随着社会的快速发展以及消费者对钛白粉质量要求的不断提高,钛白粉生产的原料路线也发生了相应的改变,其中最明显的一个变化就是高钛渣的进口量大幅度增加。

高钛渣属于钛渣的一种类型,源自于钛铁矿。用钛铁矿配入一定量的含碳还原剂加入到电炉中进行还原熔炼,矿中铁的氧化物被选择性还原为金属铁,而钛的氧化物被富集形成产物,这个就是钛渣。通常把二氧化钛含量大于90%的钛渣称为高钛渣。高钛渣是一种钛矿富集物或富集钛矿,它是生产钛白粉的优质原料,它与钛铁矿比由于钛含量高,铁含量低,不仅杜绝了硫酸亚铁的产生,降低了硫酸消耗,省去了铁粉还原,而且原料的运输量减少,同时酸解后的钛液浓度较高,钛液浓缩需蒸发水量减少,使得单位产品的能耗下降。因此,采用酸溶性钛渣为原料,对于保护生态环境、简化生产流程、节能降耗、有效利用资源都具有重要的意义,是硫酸法钛白粉原料的发展方向。2006年全世界钛白粉生产总量中有近50%是以高钛渣为原料生产的(包括硫酸法和氯化法)。

第一、用高钛渣生产的钛白粉产量高,效益好。由于高钛渣中TiO2的含量比钛铁矿中TiO2的含量高出20%左右,因此在总收率上能提高2%~3%,即每百吨钛白粉产品所投入的原料高钛渣比钛铁矿净增利润2~4万元。

第二、使用高钛渣能有效地节省原料,提高产品质量。由于高钛渣中铁含量较钛铁矿低,因而每吨产品用酸量比钛铁矿低25%~30%,并可减少酸解尾气中30%二氧化硫的排放量,而在工艺上可省却铁屑还原、硫酸亚铁结晶、分离和浓缩工序,缩短了工艺流程、减少了工程投资、避免了铁屑带进的杂质对钛白粉质量的影响,在提高企业经济效益的同时也增加了环保效益。

第三、使用高钛渣有助于国家节能减排法规的贯彻实施。采用高钛渣为原料每百吨产品可节水390m3、硫酸100t、还原铁8t、节约电2000kwh、节约蒸汽60t;减少硫酸亚铁300t、减少pH值l~2的酸性水排放量390t和相应的废水中和后二次废弃物红石膏。

关于钛渣代替钛精矿在硫酸法钛白生产中具有的优势问题,还有一份调查报告中指出:使用高钛渣对硫酸法老厂而言,可提高生产能力、提高钛收率3%、降低酸耗30%左右、减少冷冻结晶除铁工序,并由此可节电8%、减少维修费用12%,并消除硫酸亚铁带来的环境污染;对新建厂而言,除上述优势外,还可减少冷冻工序投资、减少人工费用等。当然,高钛渣对于氯化法生产也有非同寻常的意义。氯化钛白工艺由于“三废少、生产连续”等特点而得到快速发展,从1990年到2000年,全球氯化钛白产能由150万吨增加到261万吨,在世界钛白产量的比例从45.3%上升到57.6%,到2004年上升到60%以上,氯化钛白的快速发展,也导致了对高品位钛渣的极大需求。

近年来,使用高钛渣的诸多优点已经引起国内很多钛白生产商的注意。在2000年以后,基于环境保护日趋严格和消费市场对产品品质要求的不断提高,我们国内的钛白企业也逐步在硫酸法钛白粉生产中推广应用高钛渣替代钛精矿做主要原料,并在原料路线改变的尝试中获得了一定的受益。3年前,攀钢集团钛业公司钛白粉厂已经开始用酸溶性高钛渣代替部分钛精矿,采用矿、渣混合生产钛白粉的工艺。此举基本上杜绝了硫酸亚铁的产生,大大缓解了钛业生产的环保压力,为攀钢带来了很大的效益。

我国运用高钛渣的现状还不是很乐观。当前,国内高钛渣生产企业目前只有十多家,总产量约150kt左右,且大部分产量作为氯化法钛白粉生产和四氯化钛生产的原料(TiO2含量在85%~94%),真正用于硫酸法钛白粉生产的酸溶性钛渣(TiO2含量在70%~85%)却十分有限,虽然目前国内一些地方和企业正在积极筹建酸溶性钛渣装置,但总有远水解不了近渴之感。高钛矿在我国的储存不够丰富,也是制约我们的钛白企业大规模使用高钛渣的一个重要因素。所幸的是,自从2007年1月1日起,进口高钛渣被列入中国海关进口商品税则号“38249090”项下(2007年税率暂定为“0”),这意味着,高钛渣在我国海关进口商品税则号列中,从此有了正式的“户口”,国家税改委这次对进口高钛渣税则号的确立和给予零关税的政策是非常及时和重要的,困绕钛白粉生产企业多年的精品钛原料匮乏以及优质钛原料难进口问题已得到基本解决,无疑对我国钛白粉工业持续、健康、快节奏的发展起到了有力的推动作用。

高钛渣在我国的市场非常广阔,因为我国以硫酸法钛白生产为主,而硫酸法钛白工艺由于“三废量大、难处理”等特点,加之国内日益严格的环保法规,厂商为了减轻环保压力,使用钛渣作为原料势在必行,如果按现有硫酸法钛白产能60%使用钛渣计算,年需求在30万吨以上,国内只有攀钢等少数几家企业能够自己生产高钛渣并微量出售,剩下的巨大高钛渣原料空洞得由进口补给。此外,随着世界氯化钛白工艺技术垄断局面的改变,我国氯化法工艺必将得到快速发展,那么使用高品位的钛渣也将成为趋势,钛渣在我国的需求量会逐年增大,未来的几年都会出现供不应求的局面,高钛渣在国内有极大的市场前景,我们的钛白粉原料供应企业能否出现质的发展和飞跃就在于能否把握当前的市场良机了。

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