【编者按】粉体材料工业属于支撑国民经济发展的基础性产业和赢得国际竞争优势的关键领域,近些年,国内粉体材料工业转型升级成效显著,综合实力稳步增长,国际竞争力持续增强,一些企业长期专注于粉体材料领域、生产技术工艺国际领先、从而成为全球细分市场领导者的典范,有效改善了国内高端粉材的紧缺局面,提升了核心工艺技术与装备的自主可控水平以及关键战略资源的保障能力。中国粉体网通过寻找“中国好粉材”这一活动,以期促进相关企业更好发挥示范作用,引领中国粉体工业的发展,并让“好粉材”发出它们更大的光彩。
钛白粉:“经济发展的晴雨表”
钛白粉是以二氧化钛为主要成分,将二氧化钛经过化学方法加工成具有200~350 nm粒度尺寸,且连同一些其他物质组分包覆的超细颗粒材料。它是包含了二氧化钛固有的物理化学性质和经过化学加工达到最好可见光散射效应(颗粒范围)的两层技术含义的材料性化工产品,确切的定义应称之为颜料级二氧化钛。
全球钛白粉下游应用场景
作为精细的无机化工产品,钛白粉广泛用在涂料、塑料、造纸、化纤、油墨、橡胶、食品、化妆品等领域,其应用领域既要满足材料性能的需要,又要满足光学性能带给人的视觉与应用需要。由于钛白粉在许多方面都与国家的经济有着密切的关系,因此被称为“经济发展的晴雨表”。随着科技的发展,钛白粉的消费逐渐拓展到新能源、高端装备、环保、医用等领域。
在现有技术条件下,钛白粉的商业生产方法,无论是硫酸法还是氯化法,生产工艺冗长,技术纷繁复杂,涵盖了几乎所有的无机化工生产单元操作,涉及众多科学与技术领域,非简单的单一无机金属氧化物的生产范畴所能企及。其中,氯化法钛白由于其工艺流程短、环境污染小、能耗低、生产能力易于扩大和劳动生产率高等优点,得以迅速发展。
氯化法钛白粉生产流程
在钛白粉的第一大应用领域涂料市场上,相比硫酸法金红石型钛白粉,氯化法金红石钛白粉在遮盖力、表面性能、流动性、耐黄变性、调色稳定性等方面表现更佳,是当前首选的白色颜料。
1980年,全球氯化法钛白产能占比仅为29%,而到了2000年,所占比例达到了65%。目前,全球钛白粉产品以氯化法钛白粉为主,全球除中国以外,氯化法钛白粉产能占比维持在大约60%的水平上,特别是海外钛白粉巨头,其氯化法产能占比高达85%,远远超过全球平均水平。
国产钛白:由大至强
1908年,A·J·罗西首次运用化学方法制备了纯度较高的TiO2,1919年,“钛公司”的成立标志着钛白粉开始了工业化生产。法国Thann Mulhouse公司在1923年研制出第一个纯锐钛型钛白粉,十几年之后金红石型钛白粉也开始出现在人们的视线中。之后欧美国家不断改进钛白粉的生产技术,钛白粉产量迅速增加,适用范围也越来越广,逐步踏入泛用化学品的行列之中。
国外钛白粉行业集中度较高。钛白粉产品有全球供应的特征,国外钛白粉行业前五的企业分别为:科慕、特诺、Venator、康诺斯和英力士,其总产能达到国外总产能的约87%左右。
中国钛白粉工业起步较晚,我国钛白粉工业的研究和建厂起始于1955年,2020年是中国钛白粉工业诞生65周年,自1956年生产搪瓷和电焊条钛白粉起步,到现在已有60多年历史。
目前,中国钛白粉行业已步入发展的新常态,正处于硫酸法钛白向氯化法钛白产业转型升级过程当中,产品质量稳步提升,技术工艺取得突破,与国际钛白粉巨头的差距逐渐缩小;循环经济优势凸显,许多优秀钛白粉企业也构建出独特的循环经济产业链。整体上,产业发展的“量”得到有效控制,“质”在不断提高,正逐渐由钛白粉大国向钛白粉强国迈进。
龙佰集团:全球钛白粉市场不可撼动的领导者
在国内众多优秀钛白粉企业之中,总部位于河南焦作的龙佰集团在中国乃至全球钛白粉市场都占有领导者地位。据统计,龙佰集团于2021年按产量、销量、销售收益及产能计是全球第三大及亚洲与中国最大的钛白粉生产商。公司在亚洲的市场份额远超亚洲第二大生产商以及亚洲其他竞争者。
龙佰集团作为钛白粉行业为数不多的同时具有硫酸法工艺和氯化法工艺的钛白粉供应商,按照产能计,是全球最大硫酸法钛白粉生产商,全球第四大、中国第一大氯化法钛白粉生产商。
龙佰集团作为中国唯一贯通钛全产业链的钛白粉生产企业,掌握优质矿产资源及深加工能力,产品贯通钛全产业链。公司拥有多处矿权,可确保为生产稳定供应钛精矿,公司使用自产的钛精矿及外购的钛精矿加工生产硫酸法钛白粉、富钛料(包括高钛渣、合成金红石)及生铁,富钛料进一步加工生产四氯化钛、海绵钛、氯化法钛白粉。公司全产业链优势使公司上游生产出的产品或副产品可直接用作下游产品生产的原材料。
龙佰氯化法钛白粉生产技术和规模化的生产能力使其有能力保障氯化法钛白粉的品质比肩国际领先水准的同时,又能有效降低生产成本,因此实现了国产氯化法钛白粉产品在中国及全球市场的份额增长。
龙佰集团拥有两个钛白粉产品品牌,即“雪莲”及“蟒”,是钛白粉产品全球市场中最知名及最具影响力的品牌。两个品牌均于国内及国外超过80个国家及地区销售,深受国内外客户的好评。
龙佰氯化法钛白:践行绿色发展战略的创新之路
相比硫酸法钛白粉生产工艺,氯化法的工艺路线短、自动化程度高、三废排放量小、能源消耗低,是中国钛白粉行业转型升级的主要方向。据了解,龙佰集团是中国最早引入国外大型沸腾氯化钛白生产技术的企业,而且是中国完全掌握该项技术核心知识产权和实现自主消化吸收再创新国产化的唯一一家企业。
作为国内氯化法钛白巨头,龙佰集团的氯化法原料供应具有技术优势。公司率先开发了利用我国攀西低品位高杂质钛精矿生产富钛料的产业化工艺,利用碱浸、酸浸、氧化还原焙烧等工序除去钛矿中的Ca、Si等杂质,获得可供大型沸腾氯化炉氯化的富钛料,一举摆脱对进口高品质钛精矿的依赖,近年来又开发了利用低品质钛中矿生产富钛料的技术,作为公司的技术储备,进一步降低原材料风险。公司氯化法钛白粉使用人工合成金红石和攀西国产钛矿制钛渣做原料,成本显著低于其他氯化法企业使用的进口高钛渣等钛源。
近十年来,龙佰集团在氯化法钛白粉生产技术引进、配套设施技改、生产工艺优化、产品研发及项目并购等方面,累计投入资金超100亿元,先后开展数百项生产工艺优化和改进,首创硫氯耦合绿色制造技术,攻破被国外垄断的大型沸腾氯化“卡脖子技术”,取得氯化法产业专利技术达280余项,完成项目成果评价20余项。
龙佰集团首创的“硫氯耦合绿色制造技术”采用纵向垂直一体化和横向耦合协同的生产模式,使钛白行业硫酸法和氯化法两大工艺实现“耦合联产、互融共生”,充分实现资源的循环综合利用,全面提升中国钛白粉生产技术的全球竞合力。
在国内“卡脖子技术”的创新攻关方面,龙佰集团最为引人瞩目的正是大型沸腾氯化技术的破解,实现公司四氯化钛年产能达200万吨,有力支撑起氯化钛白粉和高端海绵钛两个世界高端产品的优质低成本大规模生产。
龙佰集团利用大型沸腾氯化工艺生产高端钛白粉产品,满足不同应用领域的性能需求,改变国内钛白粉低端产品过剩、高端产品紧缺的局面,通过对氧化高效连续化生产、钛白粉基料粒径和分散性可控制备及高端钛白粉包膜技术的攻关,开发出高耐候涂料级、高耐光造纸级、高性能色母粒级和低VOC绿色涂料级等系列高端钛白粉。
龙佰集团基于氯化法的高端钛白粉生产关键技术及应用项目建成了全球最具规模的高端钛白粉生产线,年产规模达40万吨,实现清洁生产,大幅度减少废渣排放,节能、节水效果明显,经济、社会和环境效益显著。
结语
作为中国氯化法钛白产业的引航者,龙佰集团充分发挥行业龙头引领作用,立足钛产业,加快绿色转型升级步伐,进一步做大做强氯化法钛白粉产业规模,深入开展自主研发及科技创新,以关键技术研发能力驱动钛产业高质量发展,以现代化管理、高端化技术和多元化产品携手创领“钛”美生活,以产业报国之志造福社会,共赢未来。
参考资料:
龚家竹:中国钛白粉行业60年发展历程及未来发展趋势
陈钢等:2021年中国钛白粉行业经济运行分析及未来发展
周磊等:2021年钛白粉行业状况与市场运行分析
光大证券:钛白粉龙头守待春来,新能源布局含苞欲放
东北证券:钛白粉行业深度:行业变迁及巨头成长
龙佰集团年度报告、龙佰集团官网
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(中国粉体网编辑整理/平安)
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