唐建
(江西中邦鈦業(yè)公司,江西萍鄉(xiāng) 337016)
中國鈦白粉“十一五”現(xiàn)狀和“十二五”發(fā)展建議
唐建
(江西中邦鈦業(yè)公司,江西萍鄉(xiāng) 337016)
系統(tǒng)總結了中國鈦白粉“十一五”發(fā)展現(xiàn)狀、存在的問題。結合中國鈦白粉行業(yè)實際情況,在未來5年,基于對中國鈦白粉產品需求將繼續(xù)增長的預測,從提高工藝技術水平,加強裝置的大型化、集中化、規(guī)模化建設,開發(fā)新產品,進行深加工,鈦白粉生產向西部資源基地轉移,要穩(wěn)定鈦鐵礦資源的開發(fā)和供應,鈦白粉生產向清潔化轉變等方面出發(fā),提出了中國鈦白粉行業(yè)“十二五”發(fā)展建議。
鈦白粉;發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展建議
1.1 發(fā)展現(xiàn)狀
“十一五”期間,中國鈦白粉行業(yè)在生產規(guī)模、裝備水平、環(huán)保治理、產品品質、兼并重組和改革改制等方面都有較大的進步和發(fā)展,特別是2010年鈦白粉產量及產能躍居世界第一。近幾年,中國鈦白粉總產量年遞增速度超過20%(2008年除外),中國已經超過美國成為世界上鈦白粉最大的生產和消費國?!笆晃濉逼陂g,中國鈦白粉生產情況、進出口情況、主要原料鈦精礦進口情況見表1。
表1 中國鈦白粉“十一五”期間生產情況、進出口情況、鈦精礦進口情況[1] 萬t
截止到2010年底,世界鈦白粉生產能力約為500萬t,產量約為400萬t,主要集中在日本、美國和西歐等發(fā)達國家和地區(qū),產量約占世界總產量的60%,其對鈦白粉的消費量約占世界的70%,其他國家和地區(qū)只占不到30%。但是,隨著亞大地區(qū)經濟的快速發(fā)展,其對鈦白粉的需求將會有較大的發(fā)展。
中國進入21世紀以來,鈦白粉行業(yè)進入快速整合和全面發(fā)展時期。特別是在“十一五”時期,中國鈦白粉行業(yè)加快了單個企業(yè)的產能擴大化和行業(yè)集中化步伐,到2010年底全國鈦白粉生產企業(yè)產量在1萬t/a以上的有近40家,5萬t/a以上的有8家,10萬t/a以上的有1家,鈦白粉生產企業(yè)由2000年的60多家縮減到2010年的40家左右。
回顧中國鈦白粉“十一五”發(fā)展歷程,歸納起來具有如下特點。
1)產能提高。鈦白粉總產能由2005年的96萬t提高到 2010年的 231.5萬 t,同比增長 141.1%。
2)品質提升。鈦白粉行業(yè)通過技術進步、自主開發(fā)和引進消化吸收國外先進技術等,特別是一些大型骨干企業(yè),其生產的產品在質量和數量上與世界先進水平的差距在大大縮小,部分高端產品已可以完全替代進口產品。
3)生產技術有較大進步。鈦白粉生產技術得到較大的提升和發(fā)展,特別是錦州鐵合金集團氯化法鈦白粉生產裝置,在2006年實現(xiàn)達標達產,真正成為中國第一家擁有自主知識產權的大型氯化法鈦白粉生產企業(yè)。在硫酸法鈦白粉生產工藝中,大規(guī)模的鈦渣代替鈦鐵礦生產工藝的優(yōu)化和調整、大型酸解反應釜的使用和預混合酸解工藝的應用、真空結晶代替冷凍工藝技術的普及、大型水解反應釜及操作技術的使用、水洗用隔膜壓濾機代替?zhèn)鹘y(tǒng)真空葉濾機、大型轉窯調節(jié)及自控技術的應用和改進、表面處理技術的進步和表面處理劑鋯及有機硅的使用、干燥利用噴霧和閃蒸技術工藝、節(jié)能減排和環(huán)保處理技術的創(chuàng)新等,這些新工藝、新技術的廣泛應用,整體提升了中國鈦白粉行業(yè)的生產技術和產品質量。
4)裝備水平得到升級。鈦白粉行業(yè)整體裝備技術水平得到快速發(fā)展。一大批新設備和引進裝備的投入使用,如:大型風掃磨代替雷蒙機粉碎鈦鐵礦、100 m3以上大型酸解反應釜的使用、大型沉降池的使用、真空結晶罐代替冷凍結晶槽用于冷凍、圓盤過濾機代替離心機用于亞鐵分離、大型水解反應釜的使用、水洗用隔膜壓濾機代替?zhèn)鹘y(tǒng)真空葉濾機、大型轉窯的使用、輥壓磨代替雷蒙機用于粗品粉碎、干燥利用噴霧和閃蒸設備、DCS自控技術的過程控制等,大大提升了國產鈦白粉生產裝備技術水平。
5)環(huán)境保護和節(jié)能減排有較大改善和進步。鈦白粉行業(yè)的環(huán)保狀況得到了較大改善,如:酸解尾氣、煅燒尾氣普遍采用了水噴啉、堿處理和電除霧等方式進行凈化和回收處理;廢酸和酸性水處理方面,有的企業(yè)將濃廢酸少量直接配酸用于酸解工序,其余的進行濃縮處理再利用;所有的酸性廢水大多采用中和處理方式;絕太多數企業(yè)中和得到的副產物作為廢料堆放。另外,在節(jié)能、節(jié)水、降低單耗方面,各個企業(yè)采取積極有效的辦法,同期對比都取得較大進步。
1.2 存在的問題
1)硫酸法鈦白粉生產技術存在的環(huán)保問題還沒有從根本上徹底解決,特別是廢酸的處理和綜合利用、酸解尾氣的處理;2)氯化法鈦白粉生產技術發(fā)展嚴重滯后,部分關鍵設備仍然存在問題;3)整個鈦白粉行業(yè)的產品質量與國外發(fā)達國家比較仍然存在品質、性能及專用上的較大差距;4)鈦白粉生產過程的關鍵設備與其他行業(yè)發(fā)展不平衡,處于相對落后的狀態(tài);5)鈦白粉行業(yè)高技術人才較少,且從事應用及專有產品研究、開發(fā)的科研人員更少,造成與相關上下游行業(yè)和領域結合力度不夠;6)鈦白粉生產工藝技術在創(chuàng)新方面仍有較大差距和發(fā)展空間,特別是部分關鍵技術仍是盲目照搬以致消化、吸收相對困難;7)鈦白粉生產過程副產的硫酸亞鐵的深加工和綜合利用還需要擴大范圍和進行產品的深度開發(fā);8)鈦白粉生產過程產生的“三廢”還沒有真正做好資源的“吸干榨盡”,還需要開拓新的應用領域和進行技術開發(fā)。
2.1 “十二五”中國鈦白粉需求預測
“十二五”中國GDP經濟增長目標定在7%,而鈦白粉的主要應用領域又是以基礎產業(yè)——建筑、房地產、汽車、日用品等為主,中國鈦白粉必將隨著國民經濟的發(fā)展同步增長。據中國鈦白粉行業(yè)協(xié)會預測:到2015年,中國鈦白粉總產能將達到340萬~ 350萬 t,其中金紅石型鈦白粉將達到 270萬~ 280萬t。中高端部分應用領域的鈦白粉,如:專用造紙鈦白粉、食品級鈦白粉、日化用鈦白粉、高端涂料專用鈦白粉和鈦白粉的深加工產品等,這些產品必將得到開發(fā),這些都會對鈦白粉行業(yè)提出新的需求,成為下一時期新的增長點。
2.2 提高和優(yōu)化鈦白粉生產工藝技術水平
2.2.1 推廣應用高鈦渣代替鈦鐵礦清潔生產工藝
部分鈦白粉生產企業(yè)所做的工作表明:使用鈦渣或部分用鈦渣代替鈦鐵礦用于鈦白粉生產,不僅生產工藝可行,而且可以提升產品品質。由于鈦渣含鈦量比鈦鐵礦高許多,而且含鐵相對較少,可以減少酸耗和水耗,降低環(huán)境污染,同時可以提高生產效率。
2.2.2 做好廢酸的回收和綜合利用
鈦白粉生產酸耗是一個主要、關鍵的經濟運行指標。重點應圍繞提高廢酸濃縮裝置的運行質量和效率進行精心謀劃,對裝置的工藝進行優(yōu)化和調整,改進和完善主體設備的部分結構,確保所需的熱能利用更加充分和合理,進一步提高裝置運行的穩(wěn)定性和經濟性,保證裝置的效益能夠全面和充分發(fā)揮。各鈦白粉生產企業(yè)在運行好廢酸濃縮裝置的同時,對系統(tǒng)產生的酸性濾渣的綜合利用要進行重點攻關,使濾渣的含酸量進一步降低。
2.2.3 做好水的深度處理和綜合利用
在鈦白粉生產過程中應著重抓好酸解、濃縮、真空結晶、水洗和煅燒等耗水量較大工序的工藝控制和深度處理水的回用。
2.2.4 做好能源的合理使用和平衡工作
鈦白粉生產能源主要是天燃氣、煤和工業(yè)電。鈦白粉生產廠家在進行鍋爐的綜合改造和燃煤脫硫工程上大多已經邁出一定的步伐,基本做到單位煤耗下降和排放達標;同時在有條件的地方最好使用天燃氣作為鍋爐的燃料。在蒸汽使用方面,除加強日常的管理和抓好工藝控制外,還應重視蒸汽的平衡和回收利用。重點抓好酸解、真空結晶、濃縮、水解和汽粉等耗汽量較大工序的操作和指標控制,加大回收余熱蒸汽水回用作水洗用水的預熱和綜合利用等。
在合理用電和降低電耗方面,一方面倡導和推行從點滴做起,生產崗位要杜絕大馬拉小車、小馬拉破車等電能浪費現(xiàn)象;另一方面企業(yè)還要注重源頭的管理和控制,在設備選型和采購時充分考慮能耗的要求,選用高效節(jié)能產品和設備,對耗能高的電器、設備和生產工藝堅決予以淘汰。
此外,煅燒轉窯工序是天燃氣消耗大戶,應采取多項工藝技術和設備的改進措施,努力做到噸產品天然氣消耗低于280 Nm3,全流程產品總收率穩(wěn)定在85%以上。
2.2.5 嚴格工藝控制,努力降低廢物的排放量
各企業(yè)要努力爭取達到以下具體的排放指標:1)廢水排放:經污水站處理后,力爭做到噸產品污水排放量<80 t,其中 CODCr<50 mg/L、SS<100 mg/L。2)固廢排放:除生產性固體廢物外,鈦白粉生產中固體廢棄物排放只有工業(yè)石膏,力爭做到噸產品排放量≤7 t(以濕基計),其他生產性固體廢物都要得到綜合利用。3)廢氣排放:企業(yè)產生的鍋爐煙氣、酸解尾氣和窯爐尾氣都應得到綜合治理,以達到各種污染物濃度穩(wěn)定達標排放為目標。
2.3 大力發(fā)展循環(huán)經濟,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
2.3.1 提升質量,控制成本,調整原料結構
硫酸法鈦白粉生產工藝所采用的主要原材料是鈦鐵礦(或酸溶性高鈦渣)和硫酸。業(yè)內專家認為,提高中國鈦白粉技術和質量水平的首要任務之一就是保證鈦鐵礦原料的質量和品位。鑒于此,有的鈦白粉生產企業(yè)選擇采用酸溶性高鈦渣替代鈦鐵礦,這是中國鈦白粉行業(yè)今后的發(fā)展方向。
2.3.2 進行產品結構調整和開發(fā),實施能源的綜合利用
有很多硫酸法鈦白粉生產企業(yè)同時擁有硫酸生產裝置,而硫酸生產過程產生的大量余熱是寶貴的能源。鈦白粉生產企業(yè)可根據自身所處的地理位置,選擇一種方式利用能源,使企業(yè)獲得好的經濟效益。
2.3.3 重視環(huán)境保護,實施清潔生產,發(fā)展循環(huán)經濟
鈦白粉生產主體資源——鈦鐵礦中的兩大主要元素鈦和鐵是兩個比較有價值且易于綜合利用的元素。鈦元素及其氧化物是硫酸法鈦白粉工藝生產的終端產品;而鐵元素既可以在鈦鐵礦生產高鈦渣的工藝中以生鐵的形式產出用于鋼鐵生產,又可以在硫酸法鈦白粉工藝中以硫酸亞鐵的形式產出,用于制造氧化鐵系列顏料或磁性氧化鐵、凈水凝聚劑、飼料添加劑等。另外,對于硫酸法鈦白粉生產工藝的另一種主要原料硫酸產生的濃、稀廢酸,可以通過以下途徑回收利用:1)廢酸凈化后,利用鈦白粉生產工藝煅燒過程產生的余熱和硫酸生產過程產生的余熱,濃縮后返回用于鈦鐵礦酸解;2)廢酸凈化后,替代部分硫酸生產過程的補加水,再返回用于硫酸產品的生產(僅限于硫酸法鈦白粉生產工藝的硫酸生產裝置);3)作為生產硫酸銨、硫酸錳化合物的化工原料等。
2.4 鈦白粉生產規(guī)模要大型化、集中化、專業(yè)化
根據國內外鈦白粉行業(yè)的經驗和教訓,在現(xiàn)代技術和管理條件下,要取得較好的經濟效益,一個鈦白粉生產企業(yè)最低生產規(guī)模不應小于5萬t/a??梢灶A見今后5年,裝置的大型化、專業(yè)化、集中化的力度將會進一步加大。
2.5 加大開發(fā)新產品,進行深加工,延伸產業(yè)鏈
“十二五”期間,建議:1)各鈦白粉生產企業(yè)要采取多種措施,開發(fā)下游行業(yè)需要的專用產品,主動提供更適應用戶需要的高端產品來替代進口產品;2)各企業(yè)應加大與科研院所和大專院校的技術合作,通過校企橫向聯(lián)合來實現(xiàn)中國鈦白粉企業(yè)的工藝技術和產品的升級換代;3)中國鈦白粉生產企業(yè)應抓住機遇,在加大提升產品品質的同時,提高各個鈦白粉品種在國際市場的占有率,延伸和開拓海外市場,加強國際合作,提供國際市場所需的鈦白粉專用品種;4)國內外二氧化鈦及鈦的化學品迅速在化纖、建材、日用品、醫(yī)藥、航天航空、食品和納米技術等領域得到推廣和應用,為鈦白粉及其系列產品的深加工和拓寬、延伸產品鏈提供了新的發(fā)展空間。
2.6 關注和支持鈦白粉生產企業(yè)西移和西擴
根據國家化工行業(yè)生產力促進中心鈦白粉行業(yè)分中心統(tǒng)計和預測:到2015年中國鈦白粉將有約45%的產能在中西部地區(qū)。因此,在鈦白粉產業(yè)西移過程中,國家相關部門要特別吸取中、東部先發(fā)展再治理的經驗教訓,學習和移植鈦白粉行業(yè)成功的環(huán)保治理技術和措施;同時,西部鈦白粉生產企業(yè)將生產、擴建與環(huán)保治理同等對待。
2.7 重視鈦鐵礦資源的穩(wěn)定供應和同步資源建設
隨著鈦白粉產能的擴大,預計到2015年鈦鐵礦需求量將達到800萬~1 000萬t,而中國自行產量不到500萬t,對進口依賴性將保持在50%左右。從發(fā)展趨勢看,鈦鐵礦的進口國家將趨于集中化和規(guī)?;饕菛|南亞地區(qū)和澳大利亞、南非等國家。
2.8 鈦白粉行業(yè)發(fā)展需要國家政策支持和扶持
“十二五”期間,急需國家有關部門及早確定中國鈦白粉行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃,制定相關政策和法規(guī),既能最大限度地滿足國民經濟對鈦白粉產品的需求,又能保護環(huán)境,盡可能降低鈦白粉生產造成的公害,以利于中國鈦白粉行業(yè)持續(xù)、快速發(fā)展。
1)鼓勵在華建立鈦白粉合資企業(yè),引進世界一流鈦白粉生產技術和管理體制,但要保證鈦白粉生產中的“三廢”治理、安全衛(wèi)生達到國際先進水平,以推動中國鈦白粉生產技術和環(huán)保治理技術的提高。
2)鼓勵中國有實力的鈦白粉生產企業(yè)走出國門,在原料產地國家投資興建鈦白粉生產基地,實現(xiàn)“原料—產品—市場”的國際化,以實現(xiàn)中國由鈦白粉生產大國轉變?yōu)樯a強國,以提高中國在國際鈦白粉市場的占有率和話語權。
3)鑒于中國鈦白粉的國內市場特別是低端產品市場已趨于飽和,加上需要大量進口鈦鐵礦原料的實際情況,以及硫酸法鈦白粉生產工藝帶來的環(huán)境污染問題,建議“十二五”期間,中國鈦白粉生產規(guī)模不宜再盲目擴大,重點應該提升鈦白粉的品質和研發(fā)專用產品,鼓勵出口附加值較高的高端鈦白粉和專用鈦白粉產品,而不是普通產品。
4)從鈦白粉生產及環(huán)境保護的角度出發(fā),應合理調整鈦白粉產業(yè)的布局,提高中國鈦白粉產業(yè)的集中度,集中力量重點解決環(huán)境保護敏感區(qū)域尤其是長江源頭——攀西地區(qū)的水質污染問題。
5)嚴格控制新建鈦白粉項目的審批,新開工項目建設規(guī)模其產能應在3萬t/a以上,優(yōu)先考慮生產規(guī)模在5萬t/a以上的裝置,且新開工項目必須采用國內最先進的清潔生產工藝,不得采用國家產業(yè)政策限制的生產工藝。嚴格控制環(huán)境容量小的地區(qū)新(擴)建鈦白粉裝置,鼓勵向西部和擁有原料的地區(qū)投資建設生產基地。國家要嚴格實行新(擴)建項目的核準程序,嚴格確保先核準、后立項的審批原則。
6)對現(xiàn)有鈦白粉生產企業(yè),嚴格執(zhí)行企業(yè)生產許可證制度,禁止無證生產和環(huán)保未達標企業(yè)生產經營。嚴格執(zhí)行誰污染誰負責治理的原則;各級環(huán)保部門要嚴格執(zhí)法,堅決杜絕偷排和不達標排放。
7)國家應加大對鈦白粉行業(yè)技術開發(fā)在資金和政策上的支持力度,加強和扶持技術開發(fā)裝置的產業(yè)化,提升鈦白粉生產技術水平,堅決做到節(jié)能降耗,實行低碳生產,提高鈦白粉企業(yè)的經濟效益,并向國際先進水平靠攏。
8)在企業(yè)自主創(chuàng)新的同時,國家還應重點支持氯化法鈦白粉生產工藝的關鍵設備和技術攻關,以達到生產連續(xù)、穩(wěn)定運行,實現(xiàn)產業(yè)的規(guī)?;⒋笮突?、自動化,力爭“十二五”期間,中國能建成幾套具有國際水平的氯化法鈦白粉生產裝置。
國家在“十二五”規(guī)劃綱要明確指出:按照區(qū)域主體功能定位,綜合考慮能源資源、環(huán)境容量、市場空間等因素,優(yōu)化重點產業(yè)生產力布局。同時堅持市場化運作,發(fā)揮企業(yè)主體作用,完善配套政策,以推動優(yōu)勢企業(yè)實施強強聯(lián)合、跨地區(qū)兼并重組,提高產業(yè)集中度。隨著國家《清潔生產促進法》和《清潔生產審核暫行辦法》的實施,這些措施的相繼出臺對于中國鈦白粉行業(yè)在“十二五”期間都會產生積極的指導作用。相信在國家有關部門的關注、支持和協(xié)調下,在鈦白粉行業(yè)的共同努力下,在不遠的將來,中國鈦白粉行業(yè)在逐步實現(xiàn)裝置的大型化、自動化、集中化的同時,一定能使環(huán)境污染得到有效的控制和治理,鈦白粉生產技術一定能達到一個嶄新的水平。
[1]畢勝.2010年鈦白粉行業(yè)的回顧和展望[C]//2010年全國鈦白粉行業(yè)年會論文集.常州:國家化工行業(yè)生產力促進中心鈦白分中心.2011:1-6.
Development situation and suggestions of China′s titanium dioxide industry in the‘11thfive-year plan’and development suggestions for the‘12thfive-year plan’
Tang Jian
(Jiangxi Zhongbang Titanium Industry Co.,Ltd,Pingxiang 337016,China)
Dvelopment situation and existing problems of China′s titanium dioxide industry during the‘11thfive-year plan’period were systematically summarized.In combination with the actual situation of titanium dioxide industry and based on the forecast that the demand of titanium dioxide will increase gradually in the next five years,development suggestions for China′s titanium dioxide industry in the‘12thfive-year plan’were put forward from the respects of improving process and technology level,increasing the size,centralization,and scale of equipment,developing new products and deep processing,production transfering to western resource bases,stabilizing the development and supply ilmenite resources,and promoting cleaner production etc..
titanium dioxide;present development situation;development suggestions
TQ134.11
A
1006-4990(2012)06-0005-04
2012-01-25
唐建(1964— ),男,研究生畢業(yè),高級工程師,在鈦白粉廠從事技術和管理工作,已發(fā)表論文30多篇。
聯(lián)系方式:tjian01@sina.com