攀枝花市12万吨年高钛渣项目可研(2)

2.2.1 世界钛白粉概况

2006年世界钛白粉产能已由1997年的430万吨/年增加至530万吨/年，且主要集中在中国。世界钛白粉的消费近60%用于制造涂料，21%用于生产塑料，13%用于造纸，3%用于印刷油墨，3%用于其它方面。预计近期内世界钛白粉的需求将以年均3-4%的速度增长。

2.2.2 国内钛白粉市场

我国钛白工业始于20世纪50年代。20世纪80～90年代，通过引进3套硫酸法、1套氯化法较为先进的钛白生产装置的基础上，又经过了多年国产化的努力，建设投资从原引进装置吨金红石型钛白投资4.6～2.6万元降至1.06万元。由于吨钛白投资降低，加上市场好，又有利润空间，于是迎来了钛白工业发展飞快。2000年产量35万t/a，2001年43万t/a，超过日本，居世界第二。2005年70万t/a， 2006年，62家规模以上生产企业累计生产各类钛白粉共85.6万t，其中金红石型产品30.7万t，锐钛型产品49.1万t，非颜料级产品5.8万t，其余5家小企业的产量之和在5000t左右。2007年全国钛白粉的总产量达到大约100万t，超过年初预计的95～98万t，创造了我国钛白工业历史上年产量实现百万吨规模的新纪录。

2007年钛白行业无论金红石型、锐钛型或非颜料级钛白产品，均产销两旺。全国的钛白总产量100万t中金红石型产品为404258 t，首次突破40万t，比上年净增近10万t，表明全行业产品的科技水平和品种结构又有进一步提升。

2.3钛渣的消费预测

高钛渣是生产钛白粉的优质原料，与钛铁矿砂及钛精矿相比具有钛含量高、“三废”处理量少、产品品质稳定等优势。2006年全球钛白粉总产量中有近50%是以钛渣为原料生产的(硫酸法+氯化法)，2000年以后我国也逐步在硫酸法生产中推广应用钛渣替代钛精矿作主要原料，以钛渣作为钛白粉生产的主要原料正成为一种趋势。

钛白粉生产用高钛渣作原料主要有以下几点优势：

①由于高钛渣TiO2含量比钛铁矿高20%左右，因而在总收率上能提高2%～3%。即每百吨钛白粉产品所投入的原料高钛渣比钛铁矿净增利润2万～4万元;

②由于高钛渣含铁量比钛铁矿低，因而用酸量比钛铁矿低25%～30%，并可减少30%的二氧化硫气体排放量;

③使用高钛渣作原料生产1t产品可节约水3.90m3、硫酸1t、还原铁0.08t、电20kW/h、蒸汽0.60t;

④用高钛渣作原料无副产品硫酸亚铁固体物，不需要用铁屑还原，避免了铁屑带进的杂质对钛白粉质量的影响;

⑤使用高钛渣在工艺上可节省还原、亚铁结晶和浓缩3道工序，有效降低设备投资和操

作费用;

⑥生产1t产品可减少硫酸亚铁固体物3t、减少pH值1～2的酸性水排放量3.90t和相应量的废水中和后的二次废弃物红石膏;

⑦使用高钛渣与使用钛铁矿相比，无论从企业的经济效益方面看，还是从社会效应看都具有十分明显的优势。不仅符合我国节约资源、清洁生产、建立环境友好型企业的产业政策发展方向，更具有资源配置战略意义。

国内目前生产的钛渣中大多是Ti02含量大于90%高钛渣，其主要用于生产海绵钛、氯化钛白和电焊条，生产用于硫酸法钛白粉的酸溶性渣厂家很少。去年我国钛渣总产能15.4万t/a，规模化生产也只有8万t/a，而现有钛白的产能对钛渣的需求是35万t/a，相距甚远。从钛白发展需求上考虑，须加快大型钛渣生产基地的建设，以适应钛白工业的发展。

根据市场调查，在本次技术经济评价中，酸溶性钛渣的含税价格按3150元/t。

3. 钛渣生产工艺

3.1 原料

3.1.1 酸溶性钛渣与氯化用钛渣的生产方法

酸溶性钛渣是适用于硫酸法钛白使用的钛渣。而氯化用钛渣是用来与氯气反应生成TiCl4，再去生产钛白和海绵钛用的钛渣，它和酸溶性钛渣不同的是：①TiO2含量越高越好;②杂质越少越好。

因此，在电炉内采用过还原的方法，将杂质尽量还原，这会产生大量的低价钛，出炉后让其慢慢氧化为TiO2，因此也不需用水急速冷却。为了提高氯化用钛渣中TiO2的含量，对原料也有较高的要求。要求TiO2含量要尽量高，杂质要尽量少，否则，这些杂质被氯化后生成更难于处理的废盐，给环境造成污染。本设计选用攀枝花本地矿为酸渣原料，本地矿结合云南矿做氯化用钛渣的原料。

3.1.2 原料的来源

生产钛渣所需要的原料为钛精矿和冶金焦。主要的辅助原料为石墨电极。钛精矿主要是攀枝花本矿。钛精矿的供应完全能满足高钛渣的生产需求。生产酸溶性钛渣选用攀枝花钛精矿或与云南钛精矿结合，氯化用钛渣时钛精矿选用云南钛精矿。12500KVA钛渣冶炼电炉?550 mm石墨电极，上海“奉浦开发区”德国独资企业《西格里碳素公司》(SGL)可生产此规格石墨电极。《河北涞水长城电极厂》用“震动成型”的方法也可生产此种规格的电极.

3.1.3 原料成分及粒度分布

1) 云南钛精矿化学成分%(重量百分数)

成分TiO2ΣFeFeOMgOSiO2Al2O3CaO G.2035.9534.381.201.560.430.20 MnOSCuPV2O5NiOCo2O3Fe2O3

0.470.0150.00650.00480.250.0110.05213.04

粒度和水分: 云南钛精矿的粒度和含水量与攀枝花钛精矿相近。

2) 攀枝花钛精矿化学成分%(重量百分数)

成分TiO2ΣfeFeOMgOSiO2Al2O3 G.1631.0034.725.262.961.21 CaOMnOSCuPV2O5NiCo

1.290.6190.1570.00440.0060.0870.00620.0097 攀枝花钛精矿的粒度分布%(重量百分数) (mm)+0.45-0.45+0.28-0.28+0.18-0.18+0.154 %0.254.377.520.05

-0.154+0.098-0.098+0.074-0.074+0.043-0.043 35.2625.226.80.51

3) 冶金焦化学成分%

项目水份挥发份固定碳灰份硫份发热值(卡/克) %≤5.0≤2.0≥80.0≤14.0≤0.086554 4) 石墨电极

电极额定直径：Φ550 mm 直径的额定公差：±2 mm 长度：2.0～2.4 m

长度公差：±100 mm

容许的电流密度：12A/cm2

石墨电极的技术要求应符合YB/T4088-2000规定

项目要求部位指标单位

电阻率不大于电极10.5μΩ. M

接头8.5μΩ. M

抗折强度不大于电极6.4MPa

接头13Mpa

弹性模量不大于电极9.3Gpa

接头14Gpa

灰份不大于 0.5%

体积密度不小于电极1.52g/cm3

不小于接头1.68g/cm3

热膨胀系数

(100～600℃)不大于电极1810-6/℃

接头3010-6/℃

电极糊技术指标(YB/T5125-93) 指标单位标准电极糊 1号2号

灰分不大于%7.09.0 挥发分%9.5~13.511.5~15.5 抗压强度不小于Mpa22.0021.00

电阻率不大于μΩm8085

体积密度不小于g/cm31.381.38

糊延伸率%5~305~40

3.1.4 产品指标

氯化用钛渣:

全用云南钛精矿生产的氯化用钛渣成份见下表。

项目TiO2FeO∑FeAl2O3SiO2

含量%≥903～5<4<0.9<3

MgOP2O5CaOV2O5S其它

<2.5<0.02<0.5<0.5<0.04微量

酸溶性钛渣的成份:

全用攀枝花钛精矿生产的酸溶性钛渣成份表:

项目TiO2MFeFeOSiO2Al2O3CaOMgOV2O5STi2O3

%≥74<0.56-8<3.50<2.50<2.00<8.00<0.50<0.10<15.0

粒度: 酸溶性钛渣和氯化用钛渣的粒控制在0.43 mm以下。

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