钛产业系列项目可行性分析报告.doc

《钛产业系列项目可行性分析报告.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钛产业系列项目可行性分析报告.doc（38页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、钛产业系列项目可行性分析报告目 录一、总论21、钛资源情况2二、年产5万吨四氯化钛项目可行性分析102.1 概况102.2 建设规模及内容112.3 工艺技术方案112.4 主要原材料、辅助材料和燃料动力供应152.5 环境影响评价152.6 消耗定额与成本核算172.7 投资估算182.8 效益分析及评价182.9 结论19三、年产1.5万吨钛白粉项目可行性分析报告203.1 概况203.2 市场分析223.3 建设规模及内容253.4工艺技术方案273.5 物料平衡333.6 主要原材料、辅助材料供应343.7 环境保护353.8 消耗定额与成本核算363.9 投资估算373.10 效益分

2、析及评价373.11 结论38四、5000吨海绵钛项目38钛产业系列项目可行性分析报告一、总论1、钛资源情况世界已探明钛储量总计约24.74 亿吨 (以TiO2 计)，其中我国有9.4 亿吨，钛储量居世界首位，占世界总量的38%左右。我国的钛铁矿主要分布于四川省的攀枝花、西昌地区，河北的承德地区以及海南、广东、广西和云南省，其中攀西地区钛储量为8.7 亿吨，占全国储量的90.54 %。攀西地区的钛矿主要是原生钒钛磁铁矿岩矿，与铁、钒共生，同时还伴生有钴、镍、铜、镓、钪等多种元素，拥有96.6 亿吨钒钛磁铁矿（含有20多种稀有贵重金属）。这种矿的钛原料生产途径并不直接从原矿开始，而是以选铁和选钒

3、后的尾料作原料，精矿的钛成分只有46.5 %48.5%，而且其中杂质成分较多(主要是有色金属和高钙、镁含量，常规采选方法很难分离) 。钛的利用率仅为4.9%。高钛渣四氯化钛海绵钛钛材钛精矿钛白氯化法硫酸法金红石硫酸法锐钛型图1 钛产业链钛产业的产业链较长，钛产品的市场需求主要表现在四方面:一是钛原料 (钛精矿、高钛渣和其它富钛料)；二是四氯化钛；三是钛白粉；四是钛深加工产品，包括海绵钛、钛合金以及其他钛精细化工产品 (钛黄、钛黑、食品钛白、电子钛白等)。(1) 钛精矿近几年，国内钛白粉行业发展迅猛，对钛精矿的需求量也日益增加。目前，能够用来提炼钛金属的主要矿物原料有金红石、钛铁矿和钛磁矿3 种

4、。我国的钛资源比较丰富，主要以钛铁矿为主，全国有142 个钛矿床，其中四川占全国钛矿总储量的90%。但我国钛矿90%以上是共生岩矿，TiO2 含量低，成分复杂，如果要富集到满足氯化法钛白粉所需的高品位富钛料尚需做大量的研究开发工作。而广东、广西、海南等地的砂矿虽然容易开采且品位较高，但没有大型矿床，难于满足大规模开采的要求。我国的钛矿选厂共有80 多家，其中攀钢的产能约30 万吨/年，云南约30 万吨/年，广东、广西、海南三省共约40 万吨/年，全国合计产能约100 万吨/年。，目前，我国钛白粉生产需钛精矿150 万吨/年，国内商品矿已供不应求，需要大量从澳大利亚、加拿大、越南等国进口；而据专

5、家预测，2010 年我国钛白粉行业需要钛精矿约250 万吨，国内钛矿只能提供110 万吨左右，供需缺口将进一步扩大。由于供不足需的局面以及资源属性，国内钛精矿价格一直处于上涨之中。2006 年11 月份以来更是出现了一轮快速上涨过程，短期内从760 元/吨上涨到1,250 元/吨 (均为不含税价)。2009年5月5日钛精矿（50，不含税）价格为710元/t。下图为近几年钛精矿的价格走势图。（2）钛白粉钛白粉学名二氧化钛TiO2，是一种白色无机颜料，具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度，被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料 (约占白色颜料总消费量的70%)，是仅次于合成氨和磷酸的全球第

6、三大无机化工产品。作为世界上最主要的白色颜料 (约占白色颜料总消费量的70%)，钛白粉广泛应用到涂料/油漆、塑料、纸张、橡胶和合成纤维等多个领域，其消费与国民经济发展高度相关。在国内经济持续快速增长的带动下，国内钛白粉需求快速增长，表观消费量从2001 年44.8 万吨增加到2006 年的91.3 万吨，年均复合增长率达到15%。预计未来几年我国钛白粉需求仍将保持10%15%左右的增速。2009年4月四川地区锐钛型钛白粉价格为12500元/t，金红石型钛白粉为16200元/t。（3）钛深加工钛及其合金具有熔点高、耐腐蚀、高比强度、高低温性能好、无磁性等突出优点，而在航空航天、海洋开发、化工、电

7、力、冶金、汽车、建筑以及日常生活中具有广泛的用途，被人们誉为“太空金属”和“海洋金属”，是重要的战略金属材料。国外主要钛材消费国是美国、欧洲、独联体和日本，美国在1990年-2003 年间航空航天工业用钛约占总需求量的70%，欧洲航空和宇航用钛占到50%以上，独联体航空航天和舰船用钛的比例则分别为65%和25%，日本的钛材则主要用于海水淡化、化工、建筑、汽车等民用领域。随着我国国民经济持续快速发展，近年来对海绵钛和钛加工材的需求迅速增加。我国已成为继美国和欧洲之后的第3 大钛消费国。未来几年里，航空航天、舰船、电力、冶金、化工、海洋工程、建筑、汽车、日用消费 (含体育用品)等领域对钛的需求会进

8、一步增加，特别是国防军工对钛材的需求将进一步增加。09年4月份海绵钛价格为9.59.8万元/t，钛材价格为170元/公斤。二、年产5万吨四氯化钛项目可行性分析2.1 概况采用国内外先进的沸腾流化生产技术，建设年产5万吨四氯化钛装置，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

9、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1942K，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5万吨四氯化钛装置，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。2.2 建设规模及内容（1） 建设规模年产5万吨四氯化钛工程（2） 建设内容建设内容将主要包括

10、四氯化钛的制备（氯化）及精制两大工段。(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）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。 2.3 工艺技术方案（1） 工艺技术方案的选择目前，世界上制取四氯化钛的工业生产方法主要有流态氯化法、熔盐氯化和竖炉氯化三种氯化方法。流态氯化工业化生产是采用细颗粒富钛物料与固定碳质还原剂，在高温、氯气流作用下呈流态化状态，同时进行氯化反应制取四氯化钛的方法。该法具有加速气

11、-固相间传质和传热过程、强化生产的特点。融盐氯化是将磨细的钛渣或金红石和石油焦悬浮在熔盐（主要由Kcl、Nacl、Mgcl2和Cacl2组成）介质中，通入氯气氯化制取四氯化钛的方法。竖炉氯化是将被氯化的钛渣（或金红石）和石油细磨，加粘结剂混匀制团并经焦化，制成的团块料堆放在竖氯化炉中，呈固定层状态与氯气作用制取四氯化钛的方法，又称固定层氯化或团料氯化。综上所述，本项目拟采用先进的氯化法生产工艺生产高质量的四氯化钛产品。（2）工艺流程简述A 氯化工段主要设备是沸腾氯化炉，通常用钢制成，衬有耐火材料并罩有外部水冷套。金红石矿或高钛渣等富钛料经粉磨后，与一定比例的石油焦从沸腾层上方加入沸腾炉，经汽化

12、的氯气从炉底加入，氯化反应在925-1010温度下连续进行，TiO2及铁、硅、矾、钙、镁及其他金属的氧化物被转化成相应的氯化物，随气体离开氯化炉。反应气体先经旋风分离器将没反应的固体粉尘和不挥发的氯化物从反应气体中分离出来，随后进行逐级冷却冷凝，先分离出亚铁的氯化物，再分离中沸点的氯化物三氯化铁，然后用冷四氯化钛喷淋等办法冷凝收集低沸点的氯化物四氯化钛（内含四氯化硅和三氯氧矾等），经过滤除泥浆，得到粗制四氯化钛。高温下的氯气和四氯化钛极具腐蚀性，所以氯化炉即便是采用优质耐火材料，其使用寿命也是相对有限的。氯化最初反应的热量来自于电加热，采用碳电阻块，但一旦开始后，氯化反应将放出足够的热量，无需

13、进一步外部加热。事实上，为了控制氯化温度，加入氯化炉的石油焦和钛原料的量必须精确。如果氯化炉的温度太低，原料中的TiO2转化成TiCl4将不充分，而且未反应的氯气将通过氯化炉排出。如果温度太高，氯化炉的材料将融化，氯化炉将被“堵塞”。石油焦中碳的主要目的是将钛原料脱氧，使所含金属氯化。只有在存在还原剂的条件下，才能氯化TiO2。B 精制工段粗四氯化钛经蒸馏除去三氯化铁、四氯化硅等低沸点杂质，再经铜丝气相除矾，将铜丝卷成铜丝球装入除矾塔, 气相四氯化钛(136-140度)连续通过除矾塔与铜丝球接触,使矾杂质沉淀在铜丝表面上,当铜表面失效后,从塔中取出铜丝球,用水洗的方法将铜表面净化,经干燥后返回

14、塔中重新使用，得到相对高纯度的精制四氯化钛。工艺流程如下：高钛渣粉体石油焦粉 碎粉 碎配 料沸腾氯化固体冷凝器冷凝固体粉尘气体旋风收尘器气固分离气体打 浆渣 池淋 洗循环槽冷却沉 降浊 液上 清 液过 滤除FeCl3、AlCl3除SiCl4除VOCl3精TiCl4强制冷却淋 洗FeCl3MgCl22.4 主要原材料、辅助材料和燃料动力供应A 主要原料供应(1)高钛渣（含TiO290%）：年需用量5.75万吨。 (2)氯气：年需量4.6万吨。(3)石油焦：年需量1.25万吨。B 辅助材料供应(1)铜球：年需量200吨，当地外购。2.5 环境影响评价2.5.1厂址环境条件四氯化钛生产中产生的废副产

15、物主要是氯化工序分离后的氯化渣、冲洗设备和地坪后的废水，原料粉磨中产生的粉尘，来自风机的噪声。以上废副产物经处理后均可达标，不会对环境和人体造成危害。2.5.2 环境保护措施方案及依据大气污染物综合排放标准 （GB16297-1996）工业炉窑大气污染物排放标准 （GB9078-1996）工业企业厂界噪声标准 （GB12348-1990）环境空气质量标准 （GB3095-1996）2.5.3污染物治理及综合利用措施(1)废渣：氯化渣（主要成分是FeCl3）采用除去其中的氯、四氯化钛、盐酸后堆放或铺路。(2)废水：排入公司污水处理站，用石灰中和处理达标后排放。(3)废气：生产中做到不泄漏，循环利

16、用。(4)粉尘：采用除尘设备处理。 (5)噪声：用减震垫、消声器进行消声减震，对大型高噪声设备采用隔声、密闭的措施，建立隔音操作室，以保证岗位操作有较好的工作环境,经消声措施后，可低于工业企业厂界噪声标准中三类标准。2.5.4环境保护投资根据工程特点，经处理及综合利用后，其污染物的产生及排量均较少，该工程建设不会导致大气及当地区域环境功能的改变，也不会破坏农林植物。因此，该项目的建设不会对大气及生态环境造成不利影响。2.5.5劳动安全卫生A 安全与职业危害因素分析 （1）生产中主要的不安全因素有配电室内、电缆遂道等易引起火灾；高温设备造成的人体汤伤；机械会动设备易发生机械性伤害事故；起重机作业

17、、检修等高空作业点、平台、坑、井沟等处易发生人体坠落。 （2）生产中主要职业危害因素有高温作业区产生的热辐射；风机、机泵、冷冻压缩机产生噪声对岗位操作工人健康的危害。B 安全与工业卫生预期效果。严格执行国家有关安全与工业卫生的规定，并根据生产工艺特点，对可能发生的设备事故及人身伤害等隐患，均采取有效的防范措施，使工人及设备的安全均得到保障。对车间产生有害物质的污染源均采取防治措施，对各设备的噪声亦采取相应的隔声、消声等降噪处理，车间内考虑防暑降温和冬季取暖设施，按规定生产和生活用室。可使生产的安全和工人的健康得到保障。 2.6 消耗定额与成本核算消耗定额与成本与生产所用的富钛原料的品位相关，本

18、处依据人造金红石（含TiO2 90-93%）为原料时核算（详见下表）。四氯化钛消耗定额与成本核算表（以2009.5.15日价计）序号项 目单位单耗单价（元）金额（元/t）备注一主要原材料67861人造金红石t/t1.15460052902氯气t/t0.92130011963石油焦t/t0.251200300二辅助材料100包括所有的辅助材料三燃料动力300包括电、天然气、蒸汽、水四工资25.2按定员70人，人月均1500元计五制造费用2411折旧70年折旧按固定资产350万元的10%计。2大修21按固定资产总值的3.0%计3利息4车间经费150六废物处理182扣除可销副产品销售额后的净值七企管

19、费100八单位成本77342.7 投资估算和资金筹措2.7.1投资估算该项目估算总投资5000万元。其中固定资产投资3500万元，流动资金1500万元。2.7.2资金筹措该项目所需资金，由公司自筹。2.8 效益分析及评价2.8.1销售收入09年5月15日四氯化钛价格为13800元/t，则年销售收入为： 138005万t=69000万元； 2.8.2利税 吨产品创利税为： 13800-7734=6066元/t； 年创利税为：60665万t=30330万元； 2.8.3利润 (1) 产品增值税a、吨产品销项税为：13800/(1+17%)17%=2005.1元；b、需从本公司外购交纳进项税的原料有

20、氯气、石油焦等原料和所有辅料，假设高钛渣由本公司内供应，不需交纳进项税。则：吨产品进项税为：1596/(1+17%)17%=231.9元 c、吨产品增值税为：2005.1-231.9=1773.2元 (2) 吨产品所得税为：(6066-231.9)25%=1458.53元 (3) 吨产品净利润为：6066-231.9-1458.53=4375.6元 年创净利润为：4375.65=21877.9万元2.8.4投资回收期 包括建设期3个月，则投资回收期为： 5000/21877.9*12+3=5.7个月2.9 结论 综上所述，我公司依托自身的优势，采用国产化技术，建设年产5万吨四氯化钛工程，经济效

21、益显著，项目可行。三、年产1.5万吨钛白粉项目可行性分析报告3.1 概况钛白粉化学名称为二氧化钛，它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，非颜料级钛白粉主要应用于搪瓷、电容器、电焊条等。 颜料级钛白粉分锐钛型和金红石型两类，金红石型产品在性能上优于锐钛型，因而得到更为广泛的应用。由于钛白粉的应用领域不断扩展，对产品性能不断提出新的要求，众多的品种应运而生。据前几年不完全统计，全球市场上先后出现的钛白粉牌号多达600个，其中用于涂料的为375个，占总数的62.5。在3

22、75个涂料用牌号中，金红石占77，锐钛型占23。但在国外涂料工业实际应用中，锐钛型钛白粉数量很少，不足，而经过表面处理的金红石型钛白粉占99。 钛白粉工业生产方法有硫酸法和氯化法。硫酸法可生产锐钛型和金红石型两种产品，氯化法只能生产高档的金红石型产品。与国外先进水平相比，我国钛白粉工业存在生产技术落后、生产规模小、原料品位低和产品质量不稳定等差距。在生产技术上，国外以氯化法为主，而我国基本上都是硫酸法生产。即使是硫酸法，我国大部分厂家在工艺技术、生产装备、自控监测、 “三废”治理等方面与国外也有很大差距。在生产规模上，国外钛白粉装置平均规模为年产6万吨，其中氯化法最大为30.5万吨，硫酸法为1

23、3.1万吨。而我国钛白粉生产装置平均规模仅为4000吨，最大的也仅为1.5万吨。生产规模小，造成了能耗高和生产成本高，也导致产品质量不稳定。在原料方面，国外硫酸法大都采用高品位酸溶性钛渣，而国内基本上直接使用钛铁矿。资源的品位低也影响了钛白粉产品质量。在产品质量上，国外以光学性能好和遮盖力、消色力、耐候性优异的金红石型钛白粉为主，其中又以经过表面处理的金红石型钛白粉居多，并有各种专用钛白粉产品。国内硫酸法钛白粉以锐钛型产品为主，大部分未经过表面处理，专用产品极少。国产钛白粉白度差、消色力低、研磨分散性差，难以满足涂料、油墨、塑料、橡胶等行业的要求，大多只适用于造纸、化纤、搪瓷等生产。我国钛资源

24、十分丰富，但钛白工业却相对落后。目前全国钛白粉人均消费量不足0.3千克，仅相当于北美地区的二十分之一，西欧的十分之一。随着国内经济的发展，人民生活水平的不断提高，尤其是人们环保意识的觉醒和对提高生活档次的追求，钛白粉的消费量将快速递增，国内钛白粉行业在产品质量档次方面距市场差距十分突出。2000年全国钛白总产量约29万吨，其中金红石型产品仅5万吨左右，2001年全国钛白总产量达33万吨，其中金红石型产品仅5.7万吨。为满足国内市场对高档金红石型钛白的需求，2000年进口了14.6万吨，2001年进口15.5万吨，花费了大量外汇。以2000年为例，钛白粉57%用于涂料，22%用于塑料，12%用于

25、造纸，其它行业占9%。塑料行业已取代造纸行业，成为钛白粉第二大用户，并且是未来增长最快，最有活力的行业。市场对钛白粉的需求结构，因此而产生重大影响。这些行业在国内主要集中在华东和华北地区，因此我国钛白粉消费的主体市场为华东和华北地区。我公司地处鲁北，位于华东和华北地区腹地，地理位置优越，市场前景广阔。我国唯一的氯化法钛白粉生产线（即攀钢集团锦州钛业有限公司年产1.5万吨CR501金红石型氯化法钛白粉）已达产至设计生产能力，并通过国家投产鉴定，宣告了我国已经全部掌握了氯化法生产钛白粉的复杂工艺。因此，我公司开发建设年产1.5万吨氯化法钛白粉工程可依托国内技术。3.2 市场分析3.2.1国际市场分

26、析二氧化钛消费需求量与全球经济发展息息相关。50年代的二战后重建，使钛白粉的需求量剧增，每年以约7%的速度增长，50年代末消费量达90多万吨。60年代发展较平缓，以约6%的速度增长。进入70年代，受两次石油危机的影响，其需求量大大下降，到70年代末，还不到200万吨。80年代，二氧化钛工业第一个发展期到来。1982-1989年，由于几家大二氧化钛生产厂的关闭及全球需求量的急剧增长（最高年增长率为8%），到1989年需求量达300多万吨。钛白粉市场出现供不应求的局面，每吨价格高涨到2900美元。1990年市场需求量突然下降5%，跌到290万吨。1991年、1992年继续走低，1993年才有所上升

27、。与此同时，有6家二氧化钛厂（总产能约35万吨）陆续投产，产量的增长进一步加剧了供大于求的趋势。1994年，需求量回升到340万吨。1995-1996年消费需求量仍保持在这一水平，但价格下跌严重，最低时只有1500美元/吨。从1997年初开始，全球二氧化钛工业缓慢复苏，市场需求量恢复到360多万吨，进入第二个发展期。1998-1999年末上升势头很明显。每吨价格也涨到2100美元。2000年更一跃到2300美元左右，且出现供不应求局面。因全球经济的复苏和涂料、塑料、油墨等相关行业需求的激增，估计这一轮增长还将持续一段时间。3.2.2国内市场现状随着我国国内经济的快速发展，国家增加投资、实施扩大

28、内需的政策，促使了以城镇居民为对象的房地产市场升温，推动了涂料工业的发展，加上塑料、造纸等行业用量增加，2002年国内总消耗量50万吨，其中进口高档钛白粉16万吨，出口锐钛型钛白粉6万吨，国内实际产量40万吨。我国钛白粉生产市场情况如下：(1) 国内钛白粉产量与需求量实现迅速增长 钛白粉的国内表观消费量与产量变化情况年 份1985年1990年1994年2000年2002年产量（万吨）3.226.377.8128.9240.00表观消费量（万吨）5.016.7811.2737.5650.00(2) 产能极度分散，规模极不经济虽然国内年产钛白粉量达40万吨，但由56家企业生产，最大产能不超过2.5

29、万吨（最大产量不超过1.8万吨），最小的近1000余吨，即没有达到经济规模的企业，也没有达到经济规模的生产线。(3)钛白粉档次低，品种结构不合理与进口的同类钛白粉相比，国产钛白粉的质量均属于中档水平，国产钛白粉中又以锐钛型钛白粉产量占绝对主导，而国内市场量大、盈利能力强的却是金红石产品。 国产钛白粉品种结构情况表项 目金红石涂料级锐钛型搪瓷级锐钛型合 计30个主要钛白企业产量(万吨)7.519.03.029.5其余26个钛白企业产量(万吨)0.09.02.011.0合计（万吨）7.528.05.040.5各品种所占比例（%）17.570.012.5注：以2002年上半年生产数据为基础分析。(4

30、) 国内钛白粉行业竞争结构国产钛白粉因质量原因难以进入国内高档次钛白粉市场，高档市场基本被世界前七位生产商垄断。国内中档市场由国内部分钛白粉企业与国外中型钛白粉企业展开竞争，以国内为主；国内低档市场由国内钛白企业供应。 国内钛白粉市场竞争结构表钛白粉种类档次主要供应商金红石钛白粉高档杜邦公司、美礼联公司、科美基公司、克朗诺斯公司、日本石原、亨兹曼、凯米拉公司中档攀钢、锦州、渝钛白、四零四等国内企业与国外部分钛白企业锐钛型钛白粉高档日本石原、萨奇宾中档国外中型钛白粉企业与国内攀钢钛业、济南裕兴、镇钛等企业(4) 进出口情况进口绝对量保持快速增长，进口总量占国内表观消费的35%以上；出口以低挡钛白

31、粉为主，出口绝对量增长缓慢并占国内产量的比例呈现下降趋势。 国内进出口钛白粉情况项 目1990年1994年2000年2002年进口情况分析进口钛白粉量（万吨）2.355.4114.1916.00占国内消费量的比例（%）46.9136.6737.7736.22出口情况分析出口钛白粉量（万吨）1.41.95.66.0占国内产量的比例（%）21.924.419.415.0出口钛白粉的品种结构（以2002年上半年数据为依据分析）国产金红石涂料级锐钛型搪瓷级锐钛型合计出口钛白粉数量（吨）20.5415158361120823比例（%）10.072.717.3100.03.3 建设规模及内容3.3.1 建

32、设规模年产1.5万吨氯化法钛白粉工程3.3.2 建设内容该项目建设内容主要包括四氯化钛的制备及精制（氯化）、四氯化钛的氧化（氧化）、二氧化钛的表面处理（后处理）三大工段。(1)四氯化钛的制备及精制工段包括：原料粉磨、氯化、分离、冷凝、除钒、蒸馏、蒸发、尾气的分离与净化等主要工序。(2)四氯化钛的氧化工段包括：预热、氧化、骤冷、分离、氯气回收等主要工序。(3)二氧化钛的表面处理工段包括：打浆、研磨、化学品制备、表面处理、过滤洗涤、喷雾干燥、微粉碎及成品包装等主要工序。3.3.3产品质量标准产品设计目标为通用型金红石型颜料级二氧化钛，质量指标可按中国国家标准GB1706-93或国际标准ISO591

33、-1995生产，并可达到杜邦R902的产品质量标准，具体可按用户要求生产。中国国家标准GB1706-93、国际标准ISO591-1995、杜邦R902的金红石型钛白粉技术指标分列如下： 金红石钛白粉中国国家标准GB/T1706-93、国际标准ISO591-1977、杜邦R-902的质量标准对照表标 准GB/T1706-93ISO591-1977R-902BA01-03B类优等品一等品合格品R1R2R3TiO2含量/% 98929097908091颜色（与标样比）近似不低于微差接近商定样品98.5消色力（与标样比）/%10010090与商定样品相同105挥发分/% 1.01.01.00.5商定经

34、232及相对湿度(505)预处理24h后105挥发物/% 1.51.51.00.51.52.5水溶物/% 0.30.30.50.60.50.7水悬浮液 PH值6.56.66.6与商定样品相同8.7吸油量/（g/100g）8.08.08.5与商定样品相同17.0筛余物（45m筛余）/%2023260.100.10水萃取液电导率1005050与商定样品相同Al2O3典型含量/%SiO2典型含量/%相对密度4.0中位数粒径/m0.32最低电阻/K4.0炭黑底色11.5有机处理剂（以碳计）根据用户需要3.4工艺技术方案3.4.1 工艺技术方案的选择目前，世界上二氧化钛的工业生产方法主要有硫酸法和氯化法

35、两种。硫酸法是以钛铁矿为原料，通过硫酸使钛铁矿分解，钛铁矿中的TiO2分解成TiOSO4，过滤除去钛液中的不溶矿物质，然后通过真空结晶除去钛液中的七水硫酸亚铁。钛液经水解变成TiO2H2O，洗涤除去其它矿物质产生的盐类，经煅烧除去水分并使其晶型转化制得。该法对原料品位要求不高，矿源丰富，价廉易得，但工艺流程长，“三废”排放较多。氯化法对于硫酸法而言是一个技术进步，是以金红石或高钛渣为原料，经氯化生产四氯化钛，然后在高温下氧化而制得。该方法生产流程短、产品质量好、可实现生产的连续化和自动化、氯气可循环利用、“三废”排放少，但对原料的品位要求高、技术复杂、对设备材质的要求高。国内目前几乎全都是采用

36、硫酸法生产，氯化法工业化生产仅有攀钢集团锦州钛业有限公司一家；国际上氯化法生产工艺已占主导地位，占世界总产能的58%；硫酸法生产工艺仅占世界总产能的42%，并有减少趋势。综上所述，该项目拟采用先进的氯化法生产工艺生产高档金红石型钛白粉。3.4.2 工艺流程简述流程大致分三部分：氯化工段、氧化工段和后处理工段。3.4.2.1氯化工段主要设备是沸腾氯化炉，通常用钢制成，衬有耐火材料并罩有外部水冷套。金红石矿或高钛渣等富钛料经粉磨后，与一定比例的石油焦从沸腾层上方加入沸腾炉，从氧化工序返回的循环氯气从炉底加入，氯化反应在925-1010温度下连续进行，TiO2及铁、硅、矾、钙、镁及其他金属的氧化物被

37、转化成相应的氯化物，随气体离开氯化炉。反应气体先经旋风分离器将没反应的固体粉尘和不挥发的氯化物从反应气体中分离出来，随后进行逐级冷却冷凝，先分离出亚铁的氯化物，再分离中沸点的氯化物三氯化铁，然后用冷四氯化钛喷淋等办法冷凝收集低沸点的氯化物四氯化钛（内含四氯化硅和三氯氧矾等），经过滤除泥浆，得到粗制四氯化钛。粗四氯化钛经除矾（一般用矿物油），再经蒸馏除去四氯化硅等低沸点杂质，得到相对高纯度的精制四氯化钛。高温下的氯气和四氯化钛极具腐蚀性，所以氯化炉即便是采用优质耐火材料，其使用寿命也是相对有限的。氯化最初反应的热量来自于电加热，采用碳电阻块，但一旦开始后，氯化反应将放出足够的热量，无需进一步外部

38、加热。事实上，为了控制氯化温度，加入氯化炉的石油焦和钛原料的量必须精确。如果氯化炉的温度太低，原料中的TiO2转化成TiCl4将不充分，而且未反应的氯气将通过氯化炉排出。如果温度太高，氯化炉的材料将融化，氯化炉将被“堵塞”。石油焦中碳的主要目的是将钛原料脱氧，使所含金属氯化。只有在存在还原剂的条件下，才能氯化TiO2。3.4.2.2氧化工段核心设备是氧化反应器。经蒸发预热的精制四氯化钛、经预热的氧气以及反应所必需的成核剂、晶型转化促进剂等反应物以各种方式加入氧化反应器。氧化反应引发温度在800以上，主反应一般在1300-1800进行。从反应器出来的气流（夹带着反应生成的二氧化钛颗粒）用低温的循

39、环氯气骤冷到700以下，再经沿程管路冷却到200，逐级用旋风分离器和布袋收集器将二氧化钛从氯气中分离出来，二氧化钛经脱氯处理后送后处理工序。在将TiCl4氧化成适于钛白应用的TiO2产品时，对其粒度控制非常严密，这是新建厂需解决技术诀窍。在反应温度下，氯气和四氯化钛都有极强的腐蚀性。所以氯化器常用不锈钢制成并衬有耐火材料。氧化反应必须在气相中进行，而且最好是温度刚刚超过600。因此，防止TiCl4冷凝到反应器壁上至关重要。通常用较大的反应空间并在TiCl4入口周围连续不断地导入惰性氮气流，可以达到此目的。为增加TiO2的收率，需在能形成TiO2粒子的地方周围加固体晶核。为此，有时将氯化铝（Al

40、Cl3）加到TiCl4的进料装置中。氯化铝氧化成氧化铝（Al2O3）,以细粒形式固化，提供了所需的晶核剂。输入的空气/氧气气流中所带的少量蒸汽在快速冷却阶段形成水滴，这也可起到晶核的作用促进TiO2粒子的形成。除尘器上捕集的TiO2含有大量的吸附氯，通过加热或更通常的蒸汽处理除去，洗掉的氯被转化成了盐酸。最后，用含硼酸0.1%的蒸汽进一步处理，消除微量的氯和吸附在TiO2粒子上的盐酸。3.4.2.3后处理工段后处理工段由打浆、研磨、化学品制备、表面处理、过滤洗涤、喷雾干燥、微粉碎及成品包装等主要工序组成：氧化工序来的TiO2粉料进入打浆槽，分散剂、脱盐水计量后分别加入打浆槽；打浆合格的浆液送研

41、磨工序。打浆工序来的浆料进砂磨机进料槽再分散后，经砂磨机进料泵打入砂磨机，研磨成粒径小于1m的浆料，磨后浆料送入磨后贮槽，经料浆分级泵送至分级器分级，粗料返回砂磨机，细料自流至表面处理罐。研磨工序来的浆料经计量后进入表面处理罐，再计量加入化学品制备工序来的各种表面处理剂，反应完成后送往过滤工序。表面处理工序来的浆料用泵送入吸片槽，叶滤机在吸片槽内真空吸滤，完成上片后，桥吊吊起叶滤机,放入充满脱盐水的水洗槽中进行浆料洗涤。洗涤合格后桥吊吊起叶滤机在卸料槽中卸下浆料。卸料槽卸下的浆料进入均质器打浆均匀后，经隔膜泵送入喷雾干燥器，在干燥器内离心雾化后，由热风炉送入的热风干燥浆料，出干燥器的尾气在袋滤

42、器内分离下粉料，热风经排风机排入大气，干燥后的TiO2粉料由输送装置送往微粉碎工序。喷雾干燥工序来的粉料经气流输送系统送入汽粉前料仓，料仓下设置螺旋输送机输送粉料进入汽流粉碎机，在汽流粉碎机入口处用移动泵向粉料中加入粉碎助剂，在汽流粉碎机内用中压过热蒸汽作为工质，粉碎粉料至平均粒径约0.3m，出汽流粉碎机物流进蒸汽旋风分离粉料，出蒸汽旋风尾气流进高温袋滤器再分离出夹带的TiO2粉料，出高温袋滤器气流经喷水激冷后进入洗涤器，洗涤后的冷凝水去洗涤水槽用于水洗；出洗涤器的不凝性气体经汽液分离器，由排风机排入大气。由蒸汽旋风收集的粉料由空气风机鼓入空气流态化，粉料被空气冷却，物流进入冷却旋风分离出粉料，出冷却旋风气流进袋滤器再分离夹带粉料，出袋滤器气流由排风机排入大气。由冷却旋风、袋滤器收集的粉料进入成品包装工序。微粉碎工序来的TiO2成品进入螺旋输送机，送入成品料仓；可根据需要供25kg/袋包装机使用，或供1000kg/袋包装机使用。出包装机包装好的成品经叠缩机、整型机后送往成品中转料仓。 氯化法钛白粉工艺流程方框示意图金红石 粉 碎 氯 化 石油焦 分 离 固体氯化物残渣 冷 凝 氯化尾气（CO、CO2） 粗TiCl4 化学处理剂 除 矾 分 离 （Cu、H2S或油） 杂质 蒸 馏 净 化 精TiCl4 CO Al 蒸 发AlCl3 发生炉