谈中国氯化法钛白粉工业发展的思路

４　钛工业进展　２００１年第４期　谈中国氯化法钛白粉工业发展的思路　刘长河张清　锦州铁台金（集团）有限责任公司ｔ锦州１　２１００５　

钛白粉即二氧化钛，是白色之王，重要的　化工原料．主要应用于涂料、塑料、橡胶、纺　织、造纸和油墨等工业，与国民经济紧密相　关。钛白粉消耗量的多少，可以衡量一个国家　生活水平的高低。先进国家每人每年的钛白　粉消耗量在１．０　ｋｇ以上．世界平均每人每年　消耗量为０．４５　ｋｇ，而我国仅为０．０４　ｋｇ。　钛白粉主要有两种晶型，为锐钛型和金　红石型。其生产方法主要有两种：硫酸法和氯　化法。硫酸法可以生产锐钛型和金红石型产　品，而氯化法只生产高档的金红石型产品。　硫酸法主要以钛铁矿为原料，近年来开　始使用酸溶性钛渣做原料。氯化法以天然金　红石、高钛渣做原料，仅有杜邦工艺中，可　加入ＴｉＯ　６０　的钛铁矿。硫酸法是传统方　法，有近百年的发展史，整个流程可分为５　大步骤和１０大环节。其特点是工序多，流程　长．间歇操作；湿法过程，酸蒸气和水耗量　大．废副产品多．对环境污染严重｝产品质　量不如氯化法好；但设备简单．耐蚀材料易　！　棚　解决，控制简单，操作容易掌握，投资和产　品成本低，使之尚能维持。　而氯化法是于５Ｏ年代懒起、并获得迅　速发展的方法。该方法采用富钛料生产，工　艺流程短，生产强度大，自动化程度高，劳　动效率高，耗能少，副产品少（仅为硫酸法　的１／１０），污染小，投资大，工艺难度大，需　要严格的控制系统，设备材料要求高．需要　有高的操作技术和管理水平。因此在研究开　发上难度高，耗资大，设有成熟的工艺一般　不敢贸然上马。但是氯化法以自己的独特长　处，获得发展。据统计，到１９９６年，世界钛　白粉总产能达到４．２×ｉ０　，／ａ，其中氯化法　达到２．３１×１０　ｔ／ａ，占５５　，硫酸法为１．８９　×１０　ｔ／ａ，占４５％。１　９８０年至１　９９６年的发　展速度是氯化法为１．０１７×ｉ０　ｔ／ａ，硫酸法　为１．６３×ｉ０‘ｔ／ａ，氯化法是硫酸法的６．２４　倍．而且需求量每年以２　的速度增长，市　场很好。　氯化法占总生产能力比例见图１。　

年份　圈１世界氧化法钛白生产发展曲线　

莲　匿　皇　

维普资讯 http://www.cqvip.com ２００１年第４期　钛工业进展　随着工业的发展，世界环保要求日益严　格，由于硫酸法的“三废”多，处理难，污染　严重，受到严格的限制，阻碍了其发展速　度　而氯化法以工艺短、生产能力大　“三　废”少的优点获得发展。当今工业发达国家　的新建钛白粉厂都首选氯化法，而硫酸法的　些厂家逐渐关闭或改造成氯化法工艺。　钛白粉行业近几年发展变化很大，随着　国际竞争日益剧烈，全球化战略日益突出，　超大规模企业的兼并收购，原料生产和产品　制造企业实现联合，形成跨国集团，使行业　日益垄断。世界７大钛白公司的生产能力　达到３．４３５　ｘ　１０　ｔ／ａ，占世界总产能的　８１．８　。其中杜邦的达９．９×１０　ｔ／ａ，占总　产能的２３．５７　，对钛白粉市场产生着巨大　的影响。高度生产和市场垄断已经形成。面　对现实，钛白粉企业如不能形成经济规模，　无资源和无技术逐渐必被淘汰。　中国是钛资源最丰富的国家之一，而钛　白粉工业却十分落后。面对全球经济战略的　形成，国家的对外改革开放实施，以及中国　加＾ＷＴＯ步伐的加快，中国的钛白粉工业　该如何发展，确确实实是摆在国家和企业面　前一个重要的问题。我们如能正确认识形　势，抓住机遇，全方位规划发展钛白粉工　业，仍能在加人ｗＴＯ后，立稳脚跟逐渐发　展起来，否则就会被淘汰。　国内已建成３座１．５×１０　ｔ／ａ的硫酸法　装置，生产基本正常　下一阶段的主要任务　是进一步提高产品质量，降低成本，增加品　种，尽快发挥产能优势，站稳市场。此外，　在治理“三废　方面还要切实下一番苦功，坚　持发展下去。而产能较小的厂，则要发挥自　己的优势，生产大厂的狭缝产品以求运营，　长远看前景不乐观，更应尽早规划。　氯化法钛白粉企业该如何发展，下面就　具体问题谈一谈思路。　

１关于氯化法钛白粉工艺技术和生　

产、科研基地建设　氯化法优于硫酸法，这是钛白粉行业公　认的，我国从６Ｏ年代就开始研究开发氯化　法技术，组织中科院、北京有色金属研究院　等单位做了大量基础研究和试验开发工作，　并先后建设了厦门电化厂１０００　ｔ／ａ和天津　化工厂３０００　ｔ／ａ的工业试验装置，也都取得　了一定的进展，但是终因技术难度高，以及　材料、控制等方面的问题，没有坚持下来，　未形成工业规模　改革开放后，从国家到企　业又多方积极引进氯化法技术，由于西方国　家对氯化法技术的高度垄断，因此也都没有　引进成功。在这种自己开发技术难度大，进　展不下去，引进技术又办不成的情况下，锦　州厂通过技术咨询一联合设计的方式，引进　了国外氯化法技术和装备，建起了年产１．５　×１０　ｔ的氯化法装置。其中利用国内技术建　成了国内最大的３台７５００　ｋＶＡ的高钛渣　炉：建造了３台国内自己开发的￣２８００　ｍｍ　的熔盐氯化炉，这也是世界上酋例氧化与熔　盐氯化对接工艺技术；其余四氯化钛精制、　气相氧化和表面处理等都是引进国外技术。　无论是国内技术还是引进技术，均由于　其先天不足和人们对技术的难度估计不够，　致使化工投料试车受阻，长时闻不能实现连　续开车　经过企业的艰苦努力，１９９５年连续　投料通过７２　ｈ。后因技术问题和没有资金支　持，被迫停了２年。在国家有关领导的支持　和国内氯化法专家、有识之士的呼吁下，　１９９７年１０月４日，原国务院副总理郜家华　亲临现场视寨，并召开现场办公会，拨款　５０００万元支持项目攻关，使项目获得新生。　项目归口化工管理，加强了领导力度，化工　部组织攻关专家组，协助攻关。经过２年的　刻苦攻关－终于全线打通工艺流程，实现较　长周期的开车，产品质量接近牡邦Ｒ９０２的　指标，具备批量生产的能力。这说明中国自　己已经掌握氯化法技术，在消化吸收国外技　术的同时，并具有刨新能力。锦州厂很快就　

维普资讯 http://www.cqvip.com ６　钛工业进展　２Ｏ０１年第４期　可以具备竣工验收的条件。　按锦州厂的实际情况，在原设计已有预　留和熔盐氯化产能翻番的情况下，在很短时　间就能扩展到３．０×１０　ｔ／ａ，每年产值５．４　亿元，利税１．４亿元，具有一定竞争能力。　国内还有企业准备上氯化法钛白项目，　但技术来源不明了。承德建１．６５×１０　ｔ／ａ　氯化法钛白项目的技术也是美国一个工程公　司提供的中间技术，而不是氯化法钛白粉生　产厂的在线技术，依然存在着技术风险、经　济风险和产权风险，国内氯化法钛白粉专家　和国家有关部门有同样的看法，怕重蹈锦州　的覆辙；攀钢欲建６×１０‘ｔ氯化法钛白粉　厂．其技术来源尚束确定，拟定“采用中外　合资方式引进关键技术和关键设备”，这也　是一个艰难的历程。　如果在政府的支持下，以锦州厂为基地　进行统筹规划，发展成经济规模，则具有一　定优势：　１）锦州厂已掌握氯化法技术，并且消　化吸收国外技术，完全能够较顺利地实现经　桥规模；　２）１０多年来，锦州厂培养了一支过硬　的技术队伍和一批有经验的操作工人，在国　内别无二家进行技术培训的情况下，有绝对　的优势来适应扩产到经跻规模｛　３）锦州厂地处市郊，扩产征地容易，改　扩建投资少；　４）锦州交通方便，原料进口和产品销　售所需的铁路、公路运输以及海运，空运都　非常便利　且通讯联络便捷；　５）锦州附近有沈阳化工厂、锦西化工　广，可以满足对灌氯的需求，其它化工原料　也有可靠的渠道保证供给　６）锦州厂有自备热电厂，稍加改造便　可满足扩产后所需的动力蒸汽，上马快．扩　产投资少　此外，锦州厂在１０年攻关试车的过程　中，还结识了众多国内外科研机构、太专院　校和相关企业的专家，在技术攻关、原材　料、设备国产化方面都取得很大成绩．与其　建立了良好的合作关系。而且１．５Ｘ１０‘ｔ／ａ　装置开停车灵活，现场条件优越。科研和生　产的结合，有利于促进装置的规模化、国产　化。因此，发展氯化法技术　锦州厂又是一　个很好的科研基地。　综上所述，以锦州厂现有技术为基础，　在国内实施强强联合的战略，各自以其优势　抢时间，全方位发展，建成中国自己拥有知　识产权，且具有一定经讲规模的氯化法钛白　企业参与市场竞争是完全可能的。　

２氯化法钛白原料基地的毫设　随着改革开放，国民经济的高速发展，　人民生活水平的提高，对钛制品的需求量不　断增加。预计到２００２年各种钛制品对钛精　矿的需求见表１。　寰１对钛鞠矿的需求　

从表１中可以看出，受国内氯化法钛白　生产规模扩大的拉动，对ＴｉＯ　≥９２　的高　钛渣的需求增加，而目前国内高钛渣的生产　能力仅有５Ｘ１０　ｔ／ａ，多半是２０００　ｋＶＡ以　下小炉子，布局分散，技术水平较低，难于　集中发展成大规模，并且国内前几年市场不　好，开工率不足，每年实际生产高钛渣也只　有４×１０　ｔ，从发展趋势看，在“十五　期问　缺口很大。　硫酸洼钛自粉总产量近年发展到３　Ｘ　

维普资讯 http://www.cqvip.com －　２００１年第４期　钛工业进展　７　１０　ｔ以上，平均消耗钛精矿（２．６ｔ／ｔ）需要钛　铁矿７．８×１０。ｔ。虽然曾一度为减少“三废”　排放量，试用过酸溶性钛渣，但终因成本　高，效益低，加之供货渠道步而投有广泛推　广使用。　综合上述国内生产钛及钛化台物，每年　需钛铁矿可达１．０８×ｌ０　ｔ。　我国钛资源丰富，遍布全国，总储量以　ＴｉＯ。计达９．６×１０　ｔ，居世界首位，主要为　钒钛磁铁矿、钛铁矿，而天然金红石资源有　限，国内生产能力很低。目前国内的钛精矿　生产能力只有６×１０　ｔ，而有些选矿厂尚开　工率不足，这样钛精矿远远满足不了国内需　求，每年都要从国外进口一部分钛精矿．已　与钛资源大国极不相称。　在发展钛制品特别是发展具有经济规模　的氯化法钛白时，首先必须解决所需的原料　问题，把眼光放在开发钛资源、发展选矿业　和建设富钛料的生产基地上。攀枝花钛资源　最丰富，选矿能力最大，国家非常注重研究　攀钢发展矿山和选矿，扩大钛精矿的生产能　力及钛精矿的综合利用。　２．１氯化法钛白需商品位的商钛渣做原料　

氯化法钛白工艺为减少“三废”对环境的　污染而立足于使用富钛料，排电炉生产的高　钛渣、天然金红石及用各种方法生产的人造　金红石。就富钛料氯化工艺而言，又分为沸　腾氯化和熔盐氯化两种。世界上采用氯化法　生产钛白粉的仅有中国锦州采用熔盐氯化工　艺，而其它国家都是采用沸腾氯化工艺。　熔盐氯化为减少“三废”、稳定工艺也要　采取精料原刚。采用电炉生产的高钛渣，通　常要求：ＴｉＯ。≥９２．ｏＮ，∑Ｆｅ＜４．ｏｇ，Ｐ　ｄ０．１０％；ｓｉＯ　，Ａ１　Ｏ　的含量越低越好；而　对ＣａＯ，ＭｇＯ的含量不做具体要求。用电　炉生产，要生产出上述质量的高钛渣仅有两　广和云南的钛矿可用。海南矿可以冶炼出　ＴｉＯ。≥９０　的高钛渣，其余矿生产的高钛渣　ＴｉＯ　≤９Ｏ　。特别是攀矿，适于生产ＴｉＯ　≥　７５　的酸溶性钛渣，若生产氯化法钛白原料　ＴｉＯ　≥９２　的富钛料，可选用湿法或改进的　电炉法生产。　２．２国内钛原料基地的建设　２．２．１攀枝花钛原料基地的建设　攀矿综合利用工艺路线见图１。