一、全球鈦資源分布
鈦在地球上的儲(chǔ)量較為豐富,地殼豐度為0.61%,在含量最豐富的結(jié)構(gòu)金屬中排第4,僅次于鋁、鐵、鎂,高于銅、鉛、鋅等常見(jiàn)金屬。鈦礦種類(lèi)超過(guò)140種,但真正具有工業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值的很少,主要是鈦鐵礦和金紅石兩類(lèi),且由于制取難度很大,以至于鈦價(jià)一直很高。
① 鈦鐵礦:儲(chǔ)量大,但TiO2(二氧化鈦)含量低,約52.66%,需要通過(guò)處理成“富鈦料”才能作為生產(chǎn)TiCl4(四氯化鈦,生產(chǎn)金屬鈦及其化合物的重要中間體)的原料。
② 金紅石:品味高,TiO2占比95%以上,雜質(zhì)含量少,是鈦冶金和鈦白粉生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)原料,但儲(chǔ)量有限。金紅石有兩個(gè)同質(zhì)多象變體——銳鈦礦和板鈦礦。
據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)2017年公布的數(shù)據(jù)表明,全球鈦資源主要分布在澳大利亞、中國(guó)、印度、南非、加拿大等國(guó)家。全球鈦鐵礦及金紅石等資源總量超過(guò)20億噸(資源總量指所有查明與預(yù)測(cè)潛在的礦產(chǎn)資源中,具有一定可行性研究程度,但經(jīng)濟(jì)意義仍不確定或?qū)俅芜呺H經(jīng)濟(jì)的原地礦產(chǎn)資源量),儲(chǔ)量約9.34億噸(儲(chǔ)量指經(jīng)過(guò)詳查或勘探,地質(zhì)可靠程度達(dá)到了控制或探明的礦產(chǎn)資源,能實(shí)際采出的數(shù)量),其中鈦鐵礦儲(chǔ)量約為8.73億噸,約占93%;金紅石儲(chǔ)量約為6197千噸,僅占6%。澳大利亞鈦鐵礦占全球儲(chǔ)量的28%,金紅石儲(chǔ)量則占全球儲(chǔ)量的50%,是鈦資源最豐富的國(guó)家。
二、全球鈦資源供應(yīng)
2017年全球鈦礦產(chǎn)量約700萬(wàn)噸左右,產(chǎn)量比較多的國(guó)家主要有南非、澳大利亞、中國(guó)、莫桑比克、加拿大、肯尼亞等。目前鈦鐵礦的平均價(jià)格約1200-1400元/噸左右,金紅石的平均價(jià)格約7000-8000元/噸左右。
全球鈦礦資源供應(yīng)屬于壟斷市場(chǎng),由為數(shù)不多的跨國(guó)礦業(yè)公司掌握,前十大供應(yīng)商產(chǎn)量約占全球總供應(yīng)量的79%。其中,Rio Tinto(英國(guó)力拓集團(tuán))、ILUKA(澳大利亞)、Tronox(美國(guó))分別控制了加拿大、澳大利亞、南非的主要鈦礦資源。Rio Tinto一家就占據(jù)全球25%以上的鈦礦資源,擁有加拿大、南非和馬達(dá)加斯加三個(gè)生產(chǎn)基地。
三、我國(guó)鈦資源分布及供應(yīng)
我國(guó)鈦鐵礦儲(chǔ)量2.2億噸,主要分布在四川攀西、河北承德、云南、海南、廣西和廣東,其中攀枝花-西昌是中國(guó)最大的鈦資源基地,鈦資源量占全國(guó)鈦儲(chǔ)量的90%。我國(guó)的鈦資源的94.3%貯存在釩鈦磁鐵礦中(品位低不能直接利用)。釩鈦磁鐵礦通過(guò)煉鋼工藝將鈦元素富集到鈦渣中。鈦資源的選礦回收率近47%、冶煉回收率53.27%,鈦資源總利用率只有25.04%。
我國(guó)具備鈦精礦產(chǎn)能的企業(yè)多達(dá)400余家,主要的鈦精礦采選企業(yè)包括攀鋼礦業(yè)、龍蟒礦冶、重鋼西昌礦業(yè)以及安寧股份,均集中于我國(guó)攀西地區(qū),產(chǎn)品以釩鈦鐵精礦為主。2017年我國(guó)生產(chǎn)鈦精礦約420萬(wàn)噸,其中攀西地區(qū)的產(chǎn)量占70%以上;進(jìn)口鈦精礦330萬(wàn)噸。一方面,我國(guó)雖然存在眾多中小型鈦礦原材料生產(chǎn)企業(yè),但目前產(chǎn)量和質(zhì)量都還不能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)下游企業(yè)對(duì)鈦原料的需求,每年仍需要從越南、澳大利亞等國(guó)進(jìn)口大量的高品質(zhì)鈦原料。另一方面,攀西地區(qū)的釩鈦磁鐵礦尾礦、低品位鈦礦和高鈦渣的利用還存在一定的技術(shù)難度,目前攀鋼針對(duì)釩鈦磁鐵礦、低品位鈦礦、高鈦渣分別建立了三條中試線(氧化還原-浸出工藝中試線、高溫碳化-低溫氯化工藝中試線、轉(zhuǎn)底爐直接還原—熔分深還原中試線)進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),以求提高鈦資源的綜合利用率,保障我國(guó)高品質(zhì)鈦原料的供給。
四、鈦工業(yè)
1、全球鈦工業(yè)概況
由于熔煉技術(shù)復(fù)雜,加工難度大,目前世界上僅有俄羅斯、美國(guó)、日本和中國(guó)四個(gè)國(guó)家掌握完整的鈦工業(yè)生產(chǎn)技術(shù),形成四強(qiáng)稱(chēng)雄的格局。在目前全球鈦市場(chǎng)格局中,美、俄兩國(guó)基本以航空航天工業(yè)用鈦為主,其用量占到產(chǎn)量的70%以上;而日、中兩國(guó)基本以一般工業(yè)和化工用鈦為主,其用量占到產(chǎn)量的50%以上。
(1)俄羅斯鈦工業(yè)發(fā)展主要靠前蘇聯(lián)技術(shù)及裝備的積累,其鈦工業(yè)的發(fā)展依靠其強(qiáng)大的加工能力,與美國(guó)、歐洲開(kāi)展多元化合作,除滿(mǎn)足本國(guó)航空、艦船等領(lǐng)域應(yīng)用外,出口比重較大,目前加工技術(shù)重點(diǎn)是大型鍛件和型材加工技術(shù)。
(2)美國(guó)是世界上第一個(gè)工業(yè)化生產(chǎn)海綿鈦和鈦加工材的國(guó)家,具有完善的鈦冶金、加工、應(yīng)用和研究體系,在鈦合金的研究開(kāi)發(fā)方面居世界領(lǐng)先地位,如高溫鈦合金、阻燃鈦合金、低成本鈦合金等,航空、軍工是其重要應(yīng)用。
(3)日本鈦工業(yè)的民用技術(shù)走在了世界前列,如有經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最優(yōu)的海綿鈦企業(yè),有亦鋼亦鈦的大卷重鈦帶生產(chǎn)線,日本的鈦材主要應(yīng)用于化工、電力、海水淡化、汽車(chē)、摩托車(chē)、建筑、醫(yī)療、電子、體育休閑、機(jī)械加工等,出口鈦材應(yīng)用最多的是在板式換熱器(PHE)和電力方面。為了加速拓展鈦的民用市場(chǎng),日本鈦加工業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)是純鈦、汽車(chē)用鈦和近年來(lái)研發(fā)非?;钴S的醫(yī)用鈦合金,也在開(kāi)始逐步涉足航空鈦材加工。
全球知名的鈦工業(yè)企業(yè)包括:俄羅斯VSMPO、美國(guó)TIMET、RTI、ATI、日本新日鐵住金、神戶(hù)制鋼等企業(yè)。
2、中國(guó)鈦工業(yè)概況
中國(guó)是世界上鈦資源最豐富的國(guó)家,鈦工業(yè)經(jīng)歷50多年的發(fā)展,海綿鈦生產(chǎn)和鈦材加工能力均位居世界第一,但中國(guó)鈦產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng),低品級(jí)海綿鈦、低端鈦產(chǎn)品過(guò)剩,高端應(yīng)用領(lǐng)域存在嚴(yán)重不足,并形成了高端、低端鈦加工產(chǎn)品的“二八格局”,結(jié)構(gòu)性矛盾比較突出,而多數(shù)企業(yè)處在中低端產(chǎn)品的市場(chǎng)定位上,產(chǎn)品趨同,競(jìng)爭(zhēng)激烈,高端高品質(zhì)產(chǎn)品研發(fā)及生產(chǎn)上與先進(jìn)鈦工業(yè)國(guó)家有一定的差距。
我國(guó)鈦工業(yè)從無(wú)到有,先后形成了西北基地、東部基地和中部基地的發(fā)展格局:
(1)以陜西寶雞、西北院為中心的西北基地——這個(gè)地區(qū)以寶鈦集團(tuán)以及西北院為龍頭,形成了我國(guó)專(zhuān)業(yè)化程度較高、加工設(shè)備較系統(tǒng)化、產(chǎn)品規(guī)格較多的鈦加工及其制造業(yè)基地。
(2)以上海寶鋼為中心的東部基地——該地區(qū)依托寶鋼特鋼等鋼鐵企業(yè)資源,貼近石化等工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,以寶鋼、南京寶色、張家港宏大鋼管廠等為主形成了鈦加工和設(shè)備制造基地。
(3)以金天集團(tuán)為中心的中部基地——金天集團(tuán)建設(shè)了“海綿鈦—鈦鑄錠—鈦加工材—鈦合金材—鈦精深加工產(chǎn)品”的全產(chǎn)業(yè)鏈,成為我國(guó)具有一定國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的鈦工業(yè)平臺(tái)之一。