旗的 1 号探井成功探出目测品位 70%以上的天然 碱矿样本，标志着奈曼旗天然碱勘探工作取得突破性进展，预测储量达到 5 亿吨 以上，有望成为全国最大天然碱矿。下一步，奈曼旗将继续加快推进天然碱储量 勘探进度和年产 1000 万吨天然碱加工区建设，统筹推进天然碱资源开发利用，充 分发挥碱产业集聚效应，不断延链补链、造链育链，打造千亿级天然碱产业集群。

分省市产量来看，河南、内蒙产量呈现增加趋势，江苏、安徽等华东城市产 量呈下降趋势。河南由于金山化工集团的投产，产量呈现增加趋势，预计未来一两年内产量仍旧有一定增量。内蒙由于远兴投产同样处于增加趋势，随着阿拉善 天然碱项目的逐步稳定，内蒙产量也有进一步提升的空间。同时内蒙古通辽地区 发现了新的天然碱矿，预计 2030 年前投产，内蒙古产量届时或跃居全国第一。