钛工业分析报告（钛白粉部分）

    钛白粉及其用途

    钛白粉学名二氧化钛（TiO2），分子量:79.88，是一种白色无机颜料，具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度，被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、陶瓷、化妆品及食品添加和医药等工业。钛白粉有两种主要结晶形态：锐钛型（Anatase），简称A型；金红石型(Rutile)，简称R型。

    涂料工业是钛白粉的第一大用户，特别是金红石型钛白粉，大部分被涂料工业所消耗。随着中国汽车工业和建筑业发展，涂料工业不仅从数量上需要更多的钛白粉，而且对品种和质量也有更高的要求。用钛白粉制造的涂料，色彩鲜艳，遮盖力高，着色力强，用量省，品种多，对介质的物理稳定性可起到保护作用，并能增强漆膜的机械强度和附着力，防止裂纹，防止紫外线和水分透过，延长漆膜寿命。

    塑料工业是钛白粉的第二大用户。在塑料中加入钛白粉，可以提高塑料制品的耐热、耐光、耐候性，使塑料制品的物理化学性能得到改善，增强制品的机械强度，延长使用寿命。

    造纸工业是钛白粉第三大用户。钛白粉作为纸张填料，主要用在高级纸张和薄型纸中。在纸张中加入钛白粉，可使纸张具有较好的白度，光泽好，强度高，薄而光滑，印刷时不穿透，质量轻。造纸用钛白粉一般使用未经表面处理的锐钛型钛白粉，可以起到荧光增白剂的作用，增加纸张的白度。但层压纸要求使用经过表面处理的金红石型钛白粉，以满足耐光、耐热的要求。

    钛白粉是高级油墨中不可缺少的白色颜料。含有钛白粉的油墨耐久不变色，表面润湿性好，易于分散。油墨行业所用的钛白粉有金红石型，也有锐钛型。在颜料中，还有一种GR复合钛白颜料，其用途类似钛白粉但是解决钛白粉生产中的钛资源短缺、降低环境污染、提高钛白资源利用率的等问题。GR复合钛白颜料表面具有反应活性的无机粉体为基本原料（内核），TiO2为包膜物，应用新材料改性复合制备、无机包膜、粉体均化等高新技术，通过二者的分割细化，表面羟基化改造和机械力化学反应等方式制备而成的新型复合白色颜料，它具有与钛白粉相同或近似的物化性质，因而具有二氧化钛颜料性质。与钛白粉比，GR复合钛白颜料产品的粒度、粒径分布更佳，复合物的异质性质及低密度，使得产品在涂料体系中使用具有更佳的分散性和适用性。

    纺织和化学纤维行业是钛白粉的另一个重要应用领域。化纤用钛白粉主要作为消光剂。因锐钛型比金红石型软，因此一般使用锐钛型。化纤用钛白粉一般不需表面处理，但某些特殊品种为了降低二氧化钛的光化学作用，避免纤维在二氧化钛光催化的作用下降解，需进行表面处理。

   钛白粉在橡胶工业中既作为着色剂，又具有补强、防老化、填充作用。在白色和彩色橡胶制品中加入钛白粉，在日光照射下，耐日晒，不开裂、不变色，且伸展率大及耐酸碱。橡胶用钛白粉，主要用于汽车轮胎以及胶鞋、橡胶地板、手套、运动器材等，一般以锐钛型为主。但用于汽车轮胎生产时，常加入一定量的金红石型产品，以增强其抗臭氧和抗紫外线能力。

    钛白粉在化妆品中应用也日趋广泛。由于钛白粉无毒，远比铅白优越，所以各种香粉几乎都用钛白粉来代替铅白和锌白。香粉中只须加入5-8%的钛白粉就可以得到永久白色，使香料更滑腻，有附着力、吸收力和遮盖力。在水粉和冷霜中钛白粉可减弱油腻及透明的感觉。其他各种香料、防晒霜、皂片、白色香皂、剃鬚膏和牙膏中往往也用钛白粉。

    用钛白粉制得的瓷釉透明度强，具有质量轻、抗冲击力强、机械性能好、色彩鲜艳、不易污染等特点。

    钛白粉制造方法

    钛白粉制造方法也有两种：硫酸法(Sulphate Process)和氯化法(Chloride Process)。

    硫酸法是将钛铁矿粉与浓硫酸进行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。这种方法采用的原料有：各种钛铁矿、钛渣等。其优点在于原料（钛精矿、钛渣和硫酸）低价易得，技术较成熟，设备简单，防腐蚀材料易解决。而且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。缺点是流程长，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。

    氯化法是将金红石或高钛渣粉料与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。使用原料有：天然金红石、人造金红石和高钛渣等。氯化法只能生产金红石型产品。其优点在于流程短，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。主要缺点是投资大，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。

    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。改变了我国只能生产低档锐钛型钛白粉的历史。

    我国钛白粉行业现状

    伴随着我国经济的高速发展，近年来我国二氧化钛产量和需求量在高速增长，2001～2005年我国二氧化钛产能分别为43万吨、48万吨、55万吨、72万吨和90万吨，二氧化钛总产量分别为33万吨、39万吨、49万吨、60万吨和70万吨，年均增速达19.26 %。2005年总产量已位居世界第2位。同期我国二氧化钛的表观消费量也呈现高速增长态势。但是在大好形势的背后，国内钛白粉行业也面临着巨大压力，面临着很多发展的隐患，这些隐患主要以下三个方面：

    1、低水平扩能成隐患

    近年来，我国钛白粉行业低水平盲目扩大产能现象十分普遍。据统计，我国目前已有钛白粉生产企业70余家，2005年钛白粉总产量达到70万吨，预计今年将达到90万吨以上，增长28%，是全球平均增幅的数倍之多。有资料显示，目前中国处于施工、设计或筹划阶段的钛白粉新项目多达12~14个，分别位于上海、江苏、浙江、广东、湖南、湖北和四川等省市，综合产能约为25万~30万吨。如果加上现有企业钛白粉改扩建工程的实施，到“十一五”末或“十二五”初，我国钛白粉工业总生产能力将达到150万吨/年。

    由于盲目投资，造成行业内低水平、低技术含量产品比重过大，小规模企业过多，市场份额扩张速度低于企业规模扩张速度，导致优势产能的扩张没有得到有效的市场实现。也就是说，传统的高速度、高消耗、高污染、低效率的增长方式已成为我国钛白粉工业发展面临的一个严峻问题。

    2、钛矿紧缺制约发展

    钛白粉工业是高能耗、高物耗产业之一。在硫酸法钛白粉的生产中，每生产一吨钛白粉约消耗50%的钛铁矿2.55吨，100%硫酸4.15吨。据粗略计算，每生产100万吨钛白粉就要消耗钛铁矿250万~300万吨。

    钛矿产品按照性质分为岩矿、砂矿两种，岩矿主要集中在攀西地区以及河北，砂矿主要在两广、两南地区。目前国内已探明的钛矿资源有9.65亿吨。我国虽然是钛矿资源大国，但钛铁矿采选技术及装备却相对滞后，并已成为制约钛白粉工业发展的瓶颈。另外，我国钛矿产品的质量标准与国际通行的产品之间有较大的差距，主要表现在品位低、杂质含量高、质量不稳定。虽然钛矿产业通过加大投入，依靠技术进步已经取得了很快的发展，但从总体上看，我国矿点分散、规模小、技术进步缓慢，生产装备落后，劳动生产率低，仍不能适应钛白粉工业的发展需要。

    目前我国钛铁矿短缺已成为钛白粉工业发展越来越突出的问题，个别企业已陷入“无米之炊”的境地，许多企业只能从国外进口大量钛矿，以解燃眉之急。据预测，今年我国从国外进口的钛铁矿及钛渣总量将突破120万吨。估计未来几年，钛矿需求量增势还会迅速提升。而与此同时，国内钛精矿的品质在走下坡路。

    3、硫酸法环保问题大

    硫酸法生产钛白粉因“三废”排放量大，一直是环保部门乃至全社会关注的焦点。尽管钛白粉生产企业不断加大环保投人，并在综合利用方面做了很多工作，但与日益严格的环保标准相比仍有差距。近年来，一些厂家因环境污染，被责令停产或整顿。依据国家的产业和环保政策，钛白粉工业能否实现清洁生产，将成为其能否生存和可持续发展的最关键因素。

    目前我国钛白粉工业正面临竞争力减弱的危机。因此搞好“三废”治理，发展循环经济，控制低水平扩张，转变经济增长方式，整合钛矿资源，提高生产集中度，加强企业自主创新，提高市场竞争能力，将是我国钛白粉工业今后若干年的努力方向。