高钛渣、金红石等原料的供需是否会因终端变动产生新格局(终)(1)

1、钛渣、金红石等原料矿的供需是否会因终端变动产生新格局 摘 要：综述了钛渣、金红石资源用途，目前需求变化情况，因终端发生变化带来的需求问题，对我国产业链的发展进行综合分析，指出了存在的问题及解决方法,未来的发展方向。 关键词：金红石；钛渣；供需；终端变动；展望一、钛渣、金红石等原料用途 金红石是提炼金属钛的重要矿物原料，也是生产金红石型钛白粉的最佳原料以及高档电焊条必须的原料之一,同时还可用于生产四氯化钛、金属钛以及搪瓷制品和电焊条药皮，还可用于生产人造金红石黄颜料。 高钛渣是通过电炉加热熔化钛矿，使钛矿中的铁氧化物被还原成单质铁，二氧化钛和铁分离后得到的二氧化钛高含量的富集物，是生产四氯化钛、

2、钛白粉和海绵钛产品的优质原料。2、 需求变化情况钛原料主要用来生产钛白（二氧化钛）、金属钛(海绵钛)、含钛钢以及焊条涂料。它们所占的比例，我国和国外稍有不同：钛白，我国占88%，国外占92.4%；金属钛(海绵钛)，我国占10%，国外占5.3%；含钛钢及焊条涂料，我国占2.0%，国外占2.3%。钛白粉生产工艺主要分为硫酸法和氯化法两种。硫酸法钛白粉生产工艺的主要原料是钛铁矿，可以生产锐钛型和金红石型两种钛白粉产品；氯化法只能生产金红石型钛白粉，但原料选择范围更广，可以使用二氧化钛含量为60%95%的多种原材料，如天然金红石、人造金红石、白钛石、钛铁矿或氯化高钛渣等。硫酸法是将钛铁矿粉与浓硫酸进行

3、酸解反应生成硫酸氧钛，经水生成偏钛酸，再经煅烧、粉碎即得到钛白粉产品,此法可生产锐钛型和金红石型钛白粉。 优点：技术较成熟，设备简单，防腐蚀材料易解决。可生产氯化法不能生产而市场需要的锐钛型各种牌号的钛白粉。所以只要重视环境污染的治理，重视产品质量的提高，重视推进科技进步，硫酸法钛白粉还会与氯化法钛白粉并存，短期内不会被淘汰。 缺点：流程长，只能以间歇操作为主，湿法操作，硫酸、水消耗高，废物及副产物多，对环境污染比较严重，每吨成品钛白粉分别要排出8吨废酸和3吨多硫酸亚铁，还有大量的污水；而且生产的钛白粉质量相对比较差，比如南京钛白粉厂就因为环保问题被关停。 （二）氯化法是将金红石或高钛渣粉料与

4、焦炭混合后进行高温氯化生成四氯化钛，经高温氧化生成二氧化钛，再经过过滤、水洗、干燥、粉碎即得到钛白粉产品。 优点：流程短，生产能力易扩大，连续自动化程度高，能耗相对低，“三废”少，能得到优质产品。缺点：投资大，设备结构复杂，对材料要求高，要耐高温、耐腐蚀，装置难以维修，研究开发难度大。 （三）硫酸法及氯化法终端变化情况分析 90年代以前，硫酸法一直占据钛白粉工业的主导地位。1992年后，转为氯化法占主导地位。目前世界上新建或改扩建钛白粉厂多以氯化法为主，杜邦公司全部采用氯化法。氯化法钛白粉生产在技术上有一定难度，基本由少数几个大公司所垄断。我国在90年代初才引进一套氯化法生产装置，改变了我国只

5、能生产低档锐钛型钛白粉的历史。目前世界钛白粉约600万吨/年总产能中，氯化法占56%，硫酸法占44%，先进国家的氯化法钛白粉已占总产能的60%70%，代表了国际钛白粉工业总体发展趋势，氯化法逐步成为钛白粉生产工艺的发展主流：1、硫酸法生产工艺虽然开发较早，对钛的原料质量要求不高，设备简单，锐钛型钛白粉和金红石型钛白粉都能制造，但工艺流程长，三废排量大；氯化法为干法生产，虽然工艺开发较晚，但产品质量好，工艺流程短，三废排量相对较少。2、在国家的政策调控上，从去年年初发布的产业结构调整目录（2011年本），到相继出台的钛白粉行业清洁生产技术推行方案，都清晰地表达了国家已经将推广氯化法工艺作为钛白粉

6、行业实现节能减排、清洁生产的重要措施。产业结构调整目录(2011年本)将硫酸法列为限制类，这是为了限制行业内硫酸法的无序发展、不良发展，提高产业集中度。业内人士认为，相对于硫酸法工艺，氯化法在节能减排、原料选择方面优势明显，在政策指向已经明确的情况下，氯化法工艺将逐步走向前台。3、氯化法具有明显的能耗优势。硫酸法工艺流程复杂，需要20道左右的工艺步骤，而且排放废弃物较多，晶型转变需更多操作步骤，采用的焚烧工艺需要消耗大量能源；包含将锐钛型晶型转化为金红石型晶型的工序，造成所生产的金红石型钛白粉不可能达到100%的金红石晶型，产品质量批次间差异也较氯化法更明显。而氯化法生产技术是连续生产工艺，过

7、程简单、工艺控制点少，产品质量容易达到最优，也减少了废弃物的产生，再加上没有转窑煅烧工艺形成的烧结，产品质量较硫酸法更好，并且在产品精制过程中能够大幅度地节省能量。一般来讲，同样使用二氧化钛含量在60%左右的钛精矿生产金红石型钛白粉，氯化法要比硫酸法节能30%、节水50%。另外，如果把高钛渣冶炼的能耗也能包括在内，使用高钛渣的氯化法综合能耗略高于硫酸法。但从万元产值能耗看，氯化法仍具有明显优势，而且资源利用率高。4、据统计，截至2009年底，世界钛白粉总产能为570万吨/年，其中氯化法为320万吨/年，占56%；而目前钛白粉产能在530万吨/年左右，略有降低，但氯化法产能却逆势上升，已占总产能

8、的63.2%，达到350万吨/年，在总量上已经占有绝对优势。显然，氯化法比硫酸法更先进、更环保，这已经成为国际钛白粉生产企业的共识。5、近年来，国际知名钛白粉生产企业使用氯化法生产的钛白粉比例持续升高。在我国，上世纪90年代锦州铁合金(集团)有限公司通过技术咨询联合设计的方式建起的1.5万吨年氯化法钛白粉装置，经过十几年的艰苦攻关，已经基本达到设计要求，年产量达到3.6万吨。另外，四川龙蟒钛业也正在积极筹建10万吨/年氯化法钛白粉项目。 6、针对国内多数企业以硫酸法生产钛白粉的现状，我国采取了一系列宏观调控和加快产业结构调整的措施，包括对新建钛白粉产能实行较为严格的准入制度，对钛白粉行业积极推

9、行环境友好型清洁生产工艺的普及和政策扶持，如信贷扶持政策、保险扶植政策、出口优惠政策、税收优惠政策、排污权交易政策等。最新的产业结构调整指导目录（2011年本）中将所有新建的硫酸法钛白粉设置为限制类项目，氯化法则为鼓励类。虽然氯化法是钛白粉生产工艺的发展主流，但对钛的原料要求比硫酸法苛刻得多，还要使用大量的氯气，工艺控制复杂，对设备材质要求很严格，投资是硫酸法的5倍，且只能生产金红石型产品而不能生产锐钛型产品。根据我国的国情，我国氯化法的完善和推广还需一个过程，在短期内两种工艺会共存。7、 目前我国钛白粉行业的市场竞争分为三个层次：第一层次：大多数中小企业集中在锐钛型钛白粉市场，竞争激烈，产能

10、相对过剩，未来市场发展空间有限。 第二层次：少数大中型企业集中在中、高端金红石型钛白粉市场，产品较为紧俏，生产的金红石型钛白粉除满足国内需求外，还出口到欧美、韩国、日本和巴西等国家或地区，竞争压力较小，利润可观。 第三层次：以杜邦为代表的国际钛白粉生产企业占据了高端金红石型钛白粉市场。杜邦是国际钛白粉生产商中完全使用氯化法生产钛白粉的企业，因产品售价较高，杜邦等国际钛白粉生产企业在中国钛白粉市场赚取了高额利润。钛白粉价格查询登陆：未来五年，随着国外钛白粉巨头进入中国市场，以及行业内外企业的逐步扩产，我国钛白粉行业市场竞争格局将发生重大变化，主要表现在： （1） 中小型企业将逐步被淘汰，产能和市

11、场将向行业内龙头企业集中； （2）国内部分钛白粉龙头企业将逐步掌握氯化法生产工艺，并与杜邦等国际钛白粉巨头在国际国内高端金红石型钛白粉市场开展直接竞争。3、 终端变化带来的原料需求问题 随着高钛渣冶炼技术的进步与发展，氯化法生产四氯化钛已经在业界得到推广，逐渐成为未来钛白粉生产发展趋势，氯化法工艺对原料要求高，要求用磨碎的高品位钛渣或人造金红石。氯化法钛白粉工艺的中间体是四氯化钛，除了用于生产钛白粉以外，还可以生产海绵钛/金属钛、塑料薄膜、珠光颜料及金属原料等产品，市场前景看好，杜邦公司近年来将其作为商品销售，三年来销售量增加了300%，预计今后57年销售量将再翻一番。 我国发展氯化法钛白粉生

12、产，具有建厂投资较低的优势，在国内建设6万吨/a的氯化法钛白粉厂，只需投资约1.5亿美元，而国外同样工厂要花费2.12.4亿美元，我国钛白粉年消耗量已超过100万吨，外国公司为抢占中国市场，已进军我国钛白粉产业。因此，在跨国公司尚未在我国站稳脚跟前积极推进氯化法钛白粉厂建设已成为当务之急。国内目前已知的氯化法钛白粉拟建项目有50.2万吨/a，其中：杜邦20万吨/a、阿斯创钛白9万吨/a、兴茂钛业6万吨/a、枣庄鑫珑钛白粉5万吨/a、江苏太白集团3万吨/a、湖南株洲化工集团3万吨/a、承德2.7万吨/a、费县合资项目1.5万吨/a。 随着我国拟建的氯化法钛白粉项目陆续建成，必将带动金红石产能和高

13、钛渣产能需求量增加。四、国内高品位富钛料的基本情况 （一）天然金红石资源情况 1、我国天然金红石资源绝大部分为低品位的原生矿石，其储量占全国金红石资源总量的86，而金红石砂矿仅为14。由于金红石资源品位低、粒度细小、矿石成分复杂，因而选矿工艺流程长，多采用重选、磁选、浮选的联合工艺流程。某些矿区为了除去微量的S、P、Fe等杂质还需要焙烧或酸洗，所以加工成本高。 2、原生金红石矿是我国金红石矿的主要类型，目前国内的开发依然处于起步阶段。其主要原因是我国金红石矿品位低，粒度细，矿物组成及嵌布关系复杂，金红石矿物与一些主要伴生的有用矿物的可选性差别小，选矿工艺复杂，建厂投资大，经济效益低下。代县金红

14、石精矿产品质量优良，但金红石的回收率不足50。近年来，虽然我国多家研究单位相继对原生金红石矿做了大量的研究工作，探索合理的选矿工艺，但实际应用成效不明显。 3、金红石选矿工业现状分析 我国钛资源量大，就目前生产能力及增长趋势而言，可开采上百年。但全面分析研究我国金红石矿的形成条件，对其资源远景做出比较确切的评价预测，尽快找到一批可供利用的金红石矿床，尽力补偿国内不足，以便决定我国金红石天然资源是否能够满足国内需要还是长期依赖进口，并全力发展人造金红石乃当务之急。 （1）选矿工业现状分析 国内金红石选矿自80年代开始，相继在湖北省枣阳、山西省代县、河南省西陕先后建成金红石选矿数家，选矿规模日处理

15、在25300t，到1998年底全部停产，其主要原因： 金红石选厂规模太小、成本过高。 选矿工艺落后，设备陈旧。 金红石矿综合利用率低。 金红石矿分选技术难度大。 我国虽然是钛矿资源大国，但不是生产强国，钛矿产业并未随钛白工业的兴起而同步发展。 我国金红石的开发利用尚处于初级阶段, 年产量很低, 大约2500t/a 左右, 且90% 来自砂矿。金红石砂精矿的主要产地为广东、广西和海南, 均系钛铁砂精矿生产的回收产品。我国的原生金红石矿由于矿石结构致密, 粒度细, 可选性差至今未被大规模开发利用, 年产量仅几百吨。原生金红石的生产矿山目前仅湖北枣阳大阜山一处, 该矿已于1990 年建成，

16、是我国第一座大型金红石矿山并正式投产, 金红石的选矿工艺也取得了一定进展, 现已建成年产1200t 的金红石选矿厂, 实现了采、选、加工一条龙。该矿生产的金红石精矿主要用于生产高档焊条。此外山西代县的金红石矿由于矿石可选性好, 其精矿品位可达93. 06% ,且可综合回收尾矿中的透闪石, 每生产1t 金红石可得副产品透闪石35t 左右, 大大降低了金红石的生产成本, 该矿已于1986 年开采, 但目前尚未形成规模生产。 （2）从世界主要钛矿物生产状况看，国外天然金红石资源面临枯竭，高品位钛矿物主要转向人造金红石的生产；我国天然金红石资源虽然丰富，但与国外相比，大部分属原生矿，原矿品位低、嵌布粒

17、度细，矿石性质复杂，因此不能采用国外普遍应用的重选、电选和磁选联合工艺流程。致使选矿难以突破，天然金红石资源得不到有效开发利用。 我国大量的金红石资源目前得不到利用，其根本原因是选矿工艺不过关。因此，我国对金红石的需求主要依靠进口，所以解决我国天然金红石的开发利用问题的关键是选矿技术的突破。 （3） 前景展望 钛及其氧化物、合金产品是重要的涂料、新型结构材料和防腐材料，被誉为继铁、铝之后处于发展中的“第三金属”和“战略金属” ，在航空、航天、舰船、军工、化工、环保等领域具有广泛用途。 我国钛白工业生产水平尚处于国外的初期阶段, 不仅产量低且在产品的质量、品种和消费水平方面均与国外存着较大的差距

18、。国内钛白市场的特点是低档钛白粉供需基本平衡或供略大于求, 高档金红石钛白粉供应紧缺, 不足部分主要依靠进口或用人造金红石代替。 （二）人造金红石又称合成金红石，系指利用化学加工方法，将钛铁矿中的大部分铁成分分离出去所生产的一种在成分上和结构性能上与天然金红石相同的富钛原料，其TiO2含量视加工工艺之不同波动在91%96%，是天然金红石的优质代用品，主要生产国家有澳大利亚、美国、日本、印度、马来西亚等。目前产量已超过天然金红石，主要原因是天然金红石贮量日渐枯竭，产量逐年下降。迄今为止人造金红石生产制取方法主要有：选择性氯化法、还原锈蚀法、酸浸出法等，具体经济、技术情况列表如下。生产方法选择性氯

19、化法还原锈蚀法稀硫酸浸出法（又叫石原法）BCA稀盐酸循环浸出法选冶联合稀盐酸加压浸出法QIT公司的UGS工艺已生产或试验厂家日本三菱金属公司、美国C.F.Braum公司、我国江门电化厂、遵义钛厂澳大利亚西钛公司、加拿大、我国湖南株洲东风冶炼厂日本石原产业公司美国克尔·麦吉公司莫比尔厂四川自贡东升冶炼厂QIT公司主要工艺原理先将钛铁精矿进行预氧化，使FeO氧化成Fe2O3，在选择氯化时直接转变成易挥发除去的FeCl3蒸气；Ca、Mg、Mn等杂质以氯化物的形式残留于不被氯化的TiO2中，下一步通过水洗分离除去，从而得到金红石产品。先将钛铁精矿氧化焙烧，然后用无烟煤将矿中的氧化铁全部深度还

20、原为金属铁，冷却后磁选分离出非磁性的焦煤返回利用，再在酸化水溶液中使铁锈蚀，接着用旋流器或摇床分离人造金红石和赤泥。以石油焦为还原剂对钛精矿进行弱还原，将高价铁还原成低价铁，在冷却窑中冷却，选出残焦，再加压浸出、固液分离、洗涤、煅烧得到金红石产品。主要工序有还原、酸浸、过滤、煅烧、冷却后即得金红石产品。基本工艺过程与BCA法相同，不同的是取消了预还原，增加了前磁选和后磁选两步作业步骤。QIT公司的UGS工艺是将索雷尔渣再用稀盐酸浸出除钙、镁，TiO2品位可由80%提高到95%，该工艺是该公司的专利98技术。已建厂家所用原料TiO2含量约39%40%;CaO+MgO约2%TiO2含量58%63%

21、的砂矿印度钛精矿TiO259.62%TiO258%61%，非铁杂质6%的砂矿TiO245%48% 、CaO+MgO约68%的砂矿特点流程简单、消耗试剂少、用电省、成本低、无污染。不宜处理高钙镁矿。利用硫酸法生产钛白的废稀硫酸生产成本低、无污染。此法不宜处理高钙镁矿。美国贝尼莱特公司发明的BCA稀盐酸循环浸出法被公认为是制取人造金红石的一种先进方法。适宜处理高钙镁矿TiO2含量96.3%92%95%92.5%96%92%技术应用情况实验成功，但无正常生产厂家报道。澳大利亚西钛公司建成3万t/a工厂；加拿大建成2万t/a工厂。日本石原公司已建成生产金红石4.8万t/a工厂国外多家工厂使用，美国克尔

22、·麦吉公司莫比尔厂建成一座10万t/a工厂。四川自贡东升冶炼厂已建成投产（压煮球直径6米和3米各一台.QIT公司目前我国金红石供应严重短缺，年生产量仅数千吨，而需求量已达10万吨以上，除了花费巨额外汇大量进口外，不足部分任需用成本不菲的人造金红石等代替，有关部门把金红石列入我国严重依赖国外进口的14种战略储备矿种之一。值得一提的是，目前我国的主要消费领域是电焊条，尚不能满足，国际上主要是金红石型高档钛白粉，而这一用途的的市场空间十分巨大。发达国家使用高品位天然金红石和人造金红石为原料生产海绵钛。我国缺乏高品位的天然金红石资源和没有高品位人造金红石的生产，生产海绵钛是以含TiO2 90

23、%左右的高钛渣为原料。(3） 高钛渣 1、高钛渣的市场需求情况 目前，我国的高钛渣生产多数积聚在电能便宜的钛铁矿石产区，用电弧法生产高品位钛渣。近年全球高品位钛渣生产发展较快，目前钛渣已占全球钛白粉原料的一半以上，仅澳大利亚向全球钛白粉产业提供原料的三分之一。 随着全球钛白粉和海绵钛消费量的不断增长，高钛渣的需求量呈直线上升趋势。近几年，全球每年高钛渣交易额都在10亿美元以上。 近年来我国钛白粉和海绵钛行业发展迅速，由于高钛渣钛含量高，“三废”产生（处理）量少，资源和能源的利用率高，且能有助产品品质提高，我国高钛渣的需求量迅速增长。虽然国内高钛渣的产量在不断扩大，但仍满足不了国内强大的需求，我

24、国每年也需要进口大量的高钛渣作缺口补充。目前我国高钛渣行业仍然呈现出供给不足的局面，在今后几年我国高钛渣仍需要大量进口。 我国钛渣生产技术水平在世界上处于末位，高钛渣生产企业总体规模较小，竞争能力不强。2005年，我国生产加工高钛渣的企业仅仅十余家左右，到2006年，国内企业的数量有所增多，但整体素质并不强，除了攀枝花钢铁有限责任公司这一家大型企业，其余企业生产高钛渣的产量都是万吨以下。2007年我国生产高钛渣的企业迅速增多，发展到60多家企业，企业的实力正在发展壮大中。 2008年底国务院关税税则委员会出台了2009年关税实施方案，根据方案，2009年高钛渣（二氧化钛质量分数大于70%的）（

25、税则号38249099）进口由原来的最惠国税率6.5%继续下调为0，硫酸（税则号28070000）由原来的最惠国税率5.5%下调为0，与此同时，钛矿砂及其精矿（税则号26140000）出口2009年的暂定关税上调为10%。按照以上税率调整的方向，国家保护资源型原料的倾向比较明显，新的关税方案实施后，国内钛精矿出口将受到限制，而硫酸、高钛渣进口应有所增长。 我国现有钛白粉生产企业70家左右，现除锦州一家为氯化法工艺外，其他均为硫酸法工艺且所用原料以钛精矿为主。近年来，钛白粉生产企业已认识到高钛渣的优势，逐步转向以高钛渣生产钛白粉。 在今后相当长一段时间内，以高钛渣为原料的钛白粉、金属海绵钛产品仍

26、属国家产业结构调整中鼓励发展的重点项目。高钛渣作为短缺的初级矿产品，市场需求量大。 2、高钛渣生产技术状况 国内一些比较有实力的企业已开始自主研发高品质的高钛渣，一些领头企业投入了巨大的资本金引进国外生产高钛渣的先进技术和大型设备。加大研发力度，利用其技术优势生产高品质、高产量的产品与同行竞争、抢占市场，将成为高钛渣行业发展中最大的竞争趋势。（1）钛渣主要生产国家概况如下表国家加拿大南非挪威独联体中国电炉炉型矩形密闭矩形密闭圆形密闭圆形半密闭圆形敞口变压器容量105MVA90 MVA90 MVA16500kVA22500kVA7000kVA6500kVA钛渣生产能力kt/a1300实际1100

27、1100（900）200200100原料种类原生矿砂矿砂矿砂矿砂矿电极石墨炭素石墨自焙工艺路线氧化焙烧-电炉熔炼氧化焙烧-电炉熔炼还原焙烧-电炉熔炼电炉熔炼电炉熔炼加料方式连续连续连续间断间断主要设备氧化回转窑-密闭电炉氧化沸腾焙烧-密闭电炉还原回转窑-密闭电炉半密闭电炉原料TiO2含量36494550644558钛渣TiO2含量808575大于909294产品用途硫酸法钛白原料钛白原料硫酸法钛白原料TiCl4原料电焊条涂层、TiCl4原料副产品优质生铁低锰铁优质生铁生铁生铁（2）国内引进国外技术新建的高钛渣情况 国内有两大国有企业引进国外技术生产钛渣，一家在21世纪初首次引进了具有当今世界先进水平的大功率直流密闭电炉熔炼高钛渣工艺，采用了原料预热及尾气回收等先进技术，设计年产TiO285%的钛渣8万吨，2009年10月份投入试生产；另家从国外引进