年产5000吨四氯化钛工程 可行性研究报告 二○○六年十二月 第一章 总 论 1.1项目名称、建设单位、企业法人及项目负责人 1.1.1项目名称：年产5000吨四氯化钛工程 1.1.2建设单位： 1.1.3企业法人： 1 1.1.4项目负责人： 1.2企业概况 1.3项目提出的背景、投资必要性和意义 目前，我国钛储量居世界首位，占世界总量的 40%左右，而且 90.5%以上在四川省攀枝花地区，钛氧化物储量约为8.73亿吨，是以 钒钛磁铁矿形式存在，拥有96.6 亿吨钒钛磁铁矿（含有20多种稀有 贵重金属）。钛的利用率仅为4.9%。 公司采用国内外先进的沸腾流化生产技术，建设年产5000吨四 氯化钛装置，该装置生产的四氯化钛，是一种液体原料，化学性质稳 定，广泛应用于钛白粉的生产及海绵钛的生产。 用该原料生产的钛白粉具有较高的化学稳定性、耐热性、耐候 性，良好的白度、着色力和遮盖力，是最重要的无机颜料和化工原料 颜料级钛白粉主要应用于涂料、造纸、塑料、橡胶、印刷油墨、化学 纤维等行业。 用该原料生产的海绵钛是银白色的金属，它具有许多优良性能 海绵钛的密度为4.54g/㎝ 3 ，比钢轻43%，机械强度却与钢差不多，比 铝 大 二 倍 ， 比 镁 大 伍 倍 ， 钛 耐 高 温 ， 熔 点 1 9 4 2 K， 比 黄 金 高 近 700K，比钢高近500K，耐腐蚀（永久不生锈），高低温差变化系数 小等，是航空、航天和国防工业的重要材料。在民用工业方面，也广 泛应用于化工设备、航海设备、电子材料、发电设备、体育器材、医 疗器械制造等。 综上所述，公司依托自身的资源、技术、人才、市场等优势， 建设年产5000吨四氯化钛装置，对提高我国钛白粉行业及海绵钛的 规模，缓解国内市场高档钛白及海绵钛供应的紧张状况、替代进口产 品、节省国家外汇，将具有重要的现实意义。 2 第二章 市场分析 2.市场预测 2.1产品的主要特点及用途 钛及其合金密度低（4.5g/cm 3 为碳钢的57%）、比强度高、耐蚀 性好、无磁性、热膨胀系数低，约是不锈钢及铝材的50%，有的钛合 金具有特殊功能，如形状记忆功能，超弹性、超导性能等，它即是优 质的结构材料，又是新型功能材料和重要的生物植入材料。所以，它 被广泛用于航空航天、船舰、兵器、化工、石油、电力、轻工、冶金 纺织、建筑、医疗、体育、休闲等行业。 钛在地壳中储量丰富（0.64%），为铜的 60倍，镍的30倍。全世 界具有工业开采价值的资源约19.7亿吨(TiO2)，我国钛资源9.7亿吨， 储量占世界总储量40%以上。有关专家对钛的价值，资源寿命和发展 前景评估，钛已成为钢铁、铝之后，正在崛起的“第三金属”。特别是 钛作为卫星、火箭、导弹、飞机、核潜艇和核电站上的关键材料有不 可替代的作用，又誉为“二十一世纪战略金属”。 钛金属在各领域应用典型实例： ① 航空 航空市场占美国全部钛材料需求的65%左右，1952年道格拉斯 DC-7飞机短舱及隔热墙上首先应用钛材，几十年来应用比例逐渐上 升，如B777飞机使用钛合金结构材料比例高达11%，以前的B707 用钛量仅有0.5%，现在用钛比例高达41%，其中机身承力框重达 2770公斤，我国60年代生产的歼7机用钛量仅9公斤，歼8机增至 93公斤，我国飞机用钛量仅为2-3%，潜力很大。 ② 舰船 20世纪70年代，钛开始用在舰船的外甲板、螺旋浆、冷凝器、 3 海水淡化装置和潜水器壳上，前苏联“台风”级核潜艇每艘用钛量高达 9000吨。 ③ 化工、石油 金属钛阳极隔膜电解槽代替石墨阳极，阳极寿命由6-9个月提高 到10年以上，截止1996年全国99个氯碱厂改造8400多台电解槽。 在石油行业用钛代替Cr-Mo合金钢做高压油管使采油装置成本下降 40%，近海石油和天然气生产用钛量在2000年为500吨，预计到 2006年将达到2300吨。 ④ 电力 用钛代替铝青铜、铝黄铜制做滨海电站热交换器有明显优越性。 ⑤ 汽车 据资料介绍，每降低10%的车体重量，就可以减少10%的废气 排放量及节省7%燃料，汽车的轻量化将起到“节能，环保“双重功效 钛是实现汽车减重的最理想金属。 美国已生产出赛车用的钛制进气气门、排气气门、气门护圈、钛 连杆等部件。日本在20年前就把钛用在赛车和跑车上，汽车上的应 用主要有发动机部件弹簧、车杆、连杆、标准件、车轮、动力伐等， 据日本经验，汽车动力伐使用0.8千克-0.9千克钛，相当于减重20千 克的效果，日本汽车用钛量逐年增加，目前美国每年可生产 1500 万-1600万辆汽车，若每辆车上有1千克-1.5千克钛部件，则汽车用 钛量将达到15000多吨，1995年全世界汽车用钛量仅 100吨，而 2002年达到1100吨，汽车用钛市场前景广阔。 ⑥ 军事工业 钛用于装甲车可减轻重量25-60%，提高装甲车战斗力和机动性 降低寿命周期成本。在火炮系统，XM777，155m超轻型便携式榴 弹炮的架尾和反冲击气缸是用钛制成的。 4 目前装甲车年用钛量为400吨，到2006年将增至1300吨。 ⑦ 计算机、体育休闲、医用、建筑等行业也是钛金属新兴市场 高尔夫球杆球头用钛量1200吨，正在建设中的北京歌剧院公蒙 皮材料估计将用400吨钛材。 世界各国钛产品消费结构比例见表2-1 表2-1 美国 独联体 70 60 60 5-10 10-15 工业民用应用（%） 30 40 40 90-95 85-90 航空应用（%） 西欧 日本 中国 2.2世界钛工业发展及现状 海绵钛是制造钛及其合金的基础材料，海绵钛的质量成本直接影 响钛及其合金材的质量和成本，海绵钛产业化意义重大。 海绵钛的生产过程从钛铁矿开始，直到精Ticl 4的生产，各车间基 本上是相近似的，而Ticl 4还原制成金属钛则有镁还原法、纳还原法、 和电解法。钠还原法因钠的生产、再生和还原产品后的处理复杂，产 品质量差异，用该法生产的工厂基本停产，电解法仍处于试验研究阶 段，目前工业生产都是采用Ticl 4镁还原法。世界各生产厂家及生产能 力详见表2-2。 2002年世界海绵钛生产57300吨，钛加工能力110600吨。近几年 世界海绵钛产量详见表2-3。 世界海绵钛生产厂家及其生产能力 表2-2 序 号 1 国 家 美国 生产厂 生产能力（吨/年） 钛金属公司、俄勒冈 14500、（ 6800） 5 钛公司 关闭 住友钛公司、东邦钛 1 2 日本 3 俄罗斯 4 哈萨克斯坦 5 乌克兰 6 中国 8 公司 （10800） 阿维斯玛 2600 乌斯季卡缅诺、戈尔 斯克 扎波罗日 、 0 2200 6000 遵义钛厂、（抚顺钛 厂） 5000、（ 1500） 110600 近几年世界海绵钛产量 表2-3（万吨） 年份 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 合计 比例% 美国 2.30 2.80 3.20 3.92 2.00 1.20 2.40 17.82 37.6 日本 1.67 2.11 2.45 2.40 2.00 1.95 1.20 13.78 29.0 独联体 1.41 1.95 1.73 2.00 3.00 1.90 2.40 14.39 30.3 中国 0.17 0.21 0.23 0.23 0.18 0.19 0.25 1.46 3.1 合计 5.55 7.07 7.61 8.55 7.18 5.24 6.25 47.45 100 美国是钛材最大生产国和消费国占世界50%以上，美国钛产品装 货量与进口量的分类统计见表2-4。 美国钛产品装货量与进口量的分类统计表 表2-4（吨） 装货量：紧固件、丝、 1997 1998 1999 2000 2001 12500 12600 8270 7750 7770 6 挤压材、板、带、箔、管 锻件及挤压坯 13500 11200 10100 12500 10900 棒材 3850 3700 3240 3350 4410 总计 29800 27500 21600 23600 23600 进口量：铸锭 5189 2228 1110 1425 2133 坯料 220 10 270 114 226 大型扁坯板、棒 57 49 9 5 38 粉末 224 146 224 250 159 其他 96 215 1 18 485 总计 5806 2648 1614 1812 3041 合计 35606 30148 23214 25412 26641 美国钛金属主要在“天上”，而日本主要用在“地上”，民用领域应 用开发最早。从表2-5清楚看出日本钛材应用领域。 日本钛材应用领域分类表 应用领域 钛材消费量（吨） 2001 2002 2003（预测） 化工 630 491 490 电力 779 886 600 海水淡化 26 0 50 7 电解 596 675 660 板式换热器 824 1033 1000 飞机 554 447 450 零售业 1326 1135 1200 海洋能源 153 194 200 建筑 73 43 50 汽车 491 571 500 日用品 933 808 800 体育休闲 412 527 500 医疗 17 30 50 其他 476 416 450 出口 7128 7225 7000 总计 14434 14481 14000 总之，随着科学技术的进步及经济发展，钛生产成本的降低，钛 的新用途将会越来越多，钛金属生产及消费量也将随之大幅增加，据 日本钛业协会预测，未来全球钛材需求量应为不锈钢需求量的3%即 40万吨。 第三章 建设规模及内容 3.1 建设规模 年产5000吨四氯化钛工程 3.2 建设内容 本项目建设内容主要包括四氯化钛的制备（氯化）及精制两大工 段。 8 (1)四氯化钛的制备工段包括：原料粉磨、氯化、分离、冷凝等 主要工序。 (2)四氯化钛的精制工段包括：除钒、蒸馏、蒸发、尾气的分离 与净化等主要工序。 3.3产品质量标准 四氯化钛大于99.9% 四氯化硅小于0.01% 钒小于0.0007% 铁小 于0.002% 比色度 5毫克K2Cr2O7/L 第四章 工艺技术方案 4.1 工艺