世界钛工业现状及发展趋势

2016-12-28长沙有色冶金设计研究院有限公司湖南长沙410019

低碳世界 2016年24期

李飞（长沙有色冶金设计研究院有限公司，湖南长沙410019）

世界钛工业现状及发展趋势

李飞（长沙有色冶金设计研究院有限公司，湖南长沙410019）

钛是重要的战略资源，在世界各个领域有着广泛的用途。本文全面系统地介绍了世界钛资源储量及分布情况、钛矿生产情况，重点介绍了世界钛白粉的产能产量、工艺技术、世界主要钛白粉生产商及其生产情况、钛白粉的应用领域等，同时对世界各国海绵钛的产能产量、工艺技术以及钛加工材进展情况进行分析总结，并在基础上对钛工业未来发展趋势做出预测。

钛资源；钛矿；钛白粉；海绵钛；钛加工材

钛是一种重要的战略资源，在世界各个领域有着广泛的用途，钛白粉是仅次于合成氨和磷酸的全球第三大无机化工产品，而钛金属被预期将是继铁、铝后的“第三金属”。世界各国的经济发展表明，先进的钛工业是综合国力的重要标志。目前世界上90%以上的钛矿用于生产钛白粉，4～5%的钛矿用于生产金属钛，其余钛矿用于制造电焊条、合金、碳化物、陶瓷、玻璃和化学品等。

1 钛矿

钛是地壳中分布最广和丰度高的元素之一，占地壳质量的0.61%，居第9位；钛资源则仅次于铁、铝、镁而居第4位[1]。钛矿物种类繁多，地壳中含钛1%以上的矿物有80多种，但具有工业价值的仅十几种，当前工业利用的主要是金红石和钛铁矿，其次为锐钛矿、板钛矿和白钛石，其它还有红钛铁矿、钛磁铁矿、钛铁晶石、镁钛矿、红锰钛矿、钙钛矿、假板钛矿、钙铈钛矿、黑钛石、榍石等。

目前全球具有工业利用价值的钛资源主要是钛铁矿（岩矿、砂矿）和天然金红石，其中钛铁矿占绝大多数。据2016年美国地质调查局（USGS）公布的资料表明，全球钛矿储量约7.9亿t，其中钛铁矿储量约7.4亿t（占比93%），金红石储量5400万t（占比7%），二者合计储量约7.9亿t。

全球钛资源分布较广，三十多个国家拥有钛资源。钛资源主要分布在澳大利亚、南非、中国、印度和肯尼亚等国。中国的钛铁矿储量占到全球钛铁矿储量的27.03%，居第一位；澳大利亚金红石储量占全球总量的40.74%，几乎占据了金红石储量半壁江山。

据统计，2015年世界钛铁矿产量约569万t（以TiO2计），同比上年降低2.6%，主要生产国家为中国（34.80%）、澳大利亚（12.65%）、越南（9.49%）南非（8.44%）等；另外世界金红石（包括锐钛矿）产量约48万t（以TiO2计），同比上年增长2.1%。主要生产国家为澳大利亚（30.00%）、塞拉利昂（22.92%）、乌克兰（13.13%）、南非（11.46%）等。

2 钛白粉

2015年，世界钛白粉年产能总计约720万t（有效产能），主要集中于中国、北美、欧洲、沙特和日本，其中中国约260万t，占全球产能的37%。近年全球钛白粉产量见表1。自1995年以来，国外钛白粉产能产量仅保持微量增长，其原因在于国外钛白市场已发展到相对成熟阶段，加之严厉的环保政策极大遏制了资本的进入，产量增长基本上靠技术改造来实现，新建项目也很少。世界主要钛白粉生产商及生产情况见表2。

表1 世界钛白粉产量统计表（万t）

表2 世界主要钛白粉生产商及生产情况表

从企业开工率来看，国外钛白粉企业平均开工率达到90%以上，而中国2015年平均产能利用率仅83%（仅考虑有效产能）。按国际惯例开工率若在85%以下，即为产能过剩。当前，国际上生产钛白粉的主要方法是硫酸法和氯化法[3]，其中硫酸法占49%，氯化法占51%。硫酸法和氯化法两种工艺几乎平分秋色，但发展潮流是氯化法不断壮大，硫酸法逐渐萎缩的格局。从区域上看，氯化法工艺主要集中在美国，世界其他地区仍以硫酸法工艺为主。而我国钛白粉主要采用的是硫酸法工艺，所占比例达到98%以上。

在应用领域方面，国内外企业产品并无非常明显的差别，各产品牌号之间的性能差异正逐渐消除，国际上钛白粉的牌号大大削减，逐渐向兼顾全方位性能的通用型和新一代多功能型产品方向发展，国际市场上的钛白粉常规牌号大约只有100个。

3 海绵钛

全球目前仅有中国、日本、美国、俄罗斯、哈萨克斯坦和乌克兰6个国家生产海绵钛，且生产工艺全部采用Mg还原法[4]。中国海绵钛生产能力位居第一，占全球产能的49%，其次是日本19%和俄罗斯14%，哈萨克斯坦约占8%，美国约7%，乌克兰3%。但中国近几年行业平均开工率一直保持在50～60%的低位，远低于国外80%左右的水平。2014年以来海绵钛行业陷入全行业亏损的困境，企业总体开工率持续降低。从其他国家来看，美国、俄罗斯、乌克兰的海绵钛产量保持平稳，哈萨克斯坦及日本产量有所减少。世界海绵钛的产能及产量见表3。

表3 世界海绵钛产能及产量情况（万t）

中国是世界上海绵钛产能最大的国家，生产能力达到15万t，有10多家海绵钛生产商，目前正在进行整合，将会逐步淘汰一部分规模小、效率低、品质不高的海绵钛生产企业，预计年产能会降至10万t左右[5]。

世界钛工业巨头——俄罗斯的VSMPO公司，2015年的海绵钛产量为4万t，而前两年产量也超过了4万t，占全球供应总量约20%。

日本2015年产量刚过3万t，其最著名的钛企业为日本东邦钛公司（Toho Titanium）。

美国海绵钛产量基本维持不变，国内最大的海绵钛公司为钛金属公司（Titanium Metals Corporation）。

4 钛加工材

俄罗斯、日本、中国四个国家掌握完整的钛工业生产技术，形成四强称雄的格局。此外欧洲虽然没有海绵钛工业，但是钛加工材和应用技术处于世界先进水平。钛加工材生产国主要包括中国、美国、俄罗斯、日本、欧洲。自2010年以来，中国钛加工材产量已居世界第一位。

世界各国由于军事、经济及工业水平的不同，其钛应用状况有较大的差异。在消费结构方面，美国和俄罗斯以军事为主航空航天分别占70%和60%，民用工业占30%和40%；中国和日本以民用为主，约占80～90%，而航空及军工占10～20%。

美国是航空航天大国，也是世界上最大的军事强国。近年来其钛加工材的55%用于航空（包括军用及民用航空器）、9%用于非航空军工，25%用于工业，11%民用。与美国不同，日本钛工业以民用为主。其钛材消费结构为：化工32%、销售业20%、汽车14%、民用11%、电力及海水淡化约10%、飞机6%、建筑、土木及海洋约3%，及其他4%。

目前，俄罗斯钛材主要用于航空和舰船，分别占65%及26%。欧洲钛应用主要集中在航空工业和民用工业，前者占60%左右，后者占40%左右。欧洲有空中客车公司，有制造航空航天发动机的法国SAFRAN公司和英国罗-罗公司，其钛产业主要是围绕这些企业需求来展开和发展的。

来自中国有色金属工业协会钛锆铪分会的信息显示，近几年我国钛材的主要消费领域是化工（约占52%）、电力（13%）、航空航天（11%）、体育休闲（5%）、冶金（6%）和真空制盐（4%）等行业。根据30家企业的统计，2015年中国共生产钛加工材48646t，从钛产品结构方面来看，板材占46.8%，棒材22.3%，管材13.2%，锻件8.7%，钛丝占0.9%、铸件占3.3%，其他占4.8%[6]。