瑞鵬資產(chǎn) 吳珂馨
2023年9月蘋果公司發(fā)布了最新的手機(jī)產(chǎn)品iPhone 15 Pro，新機(jī)型最大的亮點(diǎn)就是采用了航天級別的金屬材料鈦?zhàn)鳛檫吙颉存I和接口，蘋果公司聲稱這種材料耐摔且輕盈，兼顧了產(chǎn)品的重量和強(qiáng)度。更有網(wǎng)友對手機(jī)進(jìn)行了拆解、在高溫爐內(nèi)進(jìn)行加熱熔化以檢查其真實(shí)性，結(jié)果顯示蘋果確實(shí)采用了鈦材料的邊框、電源鍵和USB-C充電環(huán)。由于鈦加工高昂的成本以及復(fù)雜的工藝，一般的手品牌較多采用鋁合金材質(zhì)，至今為止，“蘋果”是唯一一個使用鈦金屬材料的品牌。
鈦屬于難熔稀有輕金屬，白色光澤，具有重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕的特征，熔點(diǎn)為1668℃，沸點(diǎn)為3287℃，密度為4.506 g/cm3，高強(qiáng)鈦合金強(qiáng)度與高強(qiáng)鋼相當(dāng)，但密度大概只有一半。鈦在自然界的含量相對豐富，但由于其存在分散并難以提取的問題，因此被認(rèn)定為一種稀有金屬。鈦的礦石主要有鐵鈦礦以及金紅石，而這兩種礦產(chǎn)廣布于地殼和巖石圈中，可以說鈦幾乎存在于自然界所有的生物和環(huán)境中。本文將從整個鈦產(chǎn)業(yè)鏈上游的介紹開始，希望使讀者對鈦行業(yè)能夠有更近一步的認(rèn)識和了解。
鈦產(chǎn)業(yè)鏈上游為鈦礦開采和冶煉，中游為鈦產(chǎn)品的加工，下游為應(yīng)用市場。上游企業(yè)的原材料為鐵鈦礦和金紅石，在開采得到原材料后需要進(jìn)行粗選、精選等工藝流程得到天然的鈦精礦，再通過冶煉獲得海綿鈦，由海綿鈦經(jīng)過熔鑄或添加中間合金得到鈦錠或鈦合金鑄錠，中游企業(yè)則采用鍛造、軋制等技術(shù)處理生產(chǎn)出各種形態(tài)的鈦材產(chǎn)品，最后應(yīng)用于化工、航天航空、醫(yī)藥、電力等行業(yè)。
也可以將鈦產(chǎn)業(yè)鏈分為有色金屬和化工涂料兩條，但都共用原材料，有色金屬鏈為：鈦精礦→四氯化鈦→海綿鈦→鈦錠/鈦合金→鈦材；化工涂料為：鈦精礦→四氯化鈦→鈦白粉，鈦白粉的應(yīng)用領(lǐng)域也十分廣泛，包括：涂料、造紙、醫(yī)藥等各個行業(yè)。（上中游的工藝流程大致為：鈦鐵礦經(jīng)選礦工藝后成為鈦精礦，鈦精礦經(jīng)熔煉為鈦渣或經(jīng)濕法冶金處理為人造金紅石或富鈦料，鈦精礦或酸溶性鈦渣作為硫酸法鈦白的原料，與濃硫酸酸解后生產(chǎn)鈦白粉，氯化鈦渣或人造金紅石經(jīng)氯化后生成四氯化鈦，再用鎂高溫還原生產(chǎn)海綿鈦，海綿鈦經(jīng)高溫熔融為鈦錠，即可進(jìn)一步加工成鈦材。）
一、上游分析
1.原材料
鈦在地球上的儲量十分豐富，但工業(yè)應(yīng)用的主要還是鐵鈦礦（FeTiO3）和金紅石（TiO2），我國是世界鈦資源大國，據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）公布的數(shù)據(jù)顯示，澳大利亞鈦資源儲量位于世界第一，其次為中國，我國在鐵鈦礦的儲備上位于世界第一，在金紅石的儲備上較為缺乏。目前國內(nèi)鈦礦儲量主要以鈦鐵礦、鈦鐵砂和金紅石為主，據(jù)我國自然資源部數(shù)據(jù)顯示2022年原生鈦（磁）鐵礦為9551.82萬噸且集中分布在四川省，鈦鐵砂礦為1600.68萬噸，云南省居多，鈦礦金紅石的儲備為220.46萬噸，主要分布在湖北、云南和陜西。
2.加工工藝
由鈦礦到鈦精礦需要經(jīng)過選鈦的工藝流程，一般來說有以下幾個步驟：礦石粉碎→礦石浸出→礦漿處理→精選→磨礦→磨尾等步驟。一般來說原生鈦鐵礦中的鈦大部分以獨(dú)立鈦鐵礦形式存在，少量以鈦磁鐵礦形式與磁鐵礦共生，難以分離，另外還會有不定量的金紅石和其他礦物質(zhì)，因此，在選礦過程中需要根據(jù)鈦礦賦存狀態(tài)的不同采取不同的精選方法，將鈦鐵礦從原生鈦鐵礦中提取出來，常見的精選方法包括磁選、重力分選（重選）、浮選、電分選等。
重力分選，顧名思義利用重力作用對鈦礦礦石進(jìn)行分離和濃縮，用該方法選鈦的完整步驟一般為礦石破碎、磨礦、重選、中選、精選、磨尾等環(huán)節(jié)。其中，重選環(huán)節(jié)是關(guān)鍵步驟，通過選礦設(shè)備對礦石進(jìn)行重力分離以提高其精度，在重選過程中，礦石被分為重礦和輕礦兩部分，重礦含有較高的鈦礦礦物，輕礦則含有較低的鈦礦礦物。中選是對重選后的重礦進(jìn)行中間品位的分選，在中選過程中，重礦被分為高品位礦和低品位礦兩部分，通過中選來提高上一步重礦的品位。最后一步為精選，精選是對高品位礦進(jìn)行進(jìn)一步的分選和濃縮，在這一環(huán)節(jié)高品位礦會被分為精礦和尾礦，精礦含有更高的鈦鐵礦物，尾礦則較低，其他選鈦方法的大致步驟也是這樣，不過是根據(jù)原始粗礦中成分的不同對磨礦之后的鈦礦采取不同的精選方法。
磁選法的原理是利用鈦鐵礦物和其他礦物磁性的差異進(jìn)行分離，先經(jīng)過初步的破碎、磨礦之后，通過磁選將鈦鐵礦和其他礦物分離；電選法的原理是利用鈦鐵礦和其他礦物的導(dǎo)電性差異進(jìn)行分離，當(dāng)精粗礦中在含有鈦鐵礦、金紅石外還有其他非導(dǎo)電礦物時可采用電選分離。
浮選法是利用鈦鐵礦和其他礦物的浮力差異進(jìn)行分離的方法，用于原生含鈦鐵礦石的分選，特別是在選別細(xì)粒級含鈦礦石發(fā)揮巨大作用，有時也用于粗精礦的精選中，一般在選礦中會結(jié)合多種方法進(jìn)行分選，主要的選礦工藝流程有“重選—強(qiáng)磁選—浮選”和“重選—強(qiáng)磁選—電選（選別前除硫）”兩種，選礦過程中要嚴(yán)格按照分粒級入選，采取不同工藝流程。
3.代表企業(yè)介紹
由于我國鈦礦分布的地域特點(diǎn)，國內(nèi)鈦礦龍頭企業(yè)礦區(qū)均位于攀西地區(qū)。我國鈦礦生產(chǎn)企業(yè)主要為以下四家龍頭：攀鋼釩鈦、龍佰集團(tuán)、安寧股份、重鋼西昌。攀鋼釩鈦位于四川攀枝花市，是鞍鋼集團(tuán)的控股子公司，也是對我國開采行業(yè)具有開創(chuàng)性歷史意義的國有企業(yè)，是國內(nèi)生產(chǎn)鈦精礦的龍頭企業(yè)。龍佰集團(tuán)前身是1975年成立的焦作市化工廠，主要從事鈦精礦和鈦白粉的生產(chǎn)，2016年合并四川龍蟒鈦業(yè)后成為鈦白粉龍頭企業(yè)，紅格礦區(qū)為其主要原礦來源，2022年自有礦山鈦精礦產(chǎn)能為142萬噸每年，根據(jù)公司公開信息，公司將在未來重點(diǎn)擴(kuò)大原礦采選業(yè)務(wù)，未來兩年有望實(shí)現(xiàn)自有礦山鈦精礦年產(chǎn)量248萬噸。安寧股份位于四川省攀枝花市，2020年4月17日上市。重鋼西昌礦業(yè)有限公司（原太和鐵礦），為中國寶武鋼鐵集團(tuán)下屬寶武資源公司在西南片區(qū)的生產(chǎn)基地，與攀枝花、紅格、白馬并稱“攀西四大釩鈦磁鐵礦”，且擁有國內(nèi)領(lǐng)先水平各種采選設(shè)備784臺套，與國內(nèi)多家科研院所合作，目前已經(jīng)擁有了非常成熟的多元化的鈦生產(chǎn)體系。如下，表1我國國內(nèi)主要的鈦精礦生產(chǎn)商，2022年我國鈦精礦總產(chǎn)量為745萬噸，以下四家產(chǎn)量約為390萬噸，占全國比例為53%，行業(yè)集中度比較高。
4.市場分析
盡管我國鈦資源儲備量大、存在眾多鈦原料生產(chǎn)企業(yè)，但多為品位較低的原生礦，大多為多金屬共生礦，分選難度大，綜合利用率低，產(chǎn)量和質(zhì)量與國內(nèi)需求不匹配，因此每年需要從國外進(jìn)口大量的精礦，中國對高品位優(yōu)質(zhì)鈦礦的需求主要依賴進(jìn)口，進(jìn)口依存度高達(dá)40%。根據(jù)中華人民共和國海關(guān)總署數(shù)據(jù)顯示，我國2021、2022年鈦砂礦及其精礦的進(jìn)口量分別為3,796,756、3,464,763噸，2023年1-10月的進(jìn)口量為3,517,088噸，同比增長23.45%。我國主要的進(jìn)口來源國為：莫桑比克、肯尼亞、越南、美國和挪威等。
近五年鈦礦價格總體震蕩上行，2018年至2023年，國內(nèi)鈦礦、進(jìn)口鈦礦、金紅石價格均呈現(xiàn)上行趨勢，國內(nèi)鈦礦價格平均在1000元/噸-2000元/噸的區(qū)間，進(jìn)口鈦礦價格大約從每噸200美元漲到400美元，金紅石價格從4,000元每噸漲到13,000元左右，主要是受到國內(nèi)外鈦白粉等鈦礦下游產(chǎn)品需求的恢復(fù)，以及海外鈦礦資源面臨枯竭的影響，另外，國家出臺的相關(guān)環(huán)境政策導(dǎo)致部分國家限制采礦活動，新增產(chǎn)能稀缺，有專家表示，在未來幾年內(nèi)，我國仍面臨著鈦礦自給不足，依賴進(jìn)口的局面。（圖片來源：國信證券）
