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| 中國鈦白粉產(chǎn)業(yè)可持續發(fā)展的對策建議 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2014-08-25 10:38:48 瀏覽次數： |
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（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/遠志）我國目前已成為全球發(fā)展速度最快的經(jīng)濟體，近年來(lái)建筑和房地產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展直接拉動(dòng)了需使用白色顏料的建筑材料和裝飾材料的迅猛需求，建筑涂料、油漆、塑料管材、裝飾板、門(mén)窗型材和塑料裝飾壁紙的增長(cháng)尤為顯著(zhù)，這成為中國國內鈦白粉產(chǎn)能和消費量不斷攀升的重要因素。盡管中國國內產(chǎn)業(yè)結構的調整可能在短時(shí)期內使鈦白粉的市場(chǎng)需求和價(jià)格出現波動(dòng)，但鈦白粉作為最優(yōu)良白色顏料和最重要精細化工產(chǎn)品的特征沒(méi)有改變。未來(lái)，鈦白粉企業(yè)必須在面對資源、環(huán)境、市場(chǎng)、價(jià)格和國家產(chǎn)業(yè)政策的多重挑戰下，采取切實(shí)有效的對策以保持可持續發(fā)展，才能帶動(dòng)自身產(chǎn)業(yè)的不斷壯大與進(jìn)步，才能滿(mǎn)足國民經(jīng)濟相關(guān)行業(yè)不斷增長(cháng)的需求。
未來(lái)中國鈦白粉行業(yè)形成可持續發(fā)展的對策可體現在以下幾方面：
（１）提升現有硫酸法鈦白粉生產(chǎn)工藝技術(shù)水平，由此提高產(chǎn)品品質(zhì)、降低能耗和廢棄物排放量，并提高“三廢”治理力度及資源化利用水平。
如應研發(fā)推廣以較高品位鈦渣取代鈦鐵礦作為原料的工藝技術(shù)。某企業(yè)曾對以酸溶性高鈦渣和鈦鐵礦分別為酸解原料的材料消耗和成本進(jìn)行過(guò)統計：生產(chǎn)1t鈦白粉，前者需消耗高鈦渣1.5t，硫酸3t，水120t，電800kW·h，天然氣780m3，單位總成本為11 645元/t；而后者需消耗鈦鐵礦2.5t，硫酸4.2t，鐵粉０.2t,水160t，電1 150kW·h,天然氣1 200m3,單位總成本為13 308元/t?
使用高鈦渣不僅使原材料消耗減少、成本降低，還因此使副產(chǎn)廢棄物的排放減少，這無(wú)疑能形成顯著(zhù)的綜合效益。20世紀80年代，國內一些鈦白粉企業(yè)曾成功進(jìn)行過(guò)以高鈦渣為原料，通過(guò)硫酸法生產(chǎn)鈦白粉的工業(yè)試驗，但因成本等因素，這一技術(shù)一直沒(méi)有得到推廣。目前，能被硫酸法使用的相對低品位的高鈦渣的生產(chǎn)技術(shù)不穩定，產(chǎn)能不足，因此應加大這一技術(shù)的研發(fā)與推廣力度。盡管硫酸法工藝在未來(lái)可能被氯化法工藝所取代，但氯化法為引進(jìn)國外技術(shù)，因環(huán)境和政策問(wèn)題的制約，這一過(guò)程將持續相當時(shí)間。中國硫酸法工藝的巨大產(chǎn)能還將繼續發(fā)揮行業(yè)龍頭作用，所以硫酸法工藝的優(yōu)化和升級以形成可持續發(fā)展依然十分重要。
（２）針對未來(lái)氯化法鈦白粉生產(chǎn)工藝所用原料在數量和品質(zhì)方面的要求，及早研發(fā)和建設形成高鈦渣及人造金紅石產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，同時(shí)加強原生金紅石礦的選礦技術(shù)，從而最大程度形成中國國內鈦資源對氯化法生產(chǎn)工藝的保障。
另外，還應對氯化法鈦白粉生產(chǎn)工藝中的副產(chǎn)污染物的治理作進(jìn)一步研究，并對現有國外技術(shù)進(jìn)行評估，特別是對引進(jìn)國外技術(shù)投資建設氯化法生產(chǎn)線(xiàn)項目，其污染物的治理和對環(huán)境、生態(tài)的影響尤其應進(jìn)行全面評估和研究。
（３）加大鈦白粉清潔生產(chǎn)新工藝的研究。
如中國科學(xué)院過(guò)程工程研究所研發(fā)的亞熔鹽法鈦白粉生產(chǎn)新工藝，可使鈦轉化率由硫酸法的約85%提高到接近100%，并能實(shí)現堿酸介質(zhì)的循環(huán)利用，因而有望成為典型的綠色化生產(chǎn)新技術(shù)。依托該技術(shù)的研發(fā)成果，山東東佳集團于2009年建成了產(chǎn)能千噸級的示范生產(chǎn)線(xiàn)，并于2011年5月開(kāi)始試運行，2011年8月通過(guò)專(zhuān)家鑒定。利用該工藝生產(chǎn)的鈦白粉達到國家標準要求，鈦的總轉化率在97%以上，鈉堿90%實(shí)現了的循環(huán)利用，酸性廢氣和廢渣實(shí)現零排放，生產(chǎn)成本降低１0%。顯然，應在此基礎上，對亞熔鹽法鈦白粉生產(chǎn)工藝和控制因素作進(jìn)一步研究，并加大其推廣力度。以亞熔鹽法取代硫酸法和氯化法工藝無(wú)疑應成為中國鈦白粉工業(yè)可持續發(fā)展的重要對策之一。
（４）加強鈦白粉代用材料的研發(fā)與技術(shù)推廣，減少TiO2的實(shí)際使用量。
研究表明，在解決或緩解鈦白粉生產(chǎn)和應用中資源、環(huán)境及成本等制約問(wèn)題的措施中，制備與鈦白粉性能相似，且成本低廉的鈦白粉代用材料，并通過(guò)實(shí)際應用降低TiO2用量無(wú)疑是從根源上解決問(wèn)題的重要途徑，因而可視為鈦白粉今后實(shí)現可持續發(fā)展的重要對策之一。
由于到目前為止還沒(méi)有發(fā)現在折射率、遮蓋性、色調和光穩定性等主要指標上與晶態(tài)TiO2相同或相當接近的物質(zhì)，因此，目前鈦白代用材料主要是指白色非金屬礦物與晶態(tài)TiO2顆粒以顏料功能化為目標，通過(guò)微米－亞微米尺度復合所形成的功能粉體材料。
以非金屬礦物顆粒表面包覆晶態(tài)TiO2粒子或膜為結構特征的包覆型復合顆粒粉體因顏料功能強、節代TiO2量大和降低成本作用顯著(zhù)而最具發(fā)展前景，多年來(lái)一直受到包括中國在內的世界許多國家的重視。目前已形成了化學(xué)沉淀法、機械力化學(xué)法和疏水聚團驅動(dòng)自組裝方法制備包覆型復合顆粒的多種技術(shù)，其中引進(jìn)俄羅斯技術(shù)的固相機械力化學(xué)法和中國自主研發(fā)的液相機械力化學(xué)法技術(shù)在中國實(shí)現了產(chǎn)業(yè)化。
中國地質(zhì)大學(xué)（北京）材料科學(xué)與工程學(xué)院是中國國內開(kāi)展礦物－二氧化鈦微米－亞微米尺度顆粒復合及顏料功能化最早和取得自主知識產(chǎn)權成果的單位。2002年開(kāi)始進(jìn)行液相機械力化學(xué)法制備包覆型礦物－TiO2復合顆粒及顏料功能化的技術(shù)研究工作，所用礦物基體包括碳酸鈣、重晶石、高嶺土和絹云母等，研究成果于2004?2006年兩次通過(guò)省部級鑒定；2004年起首次實(shí)現產(chǎn)業(yè)化，目前該技術(shù)已在中國多省、市、區實(shí)現了產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)能規模超過(guò)5萬(wàn)ｔ，預計年實(shí)現節代鈦白粉總量超過(guò)2萬(wàn)t；
2008年至今，中國地質(zhì)大學(xué)（北京）材料科學(xué)與工程學(xué)院又開(kāi)發(fā)了低成本加工顏料增量劑及與TiO2顏料有序凝聚技術(shù)和以顆粒疏水聚團作用為驅動(dòng)力的自組裝方法制備礦物表面包覆TiO2復合顆粒（近程）技術(shù)，分別提高了對鈦白粉的節代量，并使能耗降低。
目前，礦物－TiO2復合顏料的產(chǎn)能和供應能力還很低，特別是與鈦白粉應用的市場(chǎng)需求相比還存在相當大的差距，因而其降低TiO2用量和緩解鈦白粉生產(chǎn)及應用中存在問(wèn)題的作用還十分有限。這要求項目研發(fā)單位、受讓生產(chǎn)企業(yè)共同努力，在產(chǎn)品模擬鈦白粉性能、提高與應用制品相容性、保持產(chǎn)品質(zhì)量穩定性等方面繼續加大工作力度，不斷提高礦物－TiO2復合顏料的產(chǎn)品品質(zhì)，同時(shí)希望用戶(hù)單位及其行業(yè)主管部門(mén)不僅從成本角度，而且從公共利益角度理解和支持礦物－TiO2復合顏料的推廣與應用。相信這一工作在不遠的將來(lái)必將取得更大的成績(jì)。
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