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钛行业资料整理

2023-12-17发布:钛114
核心摘要:1. 钛的基本性质和用途概述钛在元素周期表中位于第IVB 族,元素符号Ti,原子序数22,属于难熔稀有轻金属,纯态呈银白色,硬度大

1. 钛的基本性质和用途概述

钛在元素周期表中位于第IVB 族,元素符号Ti,原子序数22,属于难熔稀有轻金属,纯态呈银白色,硬度大,熔点1,668℃。

钛精矿的下游产品主要为钛白粉和海绵钛,其中90%集中在钛白粉的生产,仅有约8%用于海绵钛的生产。

二氧化钛,商用名称为钛白粉,化学分子式为TiO2。钛白粉是一种性能优异的白色颜料,广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、橡胶等。钛白粉广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、橡胶、化纤、陶瓷、化妆品、食品、医药、电子工业、微机电、汽车和环保工业等,可以说渗透至工业和民用领域的方方面面,其市场景气度和发展态势与经济发展大环境息息相关。钛白粉的需求主要受下游行业对钛白粉的消费量的影响,其中,涂料行业是钛白粉的最大下游客户,而建筑业又是涂料行业的主要下游客户之一,因此,房地产行业的发展对钛白粉市场需求的影响较大。钛白粉的行业周期性与下游应用行业的趋势密切相关。总体上来看,作为精细化工的钛白粉行业发展与国家宏观经济的景气程度呈现出很强的正相关性,钛白粉行业的周期性主要受宏观经济趋势、下游行业经济发展趋势的影响。

钛在金属材料王国中被称为“全能金属”,是继铁、铝之后极具发展前景的“第三金属”、“战略金属”及“空间金属”。纯钛是银白色的金属,它具有许多优良性能。钛的密度比钢小43%,比轻金属镁稍大一些。钛的强度大,纯钛抗拉强度最高可达180kg/mm2,与钢相差不多,比铝大两倍,比镁大五倍。钛耐高温,熔点1942K,比黄金高近1000K,比钢高近500K。有些钢的强度高于钛合金,但钛合金的比强度(抗拉强度和密度之比)却超过优质钢。由于其稳定的化学性质,良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱,以及高强度、低密度,目前已广泛应用在航空航天、石油化工、生物医学、环境保护等领域。工业纯钛塑性好,成形性能优良,可制成厚板、薄板、棒材、丝材、管材、锻件和铸件等,易于熔焊和钎焊,但强度低,耐热温度只有300℃,只能用于有耐蚀要求而强度要求不高的场合。

钛及其合金是高化学活性金属,在熔融状态下几乎与所有耐火材料发生化学反应,且不能在大气中进行熔炼,必须在真空或惰性气氛下进行,因此钛合金的熔炼技术难度较大,目前只有少数国家掌握了钛合金的熔炼技术。

2.   钛资源分布

钛属于稀有金属,但是实际上钛并不稀有,其在地壳中的丰度为0.69%,在所有元素中排第9 位。钛矿石主要包括钛铁矿、金红石及其他含钛矿石,可通过选矿选为钛精矿,并进一步加工成富钛料,例如高钛渣及合成金红石。钛铁矿(比如公司攀枝花钒钛磁铁矿场开采的钒钛磁铁矿)是钛的主要来源。全球钛资源主要分布在中国、澳大利亚、印度、巴西及南非。

据产业信息网数据显示,2020 年中国拥有的钛铁矿储量最高,达到2.3 亿吨,约占全球总储量的32.86%;其次为澳大利亚地区,储量达1.5 亿吨,占全球总储量的21.43%。金红石则主要分布在澳大利亚、印度等地,我国金红石资源极少。

中国钛矿分布于10 多个省区。钛矿主要为钒钛磁铁矿中的钛矿、金红石矿和钛铁矿砂矿等。钒钛磁铁矿中的钛主要产于四川攀枝花地区;金红石矿主要产于湖北、河南、山西等省;钛铁矿砂矿主要产于海南、云南、广东、广西等省(区)。钛铁矿的TiO2保有储量为3.57 亿吨,居世界首位。钛矿矿床类型主要为岩浆型钒钛磁铁矿,其次为砂矿。从成矿时代来看,原生钛矿主要形成于古生代,砂钛矿则于新生代形成。

我国钛资源较丰富,其特点是:资源丰富、储量大、分布广;原生矿多,砂矿少;钛铁矿多,金红石矿少;贫矿多,富矿少;均为多金属共生矿。产量较大的矿石主要以岩矿型钒钛磁铁矿形式存在,便于开采利用的金红石型钛矿非常少。同时国内钛矿提纯技术不够发达,选冶技术有限,产出的钛精矿品位较低,高品质钛精矿十分依赖进口。

从进口来源国看,我国钛精矿进口主要集中在莫桑比克、越南、肯尼亚、挪威、澳大利亚、韩国和印度7 个国家,上述7 国进口量占进口总量的81.8%,总体来看进口集中度相对较高。2021 年中国钛精矿进口380 万吨,同比增长26.06%。从莫桑比克进口的钛精矿占进口总量的38.5%,钛精矿对外依存度较高。

钛矿物通常与许多矿物伴生,是一种由多种矿物组成的复合矿物,无论是钛铁矿还是金红石,从构造它的不同矿区的结构性质和组成特点来看,用一种选矿手段极难分选出品味高而杂质少的钛精矿,因此在选别钛矿时,各种方法应反复交替进行组合才能达到较为理想的分选效果。

3.   钛工业产业链

钛工业产业链有两条不同的分支。第一条是钛白粉工业,从钛铁矿和金红石采选开始,通过化学过程生成化工中间产品——钛白粉,用于涂料、塑料和造纸等行业。第二条是钛材工业,从钛铁矿和金红石采选开始,制造海绵钛,然后制成各种金属产品,用于航空航天等领域。

钛白粉市场的产业链主要包括上游原材料供应商、中游钛白粉生产商以及下游行业。

海绵钛是钛金属单质,一般为浅灰色颗粒或海绵状,是钛材及其他钛构件的原料,把钛矿通过冶金反应生成四氯化钛,与金属镁反应,就得到海绵状多孔“海绵钛”,海绵钛是生产钛材的重要原材料。海绵钛就是金属热还原法生产出的海绵状金属钛,纯度%(质量)为99.1~99.7,杂质元素%(质量)总量为0.3~0.9,杂质元素氧%(质量)为0.06~0.20,硬度(HB)为100~157,海绵钛产品按化学成分及布氏硬度分为7 个等级(牌号):MHT-95、MHT-100、MHT-110、MHT-125、MHT-140、MHT-160、MHT-200。

钛材被广泛应用于航空、航天、生物医疗、化工冶金、海洋工程、体育休闲等领域。2020 年,海绵钛的全球产量约达21 万吨,而中国的产量占58.5%。

自然界产出的钛矿石,通常经选矿富集成天然金红石精矿及钛铁矿精矿两种精矿,前者TiO2 品位高(一般在93%-95%以上),杂质含量少,是钛冶金和钛白粉生产的优质原料,但其储量有限,价格也贵,不能将其作为长期稳定供应的原料形态。后者储量大,但TiO2 含量较低(大多在45%-60%左右),铁氧化物和其他杂质氧化物总量较高,如果直接入炉氯化,势必大大增加氯耗,且使得氯化过程复杂化,增加了收尘、淋洗分离作业的困难性。所以钛铁矿精矿不宜直接氯化,而应通过不同的方法处理成富集人造金红石或熔炼成钛渣等“富钛料”才能作为氯化原料。

富钛料作为TiCl4 的原料时,TiO2 的含量一般应大于85%。若采用沸腾氯化时,应使CaO 和MgO 等杂质的含量尽可能低,否则在沸腾氯化过程中,CaO和MgO 等杂质会呈熔融状态黏附在炉料上,使炉料结块,甚至使沸腾层遭到破坏,氯化过程不能顺利进行。因此一般要求其中CaO 和MgO 含量不超过1%,最多不能超过2%。

  富钛料作为硫酸法生产钛白的原料时,应采用TiO2 含量较高,杂质含量低且具有较好酸溶性的富钛料。当用于制备电焊条的涂料时,除要求TiO2 的品位高,还要求杂质硫、磷的含量低,以避免焊接点脆弱易断,且要求其中的放射性元素及钙、镁、锰等杂质含量较低。

二. 钛白粉

1. 硫酸法钛白粉生产工艺

2. 氯化法钛白粉生产工艺

3. 钛白粉在涂料行业中的应用情况

(1)涂料是由基料、颜料、填料、溶剂和助剂等组成的粘稠悬浮液。涂料涂布在物体表面,受空气氧化和溶剂挥发而形成一层坚韧的涂膜,对物体起到装饰和防护的作用。

涂料中的颜料(颜料级钛白粉)具有一定的遮盖力,能遮住被涂物面原来的色彩,还能赋予涂膜鲜艳的色彩,达到美观和装饰的作用。同时颜料与固着剂紧密结合,融合成一体,增强涂膜的力学强度和附着力,防止裂纹;增加涂膜厚度,防止紫外线和水分的穿透;提高涂膜耐老化性能,延长使用寿命。溶剂型及水性涂料,使用钛白粉的作用不仅是遮盖和装饰,更重要的是改善涂料的物化性能,增强化学稳定性,以提高遮盖力、消色力、防腐蚀性、耐光性、耐候性等。www.tai114.com  钛金属

钛白粉用量占涂料用颜料总量的90%以上,占涂料用白色颜料总量的95%以上,在涂料原材料成本中占比10%-25%。

钛白粉在涂料中的应用涵盖了建筑、汽车、船舶、金属家具、家用电器、卷材涂装等领域。在涂料的生产中,消耗钛白粉最多的是建筑涂料,占涂料用钛白粉总量的60%,其次是汽车、船舶、家具的工业涂料,约占25%,特种涂料占15%。

(2)钛白粉在塑料行业中的应用情况

塑料是树脂、增塑剂、填料和着色剂的混合物,具有质量轻、耐摩擦、力学性能高、耐腐蚀、电绝缘性好、易加工的特点,可以作结构材料、绝缘材料和耐腐蚀材料。塑料是日常生活的必需品,也是尖端科学技术广泛使用的物品,可替代玻璃、陶瓷、木材、金属和纤维,是飞机、汽车、船舶、电机、机械、化工、建筑和日用品等工业的重要材料。

为了使塑料具有美观的色彩,常在塑料中加入一定量的色料。对其色料的要求是在加工过程中易于着色和分散并于其他成分不起化学反应。钛白粉白度高、消色力强、遮盖力大,具有良好的不透明性和化学稳定性,加入钛白粉后的塑料耐热性、耐光性、耐候性可以得到改善,增强力学强度,延长使用寿命。

钛白粉在塑料中的应用包括聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。几乎所有热固性和热塑性的塑料都使用钛白粉作为着色剂,一般用量为0.5%-10%。某些特种塑料对钛白粉使用量更高,色母粒中的钛白粉含量在40%—70%。

(3)钛白粉在造纸行业中的应用情况

为了改进纸张的物理力学性能,提高纸张的不透明度、平滑度、光泽度和白度,增加弹性,减少吸湿性和提高印刷性能,在普通纸张的制造中,需要适当加入填料(钛白粉)。

加入了高折射率和消色力的钛白粉提高纸张的折射率可以避免印刷工业最忌讳的透印。

钛白粉在造纸中的应用包括钞票纸、航空纸、字典纸、画报纸、装饰纸。其中装饰板原纸、字典用纸原纸中钛白粉含量较高。

(4)钛白粉在橡胶行业中的应用情况

钛白粉在橡胶行业中既作为着色剂,又具有补强、防老化、填充作用。造纸使用钛白粉,能获得优异的不透明性和高白度,增强纸张的白度和印刷效果,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。

三. 海棉钛

四.钛行业的上市公司

安宁股份

公司是一家以先进技术对多金属共伴生矿进行采选的钒钛资源综合利用循环经济企业,主要从事钒钛磁铁矿的开采、洗选和销售,主要产品为钛精矿和钒钛铁精矿。报告期内,公司生产钛精矿53.60万吨,销售钛精矿53.76万吨,钛精矿产销量与上年同期基本持平。公司钛精矿质量稳定,是龙佰集团、蓝星大华、添光钛业、方圆钛白、东方钛业等国内大型钛白粉生产企业的优质原料。

钒钛磁铁矿是以含铁为主,共伴生钛、钒、钪、钴、镍、铬、镓等元素的多金属共伴生矿,是低合金高强度钢、重轨、钒电池、钒产品、钛材等国家重要基础产业的原料,也是国家发改委明确的国家战略资源。钒钛磁铁矿主要集中在攀西地区,攀西地区钒钛磁铁矿中,钛资源储量约占全国的90%、钒资源储量约占全国的62%,铁资源储量约占全国的12%。公司所拥有的潘家田铁矿属于攀西地区钒钛磁铁矿核心资源之一。

截至2021年底,(1)公司采矿权范围内保有工业品位铁矿石资源量19,086.75万吨,TFe品位29.48%,伴生TiO2的量为2,294.36万吨,TiO2品位12.02%,伴生V2O5的量为51.72万吨,V2O5品位0.27%。(2)保有低品位铁矿石量7,190.58万吨

龙佰集团:公司总部位于河南焦作西部产业集聚区,公司是一家致力于钛、锆产业链深度整合及新材料研发制造的大型化工企业集团,主要从事钛白粉、海绵钛、锆制品等产品的生产与销售,公司产品销往6 大洲,80多个国家。公司秉持“创领钛美生活,做受尊敬企业”的企业使命,在钛及钛相关产业进行了长达30 年的探索,依托技术创新和高效的运营模式,不断提升产业服务人类社会的能力。公司主营产品为钛白粉和海绵钛,其中,钛白粉产能101 万吨/年,海绵钛产能1.5 万吨/年,规模均居世界前列。集团产业基地布局河南、四川、湖北、云南、甘肃等五省六地市,初步形成从钛的矿物采选加工,到钛白粉和钛金属制造,衍生资源综合利用的绿色产业链。

公司在国内外拥有多处钛矿资源,其中最大钛矿资源为攀枝花钒钛磁铁矿,通过原矿剥离,破碎、磨矿、选矿等工序生产钛精矿、铁精矿及锍钴精矿,钛精矿自用,铁精矿和锍钴精矿对外销售。公司使用自产的钛精矿及外购的钛精矿加工生产硫酸法钛白粉、富钛料(包括高钛渣、合成金红石)及生铁,富钛料进一步加工生产四氯化钛、海绵钛、氯化法钛白粉。公司对外销售硫酸法钛白粉、氯化法钛白粉、海绵钛、四氯化钛及铁精矿等

公司陆续投资建设了焦作年产20 万吨氯化法钛白粉生产线、50 万吨攀西钛精矿升级转化氯化钛渣项目、年产30 万吨硫氯耦合钛材料绿色制造项目等。

天原股份

选择了“一体两翼”的转型升级方向,即以优势氯碱产业为基础,重点发展以高功能材料氯化法钛白粉为核心产品的钛化工和锂电池正极材料为核心产品的新能源先进化学电池及材料产业。按“一体两翼”发展战略,加快战略性新兴产业的布局,将公司建设成为“先进化学材料和先进化学电池材料技术公司

公司主营产品:PVC、离子膜烧碱、水合肼、水泥、氯化法钛白粉、聚苯乙烯、PVC-O管材、高档生态环保地板、塑胶管路系列产品等。

公司重要参股公司主营产品:三元正极材料前驱体、三元正极材料。

宝钛股份

公司是我国最大的以钛及钛合金为主的专业化稀有金属生产科研基地,主导产品钛材年产量位居世界同类企业前列,2021年公司实现钛产品销售量26,636.54 吨(其中钛材销售20,919.75吨)。

公司生产经营需要的原材料和辅助材料通过内部生产(公司控股子公司宝钛华神可以满足公司主要材料海绵钛的部分需求)和外部采购取得

中核钛白

公司已形成近40万吨的金红石型钛白粉年生产能力,产能位列国内第二位、全球第六位。

钛白粉按用途分为颜料级和非颜料级。颜料级钛白粉性能最好,用途最广,非颜料级钛白粉主要用于电焊条、搪瓷和冶金工业等。在颜料级钛白粉中按晶体形态可分为锐钛型(A型)和金红石型(R型)两种,其中金红石型钛白粉具有更好的遮盖力和耐候性,其光化学稳定性和光泽均好于锐钛型钛白粉,是白色颜料中最好的品种,具有更大的实用价值

公司主营产品金红石型钛白粉的主要原材料为钛矿及硫酸,合计占生产成本60%以上。

钛矿方面:公司依托特有的生产工艺技术,通过战略预付款的方式与新疆地区钛矿生产商达成了长期独供的合作关系。报告期内,该生产商为公司提供30余万吨的钛矿供应,其价格较外购国内主流钛矿有近1000元/吨(含税)的成本优势。

硫酸方面:公司主要生产基地东方钛业硫酸来源为其园区内企业冶炼产品副产物,实现园区危化品就地消化和转化的同时,大幅降低了硫酸原材料的外购成本;公司主要生产基地金星钛白具备40万吨/年的硫磺制酸生产能力,采用“两转两吸”生产工艺,生产出的硫酸保障钛白粉粗品车间使用。在生产过程中,锅炉内燃烧硫磺产生大量的余热,经压力处理转化为中压/低压蒸汽保障生产车间使用,余热经能源处理可进行发电。

金浦钛业

钛白粉产能18万吨,硫化法。钛矿和硫酸需外购。

安纳达

钛白粉产能8万吨,硫化法,钛矿和硫酸需外购。

钒钛股份

具备硫酸法钛白粉22万吨/年、氯化法钛白粉1.5万吨/年的生产能力。公司主要原料粗钒渣和钛精矿由公司控股股东攀钢集团提供,攀钢集团占据了攀西四大矿区中的攀枝花、白马两大矿区,确保了公司生产原料来源稳定。

其另外一个主业钒产品受制于钢铁行业的发展。含钒钢具有强度高、韧性大、耐磨性好等优良特性,因而广泛应用于机械、汽车、造船、铁路、桥梁、电子技术等行业。钒可以作为催化剂和着色剂应用于化工行业。此外,钒还被用于生产可充电氢蓄电池或钒氧化还原蓄电池。目前公司钒产品主要销售到钢铁,钛合金,催化剂,玻璃等领域。

鲁北化工

钛白粉硫化法20万吨,氯化法 6万吨,钛矿和硫酸需对外采购

惠云钛业

具备年产5万吨金红石型钛白粉、年产3万吨锐钛型钛白粉的生产能力和“8万吨/年塑料级金红石型钛白粉后处理改扩建项目”一期工程的产能3万吨/年。

公司配备的硫璜制酸生产线和子公司配备的硫铁矿制酸生产线,为公司的钛白粉生产提供硫酸、蒸汽等,多余的硫酸外售

报告期内,公司主要通过对技术、工艺、产品的研发,以及生产并对外销售金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉系列产品和硫酸获取销售收入。报告期内,公司盈利主要来自于钛白粉产品的销售收入与成本费用之间的差额,此外,公司清洁联产硫酸法工艺生产钛白粉形成了“硫-钛-铁-钙”循环经济产业链,除钛白粉产品和硫酸外,该循环经济产业链的其他产品亦对报告期内公司的盈利有所贡献。

公司生产钛白粉的主要原材料为钛精矿和硫酸,辅料主要包括铁粉、氢氧化钾、片碱等。公司生产所需硫酸主要由子公司硫铁矿制酸和硫磺制酸生产线提供,少量就近直采。

随着公司“8万吨/年塑料级金红石型钛白粉后处理改扩建项目”一期工程(后处理产能3万吨)的正式投入生产,公司将原锐钛生产线由单一生产锐钛型钛白粉产品调整为生产钛白粉初品和部分锐钛型钛白粉,并外购部分钛白粉初品,为“8万吨/年塑料级金红石型钛白粉后处理改扩建项目”一期工程提供了钛白粉初品,调整了产品结构,提高了产量和产品的附加值。

钛白粉产能11万吨(其中年产3万吨锐钛型钛白粉,年产8万吨塑料级金红石钛白粉),钛矿需外购,硫酸大部分自供,少量外购硫酸。硫铁矿需外购。生产的钛白粉产品低端。$龙佰集团(SZ002601)$ $安宁股份(SZ002978)$ $金浦钛业(SZ000545)$


(责任编辑:小编)
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