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          TiCl4生產現狀及市場前景探討

          2021/6/6

          1 、國內TiCl4生產及質量現狀

          氯化法生產TiCl4,是利用氯氣與富鈦料在有碳存在的高溫條件下進行氧化還原反應,該條件下混合料中的能與氯氣發生反應的金屬及非金屬物質全部轉化為氯化物,生成粗TiCl4,再通過精制工藝提純為精TiCl4?,F階段國內鈦工廠使用的氯化工藝主要有沸騰氯化與熔鹽氯化;沸騰氯化又細分為有篩板沸騰氯化與無篩板沸騰氯化。其氯化工藝各有特點。精制除釩工藝主要有有機物除釩、鋁粉除釩、銅絲除釩三種工藝。

          精TiCl4的品質,主要取決于富鈦料中雜質的種類與含量、精制工藝以及全生產流程控制的穩定性。

          首先是富鈦料中雜質的含量。富鈦料分為高鈦渣、人造金紅石、天然金紅石等,其的二氧化鈦含量都在90%以上。因鈦鐵礦床分布,其伴生礦各元素含量不一,經過電爐氧化還原鈦鐵分離,同時去除了一些低沸點金屬元素,得到優質高鈦渣;天然金紅石主要是海濱沙礦,由水力沖擊天然聚集,其該鎂含量較低,但未經過高溫還原過程,相對高鈦渣來說,部分元素會帶入到氯化過程中,需要在精制提純過程中除去。人造金紅石由于各工藝路線不盡相同,產品中各元素含量不盡相同。在此不細論述。

          國內近些年富鈦料的鈣、鎂、鋁、錳含量越來越高,錫含量也抬頭。對于現在的氯化工藝來說,是有害的,現在國內各企業的工藝情況,錫不是能很好地去除的。各企業采購的富鈦料礦源不同(不穩定),其產品品質也就有差異。從分析數據來看,采用天然金紅石生產與高鈦渣生產相比較,產品錫含量明顯偏高。但金紅石含鈣鎂含量低,有利于裝置連續生產及后續環保工作的展開。

           熔巖氯化的優勢為能采用高鈣鎂的鈦渣進行生產,且由于熔鹽氯化反應溫度相對較低,生產的粗TiCl4中高沸點雜質相對于沸騰氯化少,有利于精制提純。如攀枝花地區的以及云南地區的鈦礦生產的鈦渣。這種礦源在國內比較豐富,攀枝花地區以及云南地區都屬于此類礦源。相較而言,沸騰氯化對原料的要求更加嚴格,主要是針對原料中的鈣鎂含量,無篩板沸騰氯化 要求鈣加鎂含量最高不高于2.5%,最好是1.5%。有篩板沸騰 氯化對于鈣、鎂含量分開控制。對于沸騰氯化中的有篩板大型氯化爐來說,原料中鈣鎂含量對生產的正常進行起到很關鍵的作用。

          各企業選擇氯化生產工藝的不同,以及對原材料中雜質組 分控制不同,各企業生產的粗TiCl4中雜質成分不盡相同。給提純工藝帶來不同的要求、對產品的品質也有較大的區別。高鈦渣中部分重金屬在電爐冶煉過程中大部分能除去,而金紅石中錫含量相對較高。加上在精制過程中,各精制提純路線不相同,對產品品質的最終還是有影響的。雖然四氯化鈦標準只要求了硅、鐵、 釩、 鋁、錫幾個元素在產品中的含量,但對產品等級細分很明確,且增加了錫元素的分析。在實際市場應用中,各行業還提出了更多的要求。向著定制化方向發展。

           2、TiCl4市場現狀

          國內TiCl4產量大部分都是自產自銷,作為中間產品在企業內部進行使用。數據統計顯示2017年TiCl4總產量為:85.99萬噸,多數為企業自用;在市場上流通的TiCl4量為27.91萬噸,占總產量的比為32.45%。TiCl4的用途主要是氯化法鈦白、海綿鈦,多數企業還是以企業自產自銷為主,而在市場上流通的 TiCl4中,供給海綿鈦企業作為原材料使用量約32.08萬噸,占比55.70%,供給其他行業使量約為12.36萬噸,占比44.30%。市場上大多數TiCl4都被海綿鈦使用。除了海綿鈦生產的55.70% 以外,其他的在市場流通的TiCl4中,大量分散的精細化工領域所使用,因為精細化工對原材料要求區別,同時精細化工領域 對于產品的要求各有不同,也催生了一些差別。2018年四氯化鈦產量略有減少,各行業比例基本與上情況一致。

           在市場流通的TiCl4中,由于在除釩過程中采取的除釩工藝不同,導致產品品質也有區別,這些區別在海綿鈦等領域有所體現,但不太明顯,比較明顯的體現是出現在是精細化工領域。

           主要為表現為鋁粉除釩TiCl4氧含量較低,但鋁含量稍高。有機物除釩提純產品中含碳量相較對含量偏高。銅絲除釩其金屬銅成本高,但產品有機物含量、硫含量極低,品質穩定。在精細化工一些特殊的領域得到應用。

           3、 市場上TiCl4的細分領域

           由于金紅石/高鈦渣原材料的選擇不同、氯化工藝不同、 精制除釩、精制分離除釩工藝的不同,以及各企業生產管理著重點不同,導致了TiCl4產品的各種元素還是有細微的差別。根據 我司十幾年的生產經驗,特別原材料的選擇與精制工藝的選 擇,對于精TiCl4產品品質影響最為主要。

           現在市場上流通的TiCl4,主要是用于海綿鈦領域,同時由于精細化工領域鈦系列產品的逐步開發,對于精TiCl4的要求愈 來愈高,或者是對精TiCl4里面某幾個元素的要求愈來愈高。為 此也催生了對小眾TiCl4市場的細分,同時采取不同的分離控制方式來達到不同用戶對于TiCl4中某些元素的要求。同時也是 對TiCl4本身品質的一個質的提升。在某些用鈦領域,對其中主要有機物有比較高的要求,同時對某幾個元素也有特殊要求, 銅法除釩生產的TiCl4正好能滿足其性能要求。在顏料領域,由 于歐美公司的產品主導市場,提高國產產品質量,對于顏料用 TiCl4,前景比較看好。

           4、TiCl4的前景探討

          基于以上情況,在TiCl4這個產品上,會向著大型化、集中化、差異化、多元化、定制化發展。對于氯化法鈦白生產來說,必須大型化氯化工藝,連續化生產才能滿足氯化、氧化循環,才能達產達標產生效益。同時國內海綿鈦生產企業也比較集中,海綿鈦企業所需TiCl4量比較集中,也應該向著大型化,集中化發展。對于精細化工市場,將向著差異化、多元化、定制化發展。TiCl4用途較多,使用范圍較廣,各用途對于品質要求不一, 要求各異,基于滿足市場需求,同時也是做強、做精TiCl4行業, 對于不同用戶不同行業的需求,都要采取差異化的方式來滿足。熔鹽氯化、沸騰氯化、有機物、鋁粉、銅絲除釩在現階段相互并存,相輔相成,取長補短來滿足市場對不同TiCl4的需求。

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