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我國鈦資源現狀和鈦白粉生產的資源矛盾 |
來源:中國粉體技術網 更新時間:2014-08-19 11:17:16 瀏覽次數: |
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一、國內鈦資源現狀
(中國粉體技術網/遠志)中國屬于鈦資源儲量豐富的國家之一,鈦鐵礦儲量2億t(以TiO2計),居全球第一位,占中國鈦資源總儲量的98%,金紅石僅占總儲量的2%。中國的鈦資源主要以較低品位的原生礦為主,少量為較高品位的海濱砂礦。其中鈦鐵礦資源中,原生礦占97%,砂礦占3%;金紅石資源中,原生礦和砂礦分別占86%和14%。中國鈦鐵礦(主要為釩鈦磁鐵礦)資源主要分布在四川攀西、河北承德、陜西、甘肅(原生礦)和廣東、廣西、海南、云南(砂礦)等地,金紅石資源主要分布在湖北棗陽、山西代縣、河南西峽(原生礦)和海南、廣東、廣西、福建(砂礦)等地。
生產鈦白粉用的鈦原料除直接使用鈦鐵礦(硫酸法)和金紅石(氯化法)精礦外,還主要使用以鈦鐵礦為原料經電爐熔煉而制成的高鈦渣和人造金紅石,據報道,國外硫酸法用鈦白原料中鈦渣占56%,鈦鐵礦占44%,中國則全部使用鈦鐵礦為原料。氯化法鈦白用原料主要為鈦渣、天然金紅石、人造金紅石及氯化鈦鐵礦。
二、中國鈦白粉生產對鈦資源的需求
在中國,鈦原料的生產供應能力、品種目前均不能滿足國內生產鈦白粉的需求。自20世紀50年代中期中國鈦白工業起步,至今60余年,中國鈦白粉的生產主要采用硫酸法工藝,即將鈦原料(鈦鐵礦,FeTiO3)酸解制得硫酸氧鈦(TiOSO4)、TiOSO4加熱水解獲得水合二氧化鈦(TiO2·nH2O)、TiO2·nH2O沉淀物再經水洗、除雜、鹽處理和焙燒晶化等工序最終制得鈦白粉。金紅石不易酸解,而鈦鐵礦易酸解所以硫酸法工藝只能以鈦鐵礦和TiO2含量為70%~80%的高鈦渣作為鈦原料。
由于目前國內還難以制備出滿足該要求的較低品位鈦渣,所以,鈦白粉生產絕大部分直接用鈦鐵礦做原料。按生產1t鈦白粉耗用2.5t鈦鐵礦(TiO2含量約50%)計算,中國年產189萬t鈦白粉(2012年)需鈦鐵礦為472.5萬t,折合TiO2為236萬t,而同期鈦鐵礦產量僅為70萬t(以TiO2計),顯然缺口龐大,目前主要靠進口加以解決。
2012年,中國進口鈦礦291萬t,進口資源占總量的比例超過80%。同比增長27.95%,其中從越南、澳大利亞、印度三國進口總量占全國進口總量的比例分別為37%,20%和17%,總和高達74%。由此可見,中國目前對鈦礦資源國,特別是少數資源供應大國的依賴不斷加劇。毫無疑問,這將嚴重影響中國鈦白粉產品的生產與運營安全。
此外,中國鈦資源的品質也在不斷降低,如鈦礦品位已從早期的48%~50%降低到43%~42%,并且色澤變深,這些因素導致由現有資源加工成合格原料的難度增大,工藝日趨復雜,從而增大了產品成本。
三、未來中國鈦白粉生產中鈦原料的供需矛盾
實踐表明,采用硫酸法生產的鈦白粉的品質總體差于氯化法,并且生產過程對環境的污染和治理成本也顯著大于氯化法,所以在2011年中國國家發改委發布的《產業結構調整指導目錄》中,將硫酸法工藝列入限制發展之列,并決定今后不再審批新的硫酸法工藝項目,現有工藝必須進行技術升級和改造。2012年,工信部制訂了《釩鈦資源綜合利用和產業發展“十二五”規劃》,進一步明確了在嚴格控制鈦白粉產能的基礎上,改造升級現有硫酸法工藝的政策主張。顯然,硫酸法鈦白粉生產工藝被氯化法等先進工藝取代已成必然。
因此,在中國鈦原料除目前數量和品質難以滿足鈦白粉的生產需求外,今后隨著鈦白粉生產工藝從主要為硫酸法向氯化法的轉化,鈦原料還將面臨產品形態的供需矛盾。由于氯化法需使用鈦含量更高的金紅石或高鈦渣做原料,而國內金紅石因資源特點和選礦技術制約產量更低,高鈦渣的制造能力不足,所以二者的供應能力有限。
金紅石是自然界中含鈦量最高的礦物,雖然中國金紅石資源儲量較為豐富,但絕大多數(約86%)是原生礦,其品位低(TiO2含量為2%~4%)、嵌布粒度細、伴生組分復雜、選礦難度大。所以難以滿足未來氯化法生產鈦白粉的品質要求和產量需求。目前,中國天然金紅石的年產量據估計不超過1萬t,若即使70%的鈦白粉采用氯化法生產,其對金紅石的用量也將超過130萬t,缺口十分巨大。
高鈦渣是以鈦鐵礦為原料,通過電爐熔煉法制成的富含TiO2(一般大于70%,最高達96%)產品。自20世紀90年代以來,高鈦渣與天然金紅石和人造金紅石一起成為氯化法生產鈦白的主要原料,其份額與后兩者接近。國際上,高鈦渣的生產與營銷基本上被英國的RIT(Rio?。裕椋睿铩。桑颍铮睢。幔睿洹。裕椋簦幔睿椋酰恚┘瘓F所壟斷,它供應了全球70%的高鈦渣產品。
中國高鈦渣產業起步晚,技術落后,產能低,加之鈦鐵礦原料所限,所以短時間內難以實現與氯化法鈦白生產需求的銜接。
顯然,上述天然金紅石和高鈦渣原料在生產與供應方面的制約,必將在未來中國鈦白粉生產工藝大部分轉化為氯化法時,引發鈦原料除目前數量和品質的供應難度外再形成產品形態的新的供需矛盾。必將導致中國鈦白粉生產和應用需求之間呈現更大的矛盾與困境,對鈦白粉行業及其主要應用產業的發展更加不利。
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