鈦研究报告.docx

行业阴霾终将散，静待否极“钛”来时钛是金属中的新秀，具有质轻、高强、耐蚀、耐热、无磁和耐超低温等一系列优良性能，以及形状记忆、超导、储氢、生物相容性等四大独特功能。因此被广泛应用于航空航天、核能、国防、海洋工程、化工、冶金、体育休闲、医疗等几十个行业。进入21世纪以来，全球钛工业得到了迅猛发展，尽管自全球金融危机后，钛产业的发展也受到了一定程度的影响，但从长远来看，钛作为稀有金属和重要的替代金属，依然拥有非常广阔的发展空间，属于金属行业中的朝阳产业。一、神奇的金属钛钛元素最早发现于1791年，然而一直到1910年美国M.A.亨特（Hunter）才首次在实验室中用钠还原法制得纯净的海绵钛。1948年美国用镁还原法制出2吨海绵钛，这标志着钛工业化生产的开始。但是，由于钛熔炼技术复杂、加工难度大，世界上目前仅有美、俄、日、中四个国家掌握完整的工业化生产技术。钛是元素周期表第四周期ⅣB族元素，元素符号Ti，原子序数22。钛熔点1660℃，沸点3287℃，密度4.54g/cm3，银白色金属。钛具有可塑性，其力学性质与纯度密切相关，高纯钛的延伸率可达50%-60%，但是强度低。钛基材料中加入适量杂质可以明显提高强度，其合金可以与高强度钢媲美。致密钛在常温空气中稳定，但是钛粉尘容易爆炸。钛的化学性质很活跃，可以与氟、氯、溴、碘反应生成相应的卤化物。高温下，钛容易与氧、氮、氢、水汽、氨、一氧化碳、二氧化碳等气体反应。金属钛在空气中可生成致密氧化膜，甚至在500℃时仍然保持良好的稳定性，因此钛对海水、碱性溶液、硝酸、含水氯气等有很好的抗腐蚀能力。二、钛资源储量Ti在地壳中主要存在形态为钛铁矿（fetio3理论含钛量31.6%）及金红石（tio2，金红石理论含钛量60%；中国河南省方城县有大型金红石矿床）的形式存在。世界钛铁矿主要集中于中国、澳大利亚、印度、南非、巴西等国家，而金红石矿主要集中于澳大利亚、南非、印度、塞拉利昂、斯里兰卡等国家。根据2012年美国地质调查局（USGS）公布的资料，全球钛铁矿储量6.5亿吨；金红石储量4200万吨，二者合计储量约6.92亿吨，而我国的钛资源储备约两亿吨，占到全球总储量的28.9%，钛矿储量位居世界第一(见表2-1)。我国探明的钛资源分布在21个省（自治区、直辖市）共108个矿区。主要产区为四川，河北、海南、广东、湖北、广西、云南、陕西、山西等地(见图2-1)，其中以四川储量最大，根据国家统计局统计数据，2011年我国原生钛铁矿储量达到了2.46亿吨，而四川地区储量就达到2.253万吨，占到全国储量的92%。四川攀枝花地区是我国最大的钛精矿产地，占国内总产量的46%；云南次之，占总产量的32%。但四川、云南两地多为钒钛磁铁矿，品位低，杂质含量高，不适合作为海绵钛及高品质钛白粉产品的原料。表2-1 全球钛资源储量统计国别（万吨）钛铁矿储量金红石储量合计储量合计占比中国20，000——20，00028.90%澳大利亚10，0001，80011，80017.05%印度8，5007409，24013.35%南非6，3008307，13010.30%美国200——2000.29%巴西4，3001204，4206.39%加拿大3，100——3，1004.48%马达加斯加4，000——4，0005.78%莫桑比克1，600481，6482.38%塞拉利昂——3803800.55%挪威3，700——3，7005.35%乌克兰5902508401.21%越南160——1600.23%其他国家2，600402，6403.82%世界总计65，0004，20069，200100.00%资料来源：2012年美国地质调查局图2-1 我国钛矿资源主要地区分布资料来源：中国金属通报，海通证券研究所三、钛工业产业链及钛的冶金流程我国钛工业一般采用钛铁矿生产的钛精矿作为原料，生产高钛渣、钛白粉、海绵钛、钛锭、钛加工材等各类产品。钛工业产业链见图3-1。图3-1 我国钛工业产业链资料来源：国海证券研究所目前世界上 90%以上的钛矿用于生产钛白，4%-5%的钛矿用于生产金属钛，其余钛矿用于制造电焊条、合金、碳化物、陶瓷、玻璃和化学品等。天然金红石精矿品位高，杂质少，是氯化法生产四氯化钛的优质原料。所以它大部分用于氯化法生产钛白和金属钛，也可作为制造电焊条和冶金的原料。钛冶金包括金属钛生产和钛白生产两大工艺路线(见图3-2)。图3-2 钛的冶金流程图资料来源：《有色金属——冶金、材料、再生与环保》，海通证券研究所世界钛白粉工业于1916年分别诞生于美国和挪威，所用生产工艺是硫酸法。硫酸法工艺是将钛精矿或酸溶性钛渣与浓硫酸进行酸解反应生成硫酸氧钛，经水解生成偏钛酸，再经煅烧、粉碎等工序得到钛白粉产品。硫酸法可生产锐钛型和金红石型钛白粉。鉴于