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我国钛白粉行业现状及钛石膏处置利用政策建议

摘要

为提高钛石膏处置利用水平，推进我国“无废城市”工作，在全国范围内调研了钛白粉行业技术发展现状，全生命周期分析了钛石膏产生、处置和利用技术应用现状。采集了全国30个钛石膏样品并进行成分分析，总结了钛石膏产、排和处置利用面临的问题并提出以下政策建议：引导产业结构调整，源头上实现“无废”，加大废酸回收利用量，过程上尽量“减废”，提升废水清洁化生产水平，以资源回收替代末端治理，探寻钛石膏高质量规模化利用途径，以增效赋值替代传统堆存等。

钛白粉是全世界三大无机化工产品之一，是性能稳定的白色颜料，其主要成分为二氧化钛（TiO2），被广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤和橡胶等工业。我国钛白粉主要生产工艺为硫酸法，该工艺生产过程会产生大量废酸和酸性废水，一般采用石灰进行中和处理，为此会产生大量的钛石膏，钛石膏因综合利用率低，累计产生量接近3亿t，造成大量堆放，不仅占用大量土地，还对周边环境构成风险。

国家发展改革委、生态环境部等十部门联合印发的《关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见》要求：到2025年，工业副产石膏等大宗固废的综合利用能力显著提升，新增大宗固废综合利用率达到60%，存量大宗固废有序减少。解决钛石膏的利用问题既是落实国家相关政策要求的具体举措，也是我国推进“新固废法”“无废城市”工作的重要着力点。

1、我国硫酸法钛白粉行业现状

1.1发展现状

我国是钛白粉生产第一大国，2023年产能达到450万t/a，占全球总产能的52.78%。钛白粉生产工艺主要有硫酸法和氯化法两种，2023年我国钛白粉产量达416万t，其中，氯化法产量69.2万t，硫酸法产量346.8万t。图1是我国2011—2023年钛白粉两种生产工艺的产量增长图，硫酸法钛白粉生产工艺仍旧是我国钛白粉的主导生产工艺，其产量一直保持低速持续增长，年均增长率达到5.8%；而氯化法钛白粉工艺处于快速发展阶段，其钛白粉产量年均增长率为35.5%，增长空间较大。

图1我国2011—2023年两种工艺钛白粉产量增长图

我国目前有43家钛白粉生产企业，规模以上企业39家，其中仅有硫酸法工艺37家，仅有氯化法工艺4家，既有硫酸法又有氯化法工艺2家。国内钛白粉龙头生产企业主要有龙蟒佰利联、中核钛白集团、攀钢集团钒钛资源股份有限公司、金浦投资控股集团、山东东佳集团股份有限公司、攀枝花钛海集团和云南大互通有限公司等，其产能占比见表1。目前仅有龙蟒佰利联、锦州钛业、云南新立、漯河兴茂、攀钢钒钛等几家企业拥有氯化法生产工艺，其他企业都是采用传统的硫酸法钛白粉生产工艺。钛白粉产能排名前三位的省份分别为四川、河南和山东，分别占全国总产能的22%、15%和14%。

表1我国主要钛白粉生产厂家生产能力市场占比

硫酸法是全球钛白企业主导生产工艺，应用历史悠久，技术成熟简单，工艺流程较长，产能可大可小，原料以钛精矿或高钛渣为主，利用硫酸将钛原料分解，再经过除杂、分离等一系列工序获得钛白粉。氯化法工艺起步较晚，工艺流程短，技术难度高，一般产能较大，目前在国外应用较普及，全球约55%钛白粉产能使用氯化法，而我国只有约16%的产能。氯化法原料用富钛料，如金红石、高钛渣等，和氯气发生反应，再经氧化、后处理等工序制得钛白粉。硫酸法工艺与氯化法工艺相比，钛白粉产品的质量相对较差，硫酸及水的消耗高，副产物废物多，环境污染较大。随着我国氯化法技术日益成熟，以及环保政策趋严，《产业结构调整指导目录（2019年本）》和《西部地区鼓励类产业目录(2020年本)》将新建硫酸法钛白粉列为限制类，将单线产能3万t/a及以上氯化法钛白粉生产列为鼓励类，未来新增钛白产能将以氯化法工艺为主。

1.2废酸产生及利用现状

硫酸法生产钛白粉工艺中所用的硫酸一般选用含量（质量分数，下同）要大于88%，在工艺生产中各个工段会有大量废酸生成，每生产1t钛白粉约产生6~12t的废酸。表2是我国硫酸法钛白粉工艺产生废酸的主要成分表，废酸的主要组成是20%～25%的硫酸和4%～5%的铁，其他杂质还包括钒、钛等有价金属和铬、锰等重金属。我国硫酸法钛白粉行业每年产生约1000万t废酸，这些废酸若处理不当排放，不仅会使水体或土壤酸化，对生态环境造成危害，而且浪费大量资源。

表2硫酸法钛白粉工艺产生废酸主要成分表%

成分

H?SO?

Ti

Fe

Cr

水不溶物

占比

20～25

0.30～0.40

4.0～5.0

0.0015～0.0020

0.0020～0.0030

《国家危险废物名录》规定，硫酸法钛白粉生产过程中产生的有腐蚀性和剧毒性的废酸属于危险废物（危废类别为HW34），不能经无危险废物处理资质单位随意买卖或处置。目前，我国大部分钛白粉企业采用浓缩装置对钛白废酸进行浓缩回用，通过浓缩装置将20