鈦白粉主要用途(陶氏塗料技術將衝擊我國的鈦白粉企業)

1.引言

目前，全球鈦白粉的產值是110億美元，是僅次於合成氨、磷酸的第三大無機化工產品。許多國家都將鈦白粉列為影響國民經濟發展的關鍵化學品，人均鈦白粉消費量也被看作反映一個國家經濟發展水平的重要指標。2000年以來我國的鈦白粉行業快速發展，目前已成為僅次美國的世界第二大鈦白粉生產國。

陶氏化學公司因其成功開發了EVOQUE™預複合聚合物技術而贏得了2013年美國總統綠色化學挑戰獎，這也是陶氏化學及其下屬公司第九次贏得美國總統綠色化學獎。陶氏化學的這項創新成果在幫助塗料配方設計師改進塗料性能特性的同時還能降低塗料配方中鈦白粉(TiO2)的用量。EVOQUE™預複合聚合物技術有助於改進塗料中鈦白粉顆粒的分布狀況與光散射效率，從而提高鈦白粉的遮蓋力，並將塗料配方中鈦白粉的使用量降低20%。與使用類似技術配方的塗料相比，使用EVOQUE™技術配方的塗料對環境產生的影響最小。其中有十大關鍵類別的指標，包括資源枯竭指標和溫室效應指標等。LCA結果還表明，EVOQUE™預複合聚合物塗料可以使塗料產品降低22%以上的碳排放量和30%的用水量，可謂實現了塗料領域的新飛躍。

從以上信息可以看出，EVOQUE™預複合聚合物技術的推廣使用將對鈦白粉整個行業產生深刻的影響，尤其對我國的鈦白粉生產產生很大的衝擊。

2. 鈦白粉的主要用途

鈦白粉，被公認是目前世界上性能最好的一種白色顏料，因其具有優異的遮蓋能力而廣泛應用於建築塗料，塗料行業是鈦白粉的最大用戶，約占60%，特別是金紅石型鈦白粉，大部分被塗料工業所消耗。用鈦白粉製造的塗料，色彩鮮豔，遮蓋力高，著色力強，用量省，品種多，對介質的穩定性可起到保護作用，並能增強漆膜的機械強度和附著力，防止裂紋，防止紫外線和水分透過，延長漆膜壽命。

鈦白粉化學性質穩定，在一般情況下與大部分物質不發生反應。在自然界中二氧化鈦有三種結晶：板鈦型、銳鈦和金紅石型。板鈦型是不穩定的晶型，無工業利用價值，銳鈦型(Anatase)簡稱A型，和金紅石型(Rutile)簡稱R型，都具有穩定的晶格，是重要的白色顏料和瓷器釉料，與其他白色顏料比較有優越的白度、著色力、遮蓋力、耐候性、耐熱性、和化學穩定性，特別是沒有毒性。

3. 鈦白粉的生產方式

鈦白粉普遍使用的生產方法主要有硫酸法和氯化法兩種。

3.1硫酸法

硫酸法是將鈦鐵礦粉與濃硫酸進行酸解反應生成硫酸氧鈦，經水生成偏鈦酸，再經煆燒、粉碎即得到鈦白粉產品。此法可生產銳鈦型和金紅石型鈦白粉。其主要原料是各種鈦鐵礦、鈦渣等。

其主要優點是，原料是鈦精礦、鈦渣和硫酸，低價易得，技術較成熟，設備簡單，防腐蝕材料易解決。缺點是流程長，隻能以間歇操作為主，濕法操作，硫酸、水消耗高，廢物及副產物多，對環境汙染比較嚴重，每噸成品鈦白粉分別要排出8噸廢酸和3噸多硫酸亞鐵，還有大量的汙水，而且生產的鈦白粉質量相對比較差。

3.2氯化法

氯化法是將金紅石或高鈦渣粉料與焦炭混合後進行高溫氯化生成四氯化鈦，經高溫氧化生成二氧化鈦，再經過過濾、水洗、幹燥、粉碎即得到鈦白粉產品。使用原料是天然金紅石、人造金紅石和高鈦渣等。氯化法隻能生產金紅石型產品。該工藝的優點是流程短，生產能力易擴大，連續自動化程度高，能耗相對低，“三廢”少，能得到優質產品。缺點是投資大，設備結構複雜，對材料要求高，要耐高溫、耐腐蝕，裝置難以維修，研究開發難度大。

3.3鈦白粉技術的運用情況

90年代以前，硫酸法一直占據鈦白粉工業的主導地位。1992年後，轉為氯化法占主導地位。目前世界上新建或改擴建鈦白粉廠多以氯化法為主，杜邦公司全部采用氯化法。氯化法鈦白粉生產在技術上有一定難度，基本由少數幾個大公司所壟斷。我國在90年代初才引進一套氯化法生產裝置。改變了我國隻能生產低檔銳鈦型鈦白粉的曆史。

氯化法流程短、為連續法工藝，理論開工率可以達到90%。但核心技術都掌握在幾個國際巨頭手中，很難轉讓。而國內僅錦州鈦業有3 萬噸產能，其他廠商通過氯化法擴產的難度相當大。而硫酸法因為是在強酸環境下生產，采用的是間歇法工藝。國際上的開工率為80%，但國內普遍在70%左右。

4.鈦白粉生產過程對環境的影響

我國鈦白粉行業產能快速增長，統計數據顯示，全球現有鈦白粉生產廠約100家，其中中國就有63家，這還不包括中國正在建設和籌建的企業。但是在快速增長中存在的環境汙染問題和潛在的環境風險確實不容忽視。主要表現在以下方麵。

一是單位產品排汙量大，資源、能源消耗高。采用傳統的硫酸法生產鈦白粉，生產每噸鈦白粉消耗新鮮水100～150噸，綜合能耗約1.6噸標煤，同時約產生濃度20%的廢硫酸8噸、酸性廢水100噸、廢渣8噸，以及含二氧化硫、酸霧和粉塵的廢氣2.5萬立方米。以可比口徑計算，國內鈦白粉行業每萬元產值的工業廢水排放量、廢氣排放量、二氧化硫排放量，分別是化工行業平均水平的3.85、1.03、2.13倍，是全部工業行業相應指標的3～8倍。由於排汙量大，國內鈦白粉行業汙染事故頻現，引發群眾與廠家的矛盾，甚至造成跨省糾紛，有的汙染事件還被列為全國十大環境違法案件。

二是廠點多、規模小，重汙染產能所占比重過大。國內大多采用傳統硫酸法工藝生產鈦白粉，汙染嚴重，治理成本高昂。據調查，我國現有的180萬噸鈦白粉產能中，采用“三廢”排放低的氯化法生產的僅有3萬噸，比重不到2%；而全球其他地區的氯化法鈦白粉產量比重達到76%以上。

　 三是“三廢”治理難度不大，但治理費用高。鈦白粉生產所產生的廢氣主要是酸霧和粉塵等，采用噴淋洗滌處理和重力沉降等措施即可有效處理；其產生的廢渣可采用填埋、中和等技術處理；七水硫酸亞鐵、廢酸、石膏渣等可以回收作產品或綜合利用。盡管鈦白粉生產產生的“三廢”治理難度不大，但由於處理量大，治理費用較高。據了解，傳統硫酸法汙染物的治理成本高達噸產品2250元，而氯化法治理成本僅為噸產品800元。由於硫酸法生產的鈦白粉檔次不高、售價較低，其“三廢”治理成本已接近生產利潤。

四是國內低水平重複建設仍在迅速擴張，未來因產能過剩而導致的環境汙染可能性增加。雖然近幾年，鈦白粉市場一直處於高漲趨勢，但是隨著新建及擴建產能的增長，有效的節製產能已成為行業發展的必然措施。2011年，我國鈦白粉產能約260萬噸，裝置開工率僅為70%，已經產能過剩。但受近幾年行業效益增長影響，企業紛紛擴能增產。據估計，若目前擬增產能全部按期竣工投產，2015年行業總產能將達到440萬噸左右；而2011年我國鈦白粉表觀消費量為164萬噸，同比增長11%。即使按年均15%增速計算，到2015年需求量也僅為290萬噸。

5.環境改善需要企業加快轉型升級步伐

改革之初各地政府考慮到地方發展，以犧牲環境為代價創造社會價值。但是近年來各種環境汙染事件陸續上演，人們對環境治理的呼聲也越來越大，過去的那種粗放型的發展模式已經不可能再現，法律對企業的約束將會越來越緊。隨著最新公布的《關於辦理環境汙染刑事案件適用法律若幹問題的解釋》環境汙染新法規的出台，或將成為鈦白粉行業重新洗牌的又一重要推手。我國傳統的硫酸法鈦白粉生產過程中會產生大量的“三廢”(廢氣、廢水、廢渣)，這些“三廢”需要專門設備或者工藝進行處理，不說眾多的生產設備成本，光是一套先進的廢水處理成套設備往往需要投入幾千萬甚至上億的資金，環境汙染入罪門檻的降低將以法律手段迫使部分中小型鈦白粉生產企業在清潔生產上增加資金投入。但在當前惡劣的市場環境下，中小型生產企業盈利已經相當困難，增加環保投入對於目前的很多企業來說恐怕都是“力不從心”。

綜上所述，陶氏塗料技術的推廣使用必將會對我國的鈦白粉企業造成巨大的衝擊，對於國內眾多鈦白粉生產企業來說是一個不小的壓力。從另外一方麵也說明我國的鈦白粉生產企業與國外的差距還非常大，企業的科技創新能力也遠遠不夠，在知識產權受到高度重視的情況下僅通過技術引用恐怕更加困難。所以，企業轉型升級永遠是一個具有社會責任感的企業家不斷追求的目標！

本文到此結束，希望對大家有所幫助呢。