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钛 白 粉 综 述 一个国家的钛白粉消耗是社会消费水平的重要标志，这是因为钛白粉应用非常广泛。钛白粉是涂料、塑料、橡胶、油墨、纸张、化纤、日化、医药、食品等行业生产不可缺少的原料，因此钛白粉的生产备受工业发达国家的重视。我国的钛白粉产量和质量都不能满足国内需求，不足部分由进口弥补。 第一章：钛白粉的定义 钛白粉学名二氧化钛（TiO2），是一种十分稳定的氧化物，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、化妆品等工业。钛白粉有两种主要结晶形态：锐钛型（Anatase），简称A型和金红石型 (Rutile) ，简称R型。 锐钛型二氧化钛 颜料，具有纯度高、粒子细小均匀、光学性能好、折射力强、消色力高、遮盖力强、且吸油量低、水分散性高等优点、用它生产的涂料色彩鲜艳不透明度高、涂层薄、用量少、并且有耐酸碱等化学稳定性和耐热性。产品主要用于涂料、油墨、橡胶、玻璃、化妆品、肥皂、塑料和造纸等工业。金红石型二氧化钛颜料除具有锐钛型二氧化钛的优点外，还具有更好的耐候性，遮盖力。主要用于：高级工业颜料、有光乳胶涂料，塑料，有较高消色力和耐晒要求的橡胶材料，高级纸张涂料层和蜡纸等。HS 编码 :32061110 分子式 : TiO2 英文名： titanium dioxide CAS RN ： 13463677第二章 钛白粉的制取方法钛白粉制造方法也有两种：硫酸法 (Sulphate Process) 和氯化法 (Chloride Process) 。1791年，Gregor在分析砂铁的时候发现了一种新的白色金屑氧化物，其后这一物质被确定为二氧化钛。及至 1912年，Jebsen 和 Farup 确立了从原料矿石制造白色颜料的硫酸法，并且从 1916 年起开始进行工业化生产。 1940年以后，氯化法的工业化生产工艺也迈入了研究阶段，而在50年代末叶正式投产。目前，硫酸法和氯化法已平行而立，成为二氧化钛生产的两种主要方式。 硫酸法：所使用的原料矿石有：北美、拉美、印度、挪威、澳大利亚、马来西亚、斯里兰卡、非洲、苏联产的钛铁矿。此外，经过脱铁，并加以浓缩的含钛熔渣也受到利用。制造工艺概要如下：首先，用硫酸蒸煮经过粉碎处理的原料矿石，以硫酸盐的形态抽出钛和铁。接着，以晶析分离法去除硫酸铁，然后过滤精制剩下的硫酸氧钛，并进行加热水解，这样含水的二氧化钛就沉淀下来。这些含水二氧化钛经过过滤洗涤去除夹杂物并且添加粒径调节剂后，再以800-1000? 的温度进行燃烧，就可制成粗二氧化钛。所制取的二氧化钛究竞是金红石型，或是锐钛矿型，将由加热水解时添加的核生成剂种类决定。最后，为了使上述粗二氧化钛具备颜料应有的性质，还得经过粉碎、整粒和表面处理等加工工序，才能获得通称的二氧化钛颜料。硫酸法可生产锐钛型和金红石型钛白粉。从颜料性能评价来看以金红石产品为优，金红石型钛白粉中又以经表面包覆处理的产品居多。 氯化法：氯化法因为需要价格高昂的氯，所以最好使用高品位的原料矿石。通常使用的是天然金红石和合成金红石 ( 例如 Rupaque)6) 。由于高品位的天然金红石偏布于澳大利亚和非洲，所以如何使合成金红石一类的低品位矿富矿化，是此一工艺方法的重要课题之一。矿石是在高温还原状态下氯化的，结果 Ti 成为TiC14 而 Fe则成为FeCl2 。经过冷凝处理后，氯化铁就与液体的 TiCl4 分离。这样制取的粗TiC14将于精馏之后，添加核生成剂，然后以1000? 以上的温度使之与氧发生瞬时反应以制取粗二氧化钛(TiO2) 。上述工艺过程是以高温状态，在短时间内进行反应的。通常条件下将全部成为金红石型的二氧化钛。为了对通过上述氧化分解过程制取的粗二氧化钛给予颜料所应具备的性质，随后还得进行各种加工处理，具体方法与硫酸法相同。1996 年氯化法钛白粉生产能力已占世界钛白粉总产能的55% 。今后其生产能力还将不断提高。但由于氯化法钛白粉的生产技术难度大，关键设备结构复杂，要求耐高温耐腐蚀材料，研究开发和装置建设投资巨大，目前该项生产技术乃垄断在少数几家大公司手里。 第三章 钛白粉的应用 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。我国塑料工业中钛白粉主要用于型材中。早在80年代中期，我国开始生产型材用于门窗，但直到近年才在建筑业中大量采用，使得塑料用金红石钛白粉急剧上升。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。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。随着汽车，运动器材需求量的增大，这一需求比例会与日俱增。 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。 第四章 我国钛白粉的行业现状1956年上海首先研制成功硫酸法钛白粉生产技术并投入生产。1980年广州钛白粉厂、珠洲化工厂、济南裕兴化工总厂等先后引进硫酸法钛白粉技术，建成几套年产400吨生产装置，生产锐钛型和金红石型钛白粉。从1960年开始厦门电化厂和天津化工厂在多家科研单位参与下进行氯化法钛白粉技术攻关，但至今仍未能实现工业化生产。 由图 2 和表 1 结合可以看出，自1990至2003 十几年间，中国钛白粉行业无论在产能、产量上还是在市场需求上，都有了几倍的增长：总产量增长了近7倍，增长速度较快。表 1-1 为历年来中国钛白粉产量统计表。表1-1 近年来中国钛白粉产量统计表年份产品（吨）颜料级（）19906372873.11991594725919926810363.419937059366.219947808559.2199511520554.1199612400664.3199712392765199814035860.5199918115468.4200028921275.3200130769783.520023700002003420000注：颜料用钛白粉有锐钛型与金红石型两种晶型的产品。 中国钛白粉行业很早就进入国际钛白粉市场的竞争，国际钛白粉市场的盛衰，直接影响着中国钛白粉的生产。 1990年全球钛白粉市场转向大滑坡后，中国钛白粉产业就进入了一个不景气的低潮期。 1994年国际市场出现了较好年景， 1995年中国钛白粉增产3万多吨，比上一年增长 47.5 。停滞两年后， 1997年国际钛白粉市场又开始复苏， 1998年中国钛白粉产业生产也随着好转。特别是当年为了应对亚洲金融危机，中国采取了增加投资、扩大内需和消费的对策，推动了以城镇居民为对象的房地产业和涂料工业的发展，刺激了钛白粉产业，需求量明显增加。 1999年走势更好，出现了供不应求的趋势，生产厂一面全力以赴提高产量，一面开展技术改造，进行挖潜扩产，全国产量18万吨。 2000年，国内钛白粉总产量又有了较大的提高，达到了28.9万吨； 2001年国内产量为 30.8万吨； 2002年全国钛白粉产量37万吨； 2003年产量高达42万吨。 仅从1998年到2003年的五年，产量就增加了两倍。 未来 2 3 年内，国内钛白粉市场容量增长速度至少相当于 GDP 增长速度，更可能达 10% 以上，大大超过全球平均水平。预计2005年全国钛白粉需求量在75-80万吨。每年9 11月是涂料等主要用户的生产旺季，对钛白粉需求量会相应上升，所以下半年的消费量与上半年相比为 55 ：45 。 近年来，虽然中国钛白粉产量平均年增长30 以上，仅次于美国成为全球第二大钛白粉生产国，但在国际市场上还没有竞争力， 也不能满足国内需求，进口钛白粉占我国钛白粉产量的 50 左右。其主要原因在于国产产品质量档次低，企业规模小、工艺设备落后，技术开发能力薄弱，没有成规模的原材料基地。 国外先进企业的产能一般在6万吨年左右，其中氯化法最大为30.5万吨，硫酸法为13.1万吨；而我国钛白粉生产装置平均规模仅为1万吨/年左右，最大的也仅为3.6万吨。 此外，市场竞争不规范，环境保护问题也较为严峻。 由于传统的硫酸法工艺污染严重，不适于可持续发展，一些发达国家已逐渐淘汰。但污染程度轻的氯化法工艺我国尚在尝试中，结果不理想。由于原料、投资等诸多问题，我国的钛白粉生产工艺和应用领域的开发也未达到先进水平，在此情况下，技术上受制于国外企业在所难免。 我们认为：企业要加大技术开发的力度，在引进人才和资金的同时，还要借助大专院校、科研机构的力量，进行有偿开发，企业之间紧密联合后，也可以集中人力资金加强自我开发能力；各企业要加强与用户的技术协作，通过双方技术人员的努力，解决应用方面的问题；培育一批有实力的专业钛白粉销售公司来开拓市场；同时要加大环保执法力度，统一执法标准和时间，促使我国钛白粉企业进一步完善治理措施，为我国钛白粉工业今后健康发展打下良好基础；加快引进技术的步伐，早日抛掉我国氯化法技术落后的帽子。与此同时要开展钛渣冶炼、金红石矿富集方面的研究和生产。到2005年，业界预测中国金红石型钛白粉将超过12万吨。见右图：国内主要生产企业：镇江钛白粉股份有限公司3.6万吨漯河市兴茂钛业有限公司3万吨济南裕兴化工总厂2.5万吨南京钛白化工有限责任公司2.5万吨广西百合钛白粉有限责任公司1.2万吨淮安市飞洋钛白粉制造有限责任公司1.1万吨东茂钛白粉厂10000吨江西添光化工有限责任公司1万吨宁波新福钛白粉有限公司1万吨灵山钛白粉有限公司8000吨襄樊钛白粉厂中外合资上海江沪钛白化工制品有限公司锦州市朋大钛白粉制造有限公司四川永禄科技开发有限责任公司泉州三威化工有限公司湖南衡阳市钛白粉厂山西长庆化工有限公司钛白粉厂重庆渝港钛白粉股份有限公司淄博钛白粉股份有限公司商丘市沪东钛白粉有限公司湖南株洲化工集团有限责任公司广州钛白粉厂第五章 钛白粉的进出口状况分析1990年世界各地区钛白粉的人均消费量：北美为3.9千克，拉美地区为0.5千克，我国为0.15千克。近年来，我国钛白粉工业增长速度惊人，仅次于美国成为全球第二大钛白粉生产国。目前全球钛白粉市场格局正在发生变化，由于中国市场是钛白粉应用增长最快、潜力最大的地方，各跨国公司都在争夺这块市场，老牌“ 巨无霸”想要尽力扩大自己的份额，而“新贵”则以最快的速度抢滩，以利站稳脚跟。可以这么说，中国目前已经集中了全球最优秀的钛白粉品牌，甚至很多新品在美国和欧洲都还没面市就已经出现在中国市场上。中国进口钛白粉进口量自1995年至今，每年都有高于全球行业增长率2-3倍甚至更高的比例增长。全球各大供应商纷纷抢滩中国市场，且近几年愈演愈烈，国际供应商杜邦公司 (DuPont)、美礼联公司 (Millennium Inorganic Chemicals)、克尔麦吉公司 (Kerr McGee Corporation)、康诺斯公司 (Kronos)、日本石原公司 (Ishihara)亨兹曼-钛乐赛公司 ( Huntsman-Tioxide)、凯米拉公司 (Kemira)、日本帝国公司 (Tayca)，更有萨奇宾公司 (Sachtleben)、日本富士钛公司 (Fugi Titanium)、奎思特公司 (Cristal)、波利采公司 (Zaklady Chemicxn Police)、CRISTAL（国家二氧化钛有限公司是中东和北非地区唯一的二氧化钛颜料制造商，产能9万吨左右）等先后进入中国市场。近年来我国钛白粉进出口量如表1-2 表1-1 近年来中国钛白粉出口量及进口量统计表年份进口量（吨）出口量（吨）1990235071409619912273213928199240469125611993427931795719945408119480199553448228401996208891997106000234771998791583180619991089824206820001419405560320011470005447620022003224710（预计）由上图可以看出，虽然我们的钛白粉产量在近年来突飞猛，但是还是不能满足国内市场的需要，而且增长比较快的是锐钛型钛白粉。由2003年钛白粉进口数据可以看出，我国的钛白粉主要来自于中国台湾、澳大利亚、日本、美国和德国，其中来自台湾、澳大利亚和日本的钛白粉占总量64。 表1-3 2003年我国钛白粉进口来源统计进口国进口量（吨）比例均价（美元/吨）台湾省52347261777澳大利亚49128241696日本29280141759美国161548 1716 德国12686 6 1957 由图3和图4对来说，澳大利亚是我国产品进口最多的国家，而且产品价格也不是太高，国内进口量最大的来自台湾，这是因为杜邦在台湾的生产基地是我们钛白粉进口最大的来源。我国钛白粉发展最快的是中低档锐钛型钛白粉产品，国内市场已经出现过剩有状况，近年来出口量逐年增大。相反，国外企业多以光学性能好和遮盖力、消色力、耐候性优异的金红石型钛白粉为主，其中又以经过表面处理的金红石型钛白粉居多，并有各种专用钛白粉产品。近年来随着国内涂料、油墨、塑料、橡胶等行业的迅猛发展，对专用型锐钛型产品和金红石型产品需要也大增，而国内相关产品的品质难以保证，主要依靠进口产品，所以相关产品的进口量也不断提升。我国金红石型钛白粉近年来进口量统计如下图3所示：由上图可以看出：虽然钛白粉的进口量在短期内没有规律性，呈现高低起伏状态，但从长期趋势可看出，在近3年内，钛白粉的进口量呈上升趋势。在这三年内，最低点出现在2001年2月，进口量仅为4331吨。分析其原因，主要是由于自1998年起，国内钛白粉行业开始大规模的扩产、建厂，到2000年底已成规模。据资料统计数据，1998年国内万吨级生产企业只有6家，而到2000年底，万吨级企业已达17家，国内钛白粉厂家产量呈大幅度增加，金红石的产量部分满足了国内市场的需求。其次，此时正处于涂料市场的淡季，对金红石的需求相对减少。最高点出现在2002年7月，进口量达14491吨。自2001年2月钛白粉进口量达最低点以后，进口量开始逐步回升，进入春季之后，家庭装修进入繁忙期，对涂料的需求大大增加，对钛白粉的的需求直线上升，再有，在销售旺季，贸易商大量购进钛白粉满足销售需求以及保有一定库存量。因此，虽然进口量在此期间上下浮动多次，在2002年7月达到近3年的最高点。第六章 钛白粉的国外生产概况全球钛白粉工业在20世纪经历了波浪式发展的过程，前期由于全球经济低迷，致使北美、西欧地区成长缓慢，发展区域主要集中在亚太地区。最近10多年钛白粉工业遭遇到一连串的挑战，如产能过剩、需求疲软、售价低落及环保投资高昂等，同时，这10多年也是全球钛白粉工业变化最大的时期。变化之一：各主要生产商在亚太地区投资设厂或增加生产线，加入了竞争行列。如Tioxide钛白粉集团在马来西亚投资建成5万吨年硫酸法生产装置已于1992年投产；杜邦公司在中国台湾投资建成6万吨年氯化法生产装置已于1994年投产，随后几年这一装置又不断扩充与改造，到1999年底已成功扩能至10万吨年。此外，美国MIC公司、KerrMcGee 公司也纷纷将其亚太地区装置扩产改造。变化之二：兼并重组。近几年，在公司合并、资产重组之风影响下，钛白粉工业也掀起了全球性的兼并和重组浪潮。法国罗纳-普朗克公司钛白粉厂全部被美国美联化学公司(MIC，前身为SCM)收购，MIC的年生产能力由兼并前的47万吨上升到72万吨，世界排名也由第三位上升到第二位；美国KerrMcGee公司兼并了德国拜耳公司钛白粉厂和Kemira公司主要钛白粉厂，使其年总产能由原来的17万吨增至60万吨以上，排名由原第八位升至第三位；英国