鈦產(chǎn)業(yè)鏈可以分為以下四個部分:
1. 鈦鐵礦、金紅石等原始礦產(chǎn)的選礦,通過物理方法取得品位更高的精礦
2. 通過對精礦的再加工提純,制取高純度的二氧化鈦,用于鈦白粉行業(yè)。
3. 通過對二氧化鈦的氧化、還原等工藝手段生成四氯化鈦,制取中間產(chǎn)品海綿鈦
4. 通過對海綿鈦的熔鑄加工,制取晶體結(jié)構致密的鈦錠,用于生產(chǎn)鈦材及各種鈦合金
海綿鈦
海綿鈦海綿鈦是指用鎂或鈉還原四氯化鈦獲得純度為98.5%-99.7%的海綿狀金屬鈦。是鈦工業(yè)生產(chǎn)中的最主要原料。海綿鈦是整個鈦金屬生產(chǎn)中的一個初級產(chǎn)品,需經(jīng)過進一步的熔鑄得到鈦錠即工業(yè)純鈦,然后才能加工成相應的鈦材或鈦合金。
海綿鈦的制取:目前工業(yè)上主要有鎂熱還原法(Kroll)法、鈉熱還原法(Hunter法)和熔鹽電解法。鎂熱還原法的優(yōu)點是還原劑鎂可以循環(huán)使用,單爐產(chǎn)能大。相對的,鈉熱還原法產(chǎn)品質(zhì)量更好,金屬雜質(zhì)含量低,但是單爐生產(chǎn)能力小,鈉耗量大。而熔鹽電解法尚處于半工業(yè)試驗階段。
鈦白粉及其應用
鈦白粉鈦白粉學名二氧化鈦(TiO2),是一種十分穩(wěn)定的氧化物,具有優(yōu)良的光學和顏料性能,主要用作白色無機顏料。它的無毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度,被認為是目前世界上性能最好的一種白色顏料,廣泛應用于涂料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、化妝品等工業(yè)。
全球鈦白粉應用領域分布中國鈦白粉應用領域分布
鈦白粉工業(yè)生產(chǎn)方法有硫酸法和氯化法兩種:硫酸法生產(chǎn)工藝成熟,設備簡單,但缺點是生產(chǎn)流程長,對環(huán)境污染嚴重;氯化法技術先進,產(chǎn)能大,產(chǎn)品質(zhì)量高,白度和粒度分布范圍窄,同時,氯氣還可以循環(huán)使用,缺點就是對原料要求太嚴格,原料必須是TiO2含量 90%-95%的天然或人造金紅石或鈦渣。
二氧化鈦有三種晶體形態(tài),分別為金紅石型、銳鈦型和板鈦型。其中板鈦型不能用作顏料使用,在工業(yè)中作為顏料使用的主要是銳鈦型和金紅石型鈦白粉。
銳鈦型鈦白粉具有純度高、粒子細小均勻、光學性能好、折射力強、消色力高、遮蓋力強,且吸油量低、水分散性高等優(yōu)點,主要用于涂料、油墨、化纖、橡膠、玻璃、化妝品、肥皂、塑料和造紙等工業(yè)。金紅石型鈦白粉除具有銳鈦型鈦白粉的優(yōu)點外,還具有更好的耐候性和遮蓋力,主要用于高級工業(yè)顏料、有光乳膠涂料、塑料,有較高消色力和耐曬要求的橡膠材料、高級紙張涂料層和蠟紙等。從顏料性能看,金紅石型鈦白粉優(yōu)于銳鈦型鈦白粉,金紅石型鈦白粉中又以經(jīng)表面包覆處理的產(chǎn)品居多。2010年,我國金紅石型鈦白粉占鈦白粉總量的57%,遠低于世界90%的水平。未來我國金紅石型鈦白粉比重還有較大的提升空間。
目前,鈦白粉行業(yè)正在經(jīng)歷三大調(diào)整:
(1)世界鈦白粉產(chǎn)量增長相對緩慢,而亞太地區(qū)尤其是我國的鈦白粉產(chǎn)量快速增長,世界鈦白粉行業(yè)向亞太地區(qū)尤其是我國進行轉(zhuǎn)移的態(tài)勢非常明顯;
(2)隨著下游對鈦白粉性能提出更高的要求,對鈦白粉進行包膜處理成為重要手段,各種專用型鈦白粉不斷涌現(xiàn),鈦白粉行業(yè)由通用品向?qū)S闷贩较虬l(fā)展方興未艾;
(3)鈦白粉分為銳鈦型和金紅石型兩種類型,銳鈦型鈦白粉盡管因其較高的性價比仍舊占據(jù)部分市場份額,但是金紅石型鈦白粉以其優(yōu)異的性能仍是行業(yè)未來發(fā)展的大趨勢。在我國鈦白粉產(chǎn)品結(jié)構中,金紅石型鈦白粉所占的比例不斷提升,約占57%,但是仍然遠遠低于世界90%的比例。我國鈦白粉產(chǎn)品結(jié)構正積極向金紅石型鈦白粉方向轉(zhuǎn)變。
綜上所述,我國鈦白粉行業(yè)尤其是專用金紅石型鈦白粉前景依然看好。