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我國鈦資源現狀和鈦白粉生產(chǎn)的資源矛盾 |
來(lái)源:中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)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(shù)網(wǎng)/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(yáng)、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(chǎn)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(jīng)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(chǎn)對鈦資源的需求
在中國,鈦原料的生產(chǎn)供應能力、品種目前均不能滿(mǎn)足國內生產(chǎn)鈦白粉的需求。自20世紀50年代中期中國鈦白工業(yè)起步,至今60余年,中國鈦白粉的生產(chǎn)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(jīng)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(mǎn)足該要求的較低品位鈦渣,所以,鈦白粉生產(chǎn)絕大部分直接用鈦鐵礦做原料。按生產(chǎn)1t鈦白粉耗用2.5t鈦鐵礦(TiO2含量約50%)計算,中國年產(chǎn)189萬(wàn)t鈦白粉(2012年)需鈦鐵礦為472.5萬(wàn)t,折合TiO2為236萬(wàn)t,而同期鈦鐵礦產(chǎn)量?jì)H為70萬(wàn)t(以TiO2計),顯然缺口龐大,目前主要靠進(jìn)口加以解決。
2012年,中國進(jìn)口鈦礦291萬(wàn)t,進(jìn)口資源占總量的比例超過(guò)80%。同比增長(cháng)27.95%,其中從越南、澳大利亞、印度三國進(jìn)口總量占全國進(jìn)口總量的比例分別為37%,20%和17%,總和高達74%。由此可見(jiàn),中國目前對鈦礦資源國,特別是少數資源供應大國的依賴(lài)不斷加劇。毫無(wú)疑問(wèn),這將嚴重影響中國鈦白粉產(chǎn)品的生產(chǎn)與運營(yíng)安全。
此外,中國鈦資源的品質(zhì)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(chǎn)品成本。
三、未來(lái)中國鈦白粉生產(chǎn)中鈦原料的供需矛盾
實(shí)踐表明,采用硫酸法生產(chǎn)的鈦白粉的品質(zhì)總體差于氯化法,并且生產(chǎn)過(guò)程對環(huán)境的污染和治理成本也顯著(zhù)大于氯化法,所以在2011年中國國家發(fā)改委發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結構調整指導目錄》中,將硫酸法工藝列入限制發(fā)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(jìn)行技術(shù)升級和改造。2012年,工信部制訂了《釩鈦資源綜合利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規劃》,進(jìn)一步明確了在嚴格控制鈦白粉產(chǎn)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(chǎn)工藝被氯化法等先進(jìn)工藝取代已成必然。
因此,在中國鈦原料除目前數量和品質(zhì)難以滿(mǎn)足鈦白粉的生產(chǎn)需求外,今后隨著(zhù)鈦白粉生產(chǎn)工藝從主要為硫酸法向氯化法的轉化,鈦原料還將面臨產(chǎn)品形態(tài)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(diǎn)和選礦技術(shù)制約產(chǎn)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(mǎn)足未來(lái)氯化法生產(chǎn)鈦白粉的品質(zhì)要求和產(chǎn)量需求。目前,中國天然金紅石的年產(chǎn)量據估計不超過(guò)1萬(wàn)t,若即使70%的鈦白粉采用氯化法生產(chǎn),其對金紅石的用量也將超過(guò)130萬(wàn)t,缺口十分巨大。
高鈦渣是以鈦鐵礦為原料,通過(guò)電爐熔煉法制成的富含TiO2(一般大于70%,最高達96%)產(chǎn)品。自20世紀90年代以來(lái),高鈦渣與天然金紅石和人造金紅石一起成為氯化法生產(chǎn)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(chǎn)與營(yíng)銷(xiāo)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(chǎn)品。
中國高鈦渣產(chǎn)業(yè)起步晚,技術(shù)落后,產(chǎn)能低,加之鈦鐵礦原料所限,所以短時(shí)間內難以實(shí)現與氯化法鈦白生產(chǎn)需求的銜接。
顯然,上述天然金紅石和高鈦渣原料在生產(chǎn)與供應方面的制約,必將在未來(lái)中國鈦白粉生產(chǎn)工藝大部分轉化為氯化法時(shí),引發(fā)鈦原料除目前數量和品質(zhì)的供應難度外再形成產(chǎn)品形態(tài)的新的供需矛盾。必將導致中國鈦白粉生產(chǎn)和應用需求之間呈現更大的矛盾與困境,對鈦白粉行業(yè)及其主要應用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更加不利。
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