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TiCl4生产现状及市场前景探讨

2020/9/24

1 、国内TiCl4生产及质量现状

氯化法生产TiCl4,是利用氯气与富钛料在有碳存在的高温条件下进行氧化还原反应,该条件下混合料中的能与氯气发生反应的金属及非金属物质全部转化为氯化物,生成粗TiCl4,再通过精制工艺提纯为精TiCl4。现阶段国内钛工厂使用的氯化工艺主要有沸腾氯化与熔盐氯化;沸腾氯化又细分为有筛板沸腾氯化与无筛板沸腾氯化。其氯化工艺各有特点。精制除钒工艺主要有有机物除钒、铝粉除钒、铜丝除钒三种工艺。

精TiCl4的品质,主要取决于富钛料中杂质的种类与含量、精制工艺以及全生产流程控制的稳定性。

首先是富钛料中杂质的含量。富钛料分为高钛渣、人造金红石、天然金红石等,其的二氧化钛含量都在90%以上。因钛铁矿床分布,其伴生矿各元素含量不一,经过电炉氧化还原钛铁分离,同时去除了一些低沸点金属元素,得到优质高钛渣;天然金红石主要是海滨沙矿,由水力冲击天然聚集,其该镁含量较低,但未经过高温还原过程,相对高钛渣来说,部分元素会带入到氯化过程中,需要在精制提纯过程中除去。人造金红石由于各工艺路线不尽相同,产品中各元素含量不尽相同。在此不细论述。

国内近些年富钛料的钙、镁、铝、锰含量越来越高,锡含量也抬头。对于现在的氯化工艺来说,是有害的,现在国内各企业的工艺情况,锡不是能很好地去除的。各企业采购的富钛料矿源不同(不稳定),其产品品质也就有差异。从分析数据来看,采用天然金红石生产与高钛渣生产相比较,产品锡含量明显偏高。但金红石含钙镁含量低,有利于装置连续生产及后续环保工作的展开。

 熔岩氯化的优势为能采用高钙镁的钛渣进行生产,且由于熔盐氯化反应温度相对较低,生产的粗TiCl4中高沸点杂质相对于沸腾氯化少,有利于精制提纯。如攀枝花地区的以及云南地区的钛矿生产的钛渣。这种矿源在国内比较丰富,攀枝花地区以及云南地区都属于此类矿源。相较而言,沸腾氯化对原料的要求更加严格,主要是针对原料中的钙镁含量,无筛板沸腾氯化 要求钙加镁含量最高不高于2.5%,最好是1.5%。有筛板沸腾 氯化对于钙、镁含量分开控制。对于沸腾氯化中的有筛板大型氯化炉来说,原料中钙镁含量对生产的正常进行起到很关键的作用。

各企业选择氯化生产工艺的不同,以及对原材料中杂质组 分控制不同,各企业生产的粗TiCl4中杂质成分不尽相同。给提纯工艺带来不同的要求、对产品的品质也有较大的区别。高钛渣中部分重金属在电炉冶炼过程中大部分能除去,而金红石中锡含量相对较高。加上在精制过程中,各精制提纯路线不相同,对产品品质的最终还是有影响的。虽然四氯化钛标准只要求了硅、铁、 钒、 铝、锡几个元素在产品中的含量,但对产品等级细分很明确,且增加了锡元素的分析。在实际市场应用中,各行业还提出了更多的要求。向着定制化方向发展。

 2、TiCl4市场现状

国内TiCl4产量大部分都是自产自销,作为中间产品在企业内部进行使用。数据统计显示2017年TiCl4总产量为:85.99万吨,多数为企业自用;在市场上流通的TiCl4量为27.91万吨,占总产量的比为32.45%。TiCl4的用途主要是氯化法钛白、海绵钛,多数企业还是以企业自产自销为主,而在市场上流通的 TiCl4中,供给海绵钛企业作为原材料使用量约32.08万吨,占比55.70%,供给其他行业使量约为12.36万吨,占比44.30%。市场上大多数TiCl4都被海绵钛使用。除了海绵钛生产的55.70% 以外,其他的在市场流通的TiCl4中,大量分散的精细化工领域所使用,因为精细化工对原材料要求区别,同时精细化工领域 对于产品的要求各有不同,也催生了一些差别。2018年四氯化钛产量略有减少,各行业比例基本与上情况一致。

 在市场流通的TiCl4中,由于在除钒过程中采取的除钒工艺不同,导致产品品质也有区别,这些区别在海绵钛等领域有所体现,但不太明显,比较明显的体现是出现在是精细化工领域。

 主要为表现为铝粉除钒TiCl4氧含量较低,但铝含量稍高。有机物除钒提纯产品中含碳量相较对含量偏高。铜丝除钒其金属铜成本高,但产品有机物含量、硫含量极低,品质稳定。在精细化工一些特殊的领域得到应用。

 3、 市场上TiCl4的细分领域

 由于金红石/高钛渣原材料的选择不同、氯化工艺不同、 精制除钒、精制分离除钒工艺的不同,以及各企业生产管理着重点不同,导致了TiCl4产品的各种元素还是有细微的差别。根据 我司十几年的生产经验,特别原材料的选择与精制工艺的选 择,对于精TiCl4产品品质影响最为主要。

 现在市场上流通的TiCl4,主要是用于海绵钛领域,同时由于精细化工领域钛系列产品的逐步开发,对于精TiCl4的要求愈 来愈高,或者是对精TiCl4里面某几个元素的要求愈来愈高。为 此也催生了对小众TiCl4市场的细分,同时采取不同的分离控制方式来达到不同用户对于TiCl4中某些元素的要求。同时也是 对TiCl4本身品质的一个质的提升。在某些用钛领域,对其中主要有机物有比较高的要求,同时对某几个元素也有特殊要求, 铜法除钒生产的TiCl4正好能满足其性能要求。在颜料领域,由 于欧美公司的产品主导市场,提高国产产品质量,对于颜料用 TiCl4,前景比较看好。

 4、TiCl4的前景探讨

基于以上情况,在TiCl4这个产品上,会向着大型化、集中化、差异化、多元化、定制化发展。对于氯化法钛白生产来说,必须大型化氯化工艺,连续化生产才能满足氯化、氧化循环,才能达产达标产生效益。同时国内海绵钛生产企业也比较集中,海绵钛企业所需TiCl4量比较集中,也应该向着大型化,集中化发展。对于精细化工市场,将向着差异化、多元化、定制化发展。TiCl4用途较多,使用范围较广,各用途对于品质要求不一, 要求各异,基于满足市场需求,同时也是做强、做精TiCl4行业, 对于不同用户不同行业的需求,都要采取差异化的方式来满足。熔盐氯化、沸腾氯化、有机物、铝粉、铜丝除钒在现阶段相互并存,相辅相成,取长补短来满足市场对不同TiCl4的需求。

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