Обзор рынка

титанового

сырья в СНГ

Издание 2-ое

Москва

декабрь, 2013

Обзор рынка титановогоо сырья в СНГ

Демонстрационная версия

С условиями приобретения полной версии отчета можно ознакомиться на

странице сайта по адресу: http://www.infomine.ru/research/8/371

Общее количество страниц: 174 стр.

Стоимость отчета – 48 000 рублей (с НДС) Этот отчет был подготовлен экспертами ООО "ИНФОМАЙН" исключительно в целях информации. Содержащаяся в настоящем отчете информация была получена из источников, которые, по мнению экспертов ИНФОМАЙН, являются надежными, однако ИНФОМАЙН не гарантирует точности и полноты информации для любых целей. Информация, представленная в этом отчете, не должна быть истолкована, прямо или косвенно, как информация, содержащая рекомендации по инвестициям. Все мнения и оценки, содержащиеся в настоящем материале, отражают мнение авторов на день публикации и подлежат изменению без предупреждения. ИНФОМАЙН не несет ответственность за какие-либо убытки или ущерб, возникшие в результате использования любой третьей стороной информации, содержащейся в настоящем отчете, включая опубликованные мнения или заключения, а также последствия, вызванные неполнотой представленной информации. Информация, представленная в настоящем отчете, получена из открытых источников либо предоставлена упомянутыми в отчете компаниями. Дополнительная информация предоставляется по запросу. Этот документ или любая его часть не может распространяться без письменного разрешения ИНФОМАЙН либо тиражироваться любыми способами.

Copyright © ООО "ИНФОМАЙН" INFOMINE Research Group www.infomine.ru; e-mail: [email protected]; тел. +7 (495) 988-1123 Обзор рынка титановогоо сырья в СНГ

СОДЕРЖАНИЕ

АННОТАЦИЯ

1. Общая информация об отрасли. Введение

1.1. Мировая промышленность

1.1.1. Минеральный состав, виды титанового сырья и способы переработки

1.1.2. Требования к титансодержащим концентратам

1.1.3. Мировые запасы титана

1.1.4. Мировое производство титановых концентратов в 1999-2012 гг..... 1.1.5. Новые проекты по производству титансодержащих концентратов 1.1.6. Структура мирового потребления титансодержащих концентратов в 2012 г.

Мировое производство диоксида титана

Мировое производство губчатого титана

Прочие области потребления

1.1.7. Мировые цены на титановые концентраты в 2002-2013 гг............... 1.2. Особенности российской отрасли

2. Минерально-сырьевая база России, Украины и Казахстана

2.1. Типы и характеристики месторождений

2.2. Запасы и ресурсы, их распределение

2.3. Ключевые месторождения: разрабатываемые и потенциальные........... 2.3.1. Россия

2.3.2. Украина

2.3.3. Казахстан

3. Производство титансодержащих концентратов в странах СНГ................ 3.1. Россия

3.1.1. Динамика и структура производства титансодержащих концентратов в России в 2006-2013 гг.

3.1.2. Описание и анализ тенденций производства титансодержащих концентратов в России

3.1.3. Качественный состав титансодержащих концентратов на рынке РФ

3.1.4. Современное состояние компаний-производителей титансодержащего сырья в России

3.1.4.1. ООО «Олекминский рудник» (Россия, Амурская обл.)

3.1.4.2. ОАО «Туганский ГОК «Ильменит» (Томская обл.)

3.1.4.3. ООО «Ловозерский ГОК» (Мурманская обл.)

3.1.5. Новые проекты России по развитию сырьевой базы титана............ 3.2. Украина

INFOMINE Research Group www.infomine.ru; e-mail: [email protected]; тел. +7 (495) 988-1123 Обзор рынка титановогоо сырья в СНГ 3.2.1. Динамика производства титансодержащих концентратов на Украине в 2007-2013 гг.

3.2.2. Современное состояние компаний-производителей титансодержащих концентратов на Украине

3.2.2.1. Филиал ЗАО «Крымский титан» – Вольногорский горно-металлургический комбинат (Днепропетровская обл.)

3.2.2.2. Филиал ЗАО «Крымский титан» – «Иршинский ГОК» (Житомирская обл.).. 3.2.2.3. ООО ГОК «Валки-ильменит» (Житомирская обл.)

3.2.2.4. ООО «Междуреченский ГОК» (Житомирская обл.)

3.2.2.5. ООО «ПКФ «Велта» (Кировоградская обл.)

3.2.2.6. ООО «Цветные металлы» (Днепропетровская обл.)

3.2.2.7. ООО «Демуринский ГОК» (Днепропетровская обл.)

3.2.3. Новые проекты Украины по развитию сырьевой базы титана....... 3.3. Казахстан

3.3.1. Производство титановых концентратов в Казахстане

3.3.2. Описание компаний производителей титансодержащих концентратов в Казахстане

3.3.2.1. ТОО «Satpaevsk titanium mines Ltd» (Восточно-Казахстанская обл.)............. 3.3.2.2. Обуховский ГОК – ООО «Тиолайн» (Северо-Казахстанская обл.).................. 3.3.2.3. Шокашский ГОК (Актюбинская обл.)

4. Внешнеторговые операции с титансодержащими концентратами в странах СНГ

4.1. Внешнеторговые операции с титансодержащими концентратами в России в 2001-2013 гг

4.1.1. Объемы импорта титансодержащих концентратов в РФ в 2001-2013 гг.

4.1.2. Основные направления, тенденции и особенности импортных поставок титановых концентратов в Россию в 2004-2013 гг......... 4.2. Внешнеторговые операции с титансодержащими концентратами на Украине в 2007-2013 гг.

4.2.1. Объемы экспорта титансодержащих концентратов из Украины в 2007гг.

4.2.2. Основные направления, тенденции и особенности экспортных поставок титановых концентратов с Украины в 2007-2013 гг...... 4.3. Внешнеторговые операции с титансодержащими концентратами в Казахстане в 2007-2013 гг.

5. Потребление титансодержащих концентратов в России и странах СНГ 5.1. Описание отраслей-потребителей титансодержащих концентратов ... 5.1.1. Производство пигментного диоксида титана

5.1.2. Производство металлического титана

5.1.2.1. ОАО «Ависма» (Пермский край)

5.1.2.1. ОАО «Соликамский магниевый завод» (Пермский край)

5.1.3. Производство ферротитана

5.1.3.1. ОАО «Ключевской завод ферросплавов» (Свердловская обл., п. Двуреченск) 5.1.4. Производство сварочных электродов и порошковой проволоки в РФ

5.2. Динамика и структура потребления титансодержащих концентратов в России в 2000-2013 гг.

5.3. Описание и анализ тенденций

5.4. Новые проекты производств, использующие титансодержащие концентраты

6. Баланс производства-потребления титансодержащих концентратов в России в 2006-2013 гг.

7. Цены в России

7.1. Динамика российских цен на ильменитовые и рутиловые концентраты в 2007-2013 гг. Анализ тенденций

7.2. Логистика. Влияние на цену продукта

7.3. Прогноз цен на титансодержащие концентраты до 2020 г................... 8. Прогноз производства и потребления титансодержащих концентратов в России до 2020 г.

Приложение 1. Адресная книга производителей титановых концентратов в СНГ

Приложение 2. Адресная книга потребителей титанового сырья в России

СПИСОК ТАБЛИЦ

Таблица 1. Основные требования к титановым концентратам для различных Таблица 2. Распределение промышленных запасов титана по странам мира, % Таблица 3. Мировое производство ильменитовых и рутиловых концентратов по странам в 2001-2012 гг., тыс. т в пересчете на 100% TiO Таблица 4. Динамика мирового производства титановой губки в 2005-2012 гг., Таблица 5. Геолого-генетическая классификация месторождений титана Таблица 6. Промышленные (минералого-технологические) типы Ti руд месторождений различного генезиса Таблица 7. Основные месторождения титанового сырья в СНГ и держатели Таблица 8. Производство титансодержащих концентратов в России по предприятиям в 2006-2013 гг., т Таблица 9. Химический состав ильменитовых концентратов, представленных на Таблица 10. Химический состав рутиловых концентратов, представленных на Таблица 11. SWOT-анализ ООО «Олекминский рудник»

Таблица 12. SWOT-анализ ОАО «Туганский ГОК «Ильменит»

Таблица 13. Химический состав ильменитовых концентратов производства ВГМК (ТУУ 14-10-005-98) Таблица 14. Химический состав рутиловых концентратов производства Вольногорского ГМК (ТУ-У-14-10-016-98) Таблица 15. Экспортные поставки ильменитового концентрата ВГМК по зарубежным компаниям-потребителям в 2010-2013 гг., т Таблица 16. Экспортные поставки рутилового концентрата ВГМК по компаниям-потребителям в 2010-2013 гг., т Таблица 17. Состав ильменитового концентрата производства Иршинского Таблица 18. Экспортные поставки ильменитового концентрата Иршинского ГОКа по компаниям-потребителям в 2010-2013 гг., т Таблица 19. Химический состав титансодержащих концентратов Обуховского Таблица 20. Импорт ильменитовых и рутиловых концентратов в РФ по странам Таблица 21. Основные российские компании-импортеры ильменита в 2007- Таблица 22. Основные российские компании-импортеры рутилового концентрата в 2007-2013 гг., т Таблица 23. Экспортные поставки ильменитового концентрата Украины по INFOMINE Research Group www.infomine.ru; e-mail: [email protected]; тел. +7 (495) 988-1123 Таблица 24. Экспортные поставки ильменитового концентрата Украины по производителям в 2007-2013 гг., тыс. т Таблица 25. Экспортные поставки рутилового концентрата Украины по странам в Таблица 26. Экспортные поставки рутилового концентрата Украины по производителям в 2007-2013 гг., т Таблица 27. Производство диоксида титана предприятиями СНГ в 2000-2012 гг., Таблица 28. Производители титановой губки в СНГ Таблица 29. Химический состав титановой губки, выпускаемой в СНГ, по Таблица 30. Импортные поставки титансодержащих концентратов по производителям в ОАО «Ависма» в 2007-2013 гг., тыс. т Таблица 31. Характеристика ферротитана, производимого в РФ (ГОСТ 4761-91) Таблица 32. Химический состав ферротитана производства ОАО «Ключевской завод ферросплавов», % масс.

Таблица 33. Поставки украинских ильменитовых концентратов на КЗФ в 2005гг., т Таблица 34. Поставки имрпортных ильменитовых концентратов на электродные заводы России в 2010-2013 гг., т Таблица 35. Поставки рутиловых концентратов на электродные заводы России в Таблица 36. Баланс российского производства-потребления титансодержащих концентратов в пересчете на TiO2 в 2006-2013 гг., тыс. т, % Таблица 37. Потребление титансодержащих концентратов российскими предприятиями в 2012-2013 гг., тыс. т Таблица 38. Динамика мировых и российских цен на титансодержащие концентраты в 2007-2013 гг., $/т Таблица 39. Динамика цен в России (CIF – российский порт/CIP – граница РФ для импорта, DAF – для экспорта) на ильменитовые концентраты от различных поставщиков в 2007-2013 гг., $/т Таблица 40. Контрактные цены (CIF – российский порт или CIP – граница РФ) на ильменитовые концентраты для российских импортеров в 2007гг., $/т Таблица 41. Динамика цен на рутиловые концентраты (CIF – российский порт или CIP – граница РФ) различных поставщиков в 2007-2013 гг., $/т Таблица 42. Контрактные цены (CIF – российский порт или CIP – граница РФ) на рутиловые концентраты для российских импортеров в 2007- Таблица 43. Динамика платы за железнодорожные перевозки титансодержащих концентратов в РФ в 2007-2012 гг., руб./т Таблица 44. Прогноз развития ключевых событий на рынке титансодержащих Таблица 45. Динамика прогноза спроса на титансодержащие концентраты в России в 2014-2020 гг. (оптимистический сценарий), тыс. т TiO INFOMINE Research Group www.infomine.ru; e-mail: [email protected]; тел. +7 (495) 988-1123 Таблица 46. Динамика прогноза спроса на титансодержащие концентраты в России в 2014-2020 гг. (средний/базовый сценарий), тыс. т INFOMINE Research Group www.infomine.ru; e-mail: [email protected]; тел. +7 (495) 988-1123

СПИСОК РИСУНКОВ

Рисунок 1. Схема использования титановых минеральных концентратов и продуктов их переработки Рисунок 2. Динамика мирового производства титановых концентратов в 1999гг., тыс. т в пересчете на 100% TiO Рисунок 3. Структура сырьевой базы мирового производства диоксида титана в Рисунок 4. Структура мирового потребления диоксида титана в 2012 г., % Рисунок 5. Динамика мирового производства титановой губки в 2005-2012 гг.

Рисунок 6. Мировые цены на ильменитовые и рутиловые концентраты в 2002гг., $/т Рисунок 7. Динамика производства титансодержащих концентратов (в пересчете Рисунок 8. Структура поставок ильменитового концентрата на российский рынок по компаниям-производителям в 2012 г., % Рисунок 9. Структура поставок рутилового концентрата на российский рынок по Рисунок 10. Динамика производства ильменитового концентрата ООО «Олекминский рудник» в 2010-2013 гг., тыс. т Рисунок 11. Динамика производства ильменитового концентрата ОАО «ТГОК «Ильменит» в 2006-2013 гг., т Рисунок 12. Динамика производства лопаритового концентрата (в натуральном весе и в пересчете на TiO2) Ловозерским ГОКом в 1997-2013 гг., т Рисунок 13. Динамика производства ильменитовых концентратов на Украине в Рисунок 14. Динамика производства ильменитовых и рутиловых концентратов на Вольногорском ГМК в 2000-2013 гг., тыс. т Рисунок 15. Динамика производства ильменитовых концентратов на Иршинском ГОКе в 2000-2012 гг., тыс. т Рисунок 16. Динамика экспортных поставок ильменитового концентрата ООО «Валки-ильменит» в 2007-2013 гг., тыс. т Рисунок 17. Динамика импортных закупок РФ ильменитовых и рутиловых концентратов (в натуральном выражении) в 2001-2013 гг., тыс. т Рисунок 18. Динамика экспортных поставок ильменитового концентрата Украины в 2007-2013 гг., тыс. т Рисунок 19. Динамика экспортных поставок рутилового концентрата Украины в Рисунок 20. Динамика импортных поставок ильменитовых концентратов в Казахстан в 2007-2013 гг., тыс. т Рисунок 21. Динамика производства диоксида титана на Украине в 2000- INFOMINE Research Group www.infomine.ru; e-mail: [email protected]; тел. +7 (495) 988-1123 Рисунок 22. Динамика потребления ильменитовых концентратов (52% TiO2) для производства пигментного диоксида титана на Украине в 2000- Рисунок 23. Динамика производства губчатого титана на предприятиях СНГ в Рисунок 24. Динамика производства губчатого титана в мире, России и Китае в Рисунок 25. Динамика импортных закупок титановых концентратов в пересчете на диоксид титана ОАО «Ависма» в 2005-2013 гг., тыс. т Рисунок 26. Динамика производства губчатого титана в ОАО «Соликамский магниевый завод» в 2009-2012 гг., т Рисунок 27. Динамика переработки рутилового концентрата в ОАО «Соликамский магниевый завод» в 2007-2013 гг., т Рисунок 28. Схема получения ферротитана из ильменитового концентрата на Ключевском заводе ферросплавов Рисунок 29. Динамика производства ферротитана в России в 2000-2012 гг., тыс.

Рисунок 30. Динамика производства ферротитана на КЗФ в 2000-2012 гг., тыс. т Рисунок 31. Динамика производства сварочных электродов и сварочной проволоки в РФ в 2000-2012 гг., тыс. т Рисунок 32. Динамика потребления электродной промышленностью РФ рутиловых и ильменитовых концентратов в 2005-2013 гг., тыс. т Рисунок 33. Динамика российского потребления и импорта титансодержащих концентратов в 2000-2013 гг., тыс. т в пересчете на TiO Рисунок 34. Структура потребления титановых концентратов в РФ в 2012 г., % Рисунок 35. Динамика средних импортных/экспортных цен на ильменитовые и рутиловые концентраты в РФ в 2007-2013 гг., $/т Рисунок 37. Прогноз мировых цен на ильменитовые и рутиловые концентраты Рисунок 38. Прогноз российских цен* на ильменитовые и рутиловые Рисунок 39. Прогноз производства титансодержаищих концентратов в России до Рисунок 40. Прогноз потребления титансодержащих концентратов в России до INFOMINE Research Group www.infomine.ru; e-mail: [email protected]; тел. +7 (495) 988-1123

АННОТАЦИЯ

Настоящий отчет является исследованием рынка минерального титансодержащего сырья в России и странах СНГ (Казахстан и Украина). Кроме того в нем представлена краткая информация о состоянии мирового рынка данного сегмента промышленности.

Мониторинг ведется с 2007 г., по некоторым позициям с 2000 г.

Цель исследования – анализ рынка титансодержащего сырья в России.

Данная работа является кабинетным исследованием. В качестве источников информации использовались данные Росстата, Федеральной таможенной службы РФ, официальной статистики железнодорожных перевозок ОАО «РЖД», Агентства Республики Казахстан по статистике, Государственного Комитета статистики Украины, данные базы UNdata, отраслевой и региональной прессы, годовых и квартальных отчетов эмитентов ценных бумаг, а также интернет-сайтов производителей.

Хронологические рамки исследования: 2007-2013 гг.; прогноз – 2014гг.

География исследования: Российская Федерация, Украина, Казахстан.

Отчет состоит из 9 частей, содержит 174 страницы, в том числе таблицы, 40 рисунков и 2 приложения.

В первой главе дано описание мирового рынка титансодержащих концентратов (основные компании-производители, мировое производство в 2001-2012 гг.). Описаны современные тенденции.

Вторая глава посвящена исследованию минерально-сырьевой базы титансодержащего сырья России, Украины и Казахстана. В главе приведены данные по запасам, а также описаны ключевые месторождения:

разрабатываемые и потенциальные.

В третьей главе отчета рассматриваются объемы добычи ильменитовых и рутиловых концентратов в России, Казахстане и на Украине в 2007-2013 гг.

Описаны все добывающие компании в этих странах, а также рассмотрены проекты по разработке новых месторождений.

Четвертая глава посвящена внешнеторговым операциям с ильменитовыми и рутиловыми концентратами в России, в Казахстане и в Украине в 2001-2013 гг. В ней представлены сведения в разрезе товар-страна и товаркомпания-потребитель (импортер) в РФ. Кроме того в разделе подробно рассмотрены украинские экспортные поставки как ильменитовых, так и рутиловых концентратов в 2007-2013 гг. – динамика поставок по странам и производителям. Перечень зарубежных покупателей украинского сырья представлен в описании предприятий.

Пятая глава посвящена анализу потребления титансодержащих концентратов в России в 2007-2013 гг. В ней даны динамика и структура потребления данного вида сырья за последние 7 лет, проанализированы факторы, обуславливающие спрос на исследуемую продукцию, рассмотрены основные отрасли-потребители.

INFOMINE Research Group www.infomine.ru; e-mail: [email protected]; тел. +7 (495) 988-1123 В шестой главе отчета рассчитан баланс производства-потребления титансодержащих концентратов в России за 2007-2013 гг.

титансодержащего сырья в России в 2007-2013 гг. В этом разделе представлена динамика изменения экспортно-импортных и внутренних цен на ильменитовые и рутиловые концентраты за последние годы. Проведен анализ влияния логистики на цену концентрата.

В восьмой главе рассмотрен прогноз производства и потребления титансодержащих концентратов в России до 2020 г. Представлен прогноз спроса на ближайшие 7 лет, основанный на прогнозе развития основных отраслей, использующих ильменитовые и рутиловые концентраты.

В приложениях приведена контактная информация основных предприятий-производителей и потребителей титансодержащих концентратов в России, Украине, Казахстане.

Целевая аудитория исследования:

– участники рынка титансодержащих концентратов и цепочек его дальнейшего потребления (металлический титан, сварочные электроды);

– потенциальные инвесторы.

Предлагаемое исследование претендует на роль справочного пособия для служб маркетинга и специалистов, принимающих управленческие решения, работающих на рынке титансодержащей продукции.

INFOMINE Research Group www.infomine.ru; e-mail: [email protected]; тел. +7 (495) 988-1123 Титан – девятый наиболее распространенный в земной коре элемент, его кларк составляет около 0,6% от земной массы. Для титана и его соединений характерны достаточно уникальные характеристики, что привело к широкому их использованию в разных отраслях промышленности. Сырьем для получения металла и его соединений являются титановые минеральные концентраты.

Наиболее масштабная область использования титановых концентратов – получение пигментного диоксида титана. На эти цели в мире ежегодно уходит 90-95% титанового сырья. Белый диоксид титана используется для получения титановых белил, в производстве бумаги, пластиков, керамики и др. Титановые белила являются лучшими из всех минеральных пигментов по стойкости, белизне, укрывистости и др. свойствам. Спрос на пигментный диоксид зависит от постоянно растущих объемов жилищного строительства, производства автомобилей, морских судов, самолетов и других изделий, требующих стойких, долговечных покрытий. Основные потребители диоксида титана – Китай, Индия, США, Япония, Германия.

Кроме того, диоксид титана применяется в целлюлозно-бумажной промышленности для отбеливания и улучшения укрывистости бумажной пульпы, при производстве покрывающих бумагу средств. В производстве синтетических волокон и тканей соединение титана используется для матирования скрученного волокна, в косметике – для защиты от ультрафиолетовой радиации в солнцезащитных кремах, для придания высокого отбеливающего и укрывистостного заглушающего эффекта зубной пасте, мылу и т.д.

Диоксид титана может быть использован как катализатор, фотокатализатор и как инертный базовый керамический материал для активных компонентов. Еще одна область применения – аналитическая и опытная хроматография жидкостей.

Другие сферы использования TiO2 включают предохранение древесины (повышение атмосферостойкости с помощью оптической фильтрации вредной для древесины солнечной радиации), наполнение резины, стеклянных эмалей, стекла и стеклянной керамики, электрокерамики, а также производство сварочных флюсов, твердых сплавов, химических промежуточных соединений, материалов, используемых при высоких температурах (например, противопожарная защита печей с форсированной тягой), декоративного бетона (придание белизны цементной краске) и т.д.

Отдельно следует отметить диоксид титана высокой химической чистоты (99,999%) марки ОСЧ 7-5 (ТУ-б-09-01-640-84), который получают методом термического гидролиза и применяют в качестве эталона чистоты, в производстве оптически прозрачных стекол, в волоконной оптике, радиоэлектронике, для пьезокерамики, в медицинской и пищевой промышленности. Пищевая и фармацевтическая промышленность используют диоксид титана для придания отбеливающего и укрывистостного эффекта, для защиты продукции от ультрафиолетового излучения.

INFOMINE Research Group www.infomine.ru; e-mail: [email protected]; тел. +7 (495) 988-1123 Другая объемная область применения титанового сырья – производство титановой губки – промежуточного продукта для получения металлического титана и его сплавов: низкая плотность, высокая жаро- и коррозионная стойкость практически в любых средах, высокие механические и другие свойства делают его незаменимым и открывают широкие перспективы применения в авиационнокосмической технике, судостроении (особенно подводном), машиностроении, в химическом производстве, нефтедобыче, строительстве морских и береговых сооружений, в автомобилестроении, энергетике, лесохимии, медицине и др.

Титановые концентраты используются также для производства ферротитана и в электродной промышленности для обмазки сварочных электродов.

Потребность в титане и его соединениях до 2008 г. неуклонно возрастала.

Ежегодный рост мирового потребления титановых пигментов составлял около 3% в год. После спада спроса в 2008-2009 гг. в дальнейшем произошло восстановление производства, как минерального сырья, так и титановых продуктов.

INFOMINE Research Group www.infomine.ru; e-mail: [email protected]; тел. +7 (495) 988-1123 1.1.1. Минеральный состав, виды титанового сырья и способы переработки Главные промышленные минералы титана:

– ильменит FeTiO3 (42-62% TiO2);

– рутил (92-98% TiO2);

– анатаз (полиморфная модификация рутила);

– лейкоксен – продукт изменения ильменита (FeTiO3Fe2O3nTiO2, 63-90% TiO2).

Основными источниками для производства титана и диоксида являются ильменитовый, рутиловый и, в меньшей степени, лейкоксеновый концентраты.

Лучшие и наиболее дорогие из них – рутиловые, содержащие более 91% TiO2.

Ильменитовые концентраты содержат TiO2 в диапазоне 42-63%. Для повышения качества титанового сырья, идущего на получение металла или диоксида из ильменитовых или лейкоксеновых концентратов, производят титановый шлак (70-85% TiO2) и синтетический рутил (95-98% TiO2). Эти титановые полупродукты с высоким содержанием TiO2 наиболее предпочтительны для получения из них металла, пигментного диоксида титана и другой товарной продукции. Схема использования различных концентратов титана показана на рис. 1.

Для передела титановых концентратов на пигментный диоксид применяют сернокислотный (сульфатный) и хлоридный способы. За рубежом более 50% диоксида титана получают по хлоридной технологии. В СССР, а теперь на территории СНГ применялась и применяется только сульфатная технология переработки собственных ильменитовых концентратов и импортных шлаков.

Для сульфатной технологии необходимы малоизмененные ильмениты, где содержание окисного железа в минерале меньше или равно содержанию закисного железа (в противном случае концентраты не будут растворяться в серной кислоте). Таким требованиям отвечают ильменитовые концентраты, полученные из коренных месторождений или концентраты из россыпей ближнего сноса. По сульфатной технологии железо, содержащееся в ильменитовых концентратах, не используется, а значительные по объему отходы сернокислого железа требуют утилизации или захоронения. Образуется большое количество разбавленной 20-22%-ной гидролизной серной кислоты (в пересчете на моногидрат ~2 т на 1 т ТiO2), загрязненной сульфатом железа, 1-2% титанилсульфата и несколькими процентами других сульфатов. Примерный расход основных материалов на производство 1 т диоксида титана из ильменитовых концентратов сернокислотным методом составляет:

ильменитового концентрата, содержащего 42% TiO2 – 3,1 т; серной кислоты (моногидрат) – 4-4,5 т; железной стружки – 0,24 т.

INFOMINE Research Group www.infomine.ru; e-mail: [email protected]; тел. +7 (495) 988-1123 Хлоридный способ промышленного получения пигментного диоксида титана был изобретен компанией DuPont (США) в 1950 г. Хлоридный метод по сравнению с сернокислотным имеет более короткую технологическую схему, экологически менее вреден, почти безотходен, процесс непрерывный и поддается автоматизации. Нерешенным является вопрос использования образующейся соляной кислоты. Кроме того, для хлоридного способа сырьем могут служить только богатые титановые полупродукты (шлак или искусственный рутил), т.е. требуется предварительная весьма энергоемкая переработка ильменитовых и лейкоксеновых концентратов в процессе электроплавки или гидрометаллургии. К качеству же ильменитовых концентратов для сульфатной технологии предъявляют менее жесткие требования. Именно поэтому в Китае, титановая промышленность которого ориентирована на использование отечественного ильменитового сырья, преобладает использование сульфатной технологии (на начало 2013 г. в Китае лишь на одном предприятии применяется хлоридная технология, и компания DuPont уже в течение нескольких лет не может согласовать с китайскими властями разрешение на строительство своего «хлоридного» предприятия).

В настоящее время масштабы применения в мире сульфатных и хлоридных способов примерно одинаковы. Если в 70-80 гг. ХХ века использовался преимущественно хлоридный способ, как экологически более чистый, то в последнее время, в связи с совершенствованием технологии переработки концентратов сульфатным методом, предприятия стали шире использовать сульфатную технологию как экономически более выгодную, отвечающую экологическим требованиям. В последние десятилетия были сокращены токсичные отходы при сульфатном производстве и увеличен спектр выпуска железооксидных пигментов. Кроме того, в последние годы произошло значительное снижение стоимости серной кислоты. Поэтому повысился интерес к ильменитовым концентратам высокого качества для непосредственной их переработки сульфатным способом. Так, на территории бывшего СССР только ильменитовые концентраты Иршинской группы (Украина) были пригодны для переработки на пигментный диоксид титана по сульфатной технологии, так как иршинский ильменит малоизмененный лейкоксенизированный, соотношение в минерале окисного железа к закисному меньше или равно единице) и легко вскрывается серной кислотой. Ильмениты Вольногорского комбината не пригодны для производства пигмента по сульфатной технологии, они могут идти на плавку на шлак.

Получаемый диоксид титана может быть рутильной или анатазной модификации (в зависимости от строения кристаллической решетки).

Анатазная форма существенно уступает по производству рутильной, так как хуже рассеивает свет (примерно на 30%) и менее атмосферостойкая (хуже защищает от УФ лучей). В результате более сильного взаимного притяжения ионов в молекулах рутила данная модификация обладает большей твердостью (абразивностью), более высокими показателем преломления (2,55 – у анатаза и 2,7 – у рутила) и диэлектрической постоянной. Плотность при 20°C для рутила – 4,235 г/см3, для анатаза – 4,05 г/см3. По своим химическим свойствам TiO INFOMINE Research Group www.infomine.ru; e-mail: [email protected]; тел. +7 (495) 988-1123 относится к амфотерным оксидам, то есть проявляет как кислотные, так и основные свойства. TiO2 практически не растворяется в воде, разбавленных растворах щелочей и минеральных кислотах, кроме плавиковой и концентрированной серной. К физическим свойствам TiO2 относится появление желтизны после нагревания и обесцвечивание после охлаждения. Хорошо очищенный TiO2 – самый стабильный (нелетучий, нерастворимый в кислотах, щелочах и растворах при нормальных условиях) из всех известных белых пигментов (практически не поглощает никакого падающего света в видимой области спектра).

Около 5% минерального сырья в мире используется для производства титановой губки, из которой в дальнейшем производят титановый прокат.

Получение металлического титана включает сл. операции:

– плавка ильменитовых концентратов в дуговых электропечах для отделения железа с получением титановых шлаков. В связи с тем, что титан концентрируется в шлаке, существуют жесткие ограничения по содержанию SiO2, P2O5, S в титановых концентратах;

– хлорирование титановых шлаков с получением четыреххлористого титана, очистка TiCl4 от примесей;

– получение металлического титана из его хлорида;

– получение слитков титана (плавка в дуговой вакуумной печи, иодидное рафинирование).

Цель первой операции (восстановительной плавки) – удаление основной массы железа для улучшения последующего процесса хлорирования. В противном случае значительное количество хлора будет расходоваться на хлорирование железа. В качестве восстановителя используют измельченный кокс. Получаемый титановый шлак содержит 85-90% TiO2, 3-5% FeO, 2-4% SiO2, 0,5-1% CaO, 2-4% Al2O3, остальное MgO, MnO, V2O5, Cr2O3. Извлечение титана в титановый шлак составляет 96-97%. Титановый шлак считается титановым полупродуктом.

Затем титановый шлак хлорируют с получением тетрахлорида титана.

После его очистки проводят магнийтермическое восстановление титана.

Восстановление титана до металла осуществляется в реакторе из нержавеющей хромоникелевой стали в атмосфере аргона при температуре 800-9000С.

Металлический титан, образующийся при магнийтермическом восстановлении, собирается на дне реторты в виде губчатой массы (титановой губки), пропитанной магнием, который периодически выводят из аппарата через специальное сливное отверстие. Реакционная масса, заполняющая аппарат после окончания процесса, содержит около 50% титана, избыточный магний и его хлорид. Эти примеси удаляют с помощью вакуумной отгонки.

Полученный в результате магнийтермического восстановления технический титан (губка) содержит (%): около 0,07 Cl; 0,1 Fe; 0,05 Ni; по 0,02 C и N; 0,04-0,05 Si. Общее извлечение титана из шлака составляет 70-75%.

В товарной форме куски губки после дробления имеют размер 12-70 мм.

Губку упаковывают в барабаны, которые вакуумируют и плотно закрывают.

INFOMINE Research Group www.infomine.ru; e-mail: [email protected]; тел. +7 (495) 988-1123 Рисунок 1. Схема использования титановых минеральных концентратов и продуктов их переработки Источник: обзор научно-технической литературы 1.1.2. Требования к титансодержащим концентратам Среди промышленных титановых руд выделяются две основные группы:

руды россыпей и руды коренных месторождений.

Между рудами этих двух групп есть существенные различия в вещественном составе, уровне содержания TiO2, структурно-текстурных особенностях и, как следствие, технологических свойствах. Кроме того, у руд разных месторождений даже одной группы существуют свои специфические особенности. Всё это не позволяет разработать единые кондиции на титановое минеральное сырьё. Кондиции могут заметно отличаться для руд конкретных месторождений и разрабатываются для каждого из них отдельно.

Так, самыми бедными по содержанию TiO2 являются ильмениты коренных месторождений (содержание TiO2 – 42-48%). В коренных месторождениях ильменит не подвергся гипергенным изменениям и содержание оксида титана и оксида железа близко к стехиометрическому соотношению в минерале. В мире разрабатывается всего 5 месторождений коренных титановых руд, в том числе недавно введенный в эксплуатацию Олекминский рудник в РФ.

Основная масса ильменита в мире добывается на россыпных месторождениях. В россыпях ближнего сноса содержание TiO2 в минерале не ниже 55%. В древних погребенных россыпях содержание TiO2 в ильмените достигает значения 60% и более. В лейкоксеновых концентратах содержание TiO2 доходит до 90%, т.к. в результате процесса лейкоксенизации из ильменита выщелачивается железо и происходит его «обогащение» диоксидом титана.

Весь ильменит условно можно разделить на две категории по степени измененности (выщелачиванию железа): неизмененный (TiO2 до 55-57%, FeO/Fe2O3 больше 1,0) и измененный (TiO2 больше 55-57%, FeO/Fe2O3 менее 1,0). Для эффективной химической переработки ильменитового концентрата сернокислым способом нужен неизмененный ильменит. Для ильменитов, поступающих на получение пигментов по хлорной технологии, фазовый состав ильменита не имеет значения, так как по этой технологии необходима плавка на шлак.

Кроме измененного фазового состава ильменита, важным показателем концентратов является наличие в них примесей разных минералов (SiO2 в виде кварцевого песка, пироксена и других) и оксидов (Аl2О3, FеО, Fе2О3, СаО, SiO2, Сr2О3, Р2О5, V2О5, МnО, МgО). Для пигментной промышленности особое значение имеют те примеси, которые негативно влияют на пигментные свойства и, особенно, на белизну готового продукта: FеО, Fе2О3 (дают красный оттенок), CrO, Сr2O3, СrO2, СrO3 (коричнево-желтая расцветка), МnО (серый цвет), V2О5 (красный цвет).

Для металлургии требования по содержанию вредных примесей в концентратах несколько другие. Например, ВСМПО «Ависма», крупнейший продуцент металлического титана в РФ, предъявляет к ильменитовым концентратам требования по Р2О5 0,15%, по сере 0,1%, при этом могут INFOMINE Research Group www.infomine.ru; e-mail: [email protected]; тел.+7 (495) 988-1123 использоваться концентраты, содержащие как 42% TiO2, так и 60% (хотя предприятие предпочитает приобретать богатые украинские ильменитовые концентраты).

Концентраты рутила содержат, как правило, 94-96% TiO2. При этом различают рутиловые концентраты пигментного и сварочного сортов.

Наибольшую ценность представляет рутил сварочного сорта.

В таблице 1 приведены требования к различным титановым концентратам для различных производств.

Таблица 1. Основные требования к титановым концентратам для производства Получение пигментного по сульфатной технологии Выплавка шлаков для производства диоксида Выплавка шлаков Производство сварочных рутиловых концентратов Источник: ФГУП ВИМС Лейкоксеновый концентрат выпускает ограниченное число фирм в мире, например компания MDL, производящая данный продукт в Западной Австралии (TiO2 не менее 91%, ZrO2 не более 1%).

Кроме того, выпускаются лопаритовые и сфеновые концентраты в РФ и анатазовые в Бразилии. Из лопаритового концентрата титан получают как попутный металл. Анатазовый концентрат, как и рутил, содержит около 95% TiO2 (напомним, что анатаз – это природная двуокись титана в тетрагональной кристаллизации). Сфеновые и перовскитовые концентраты не сертифицируются.

INFOMINE Research Group www.infomine.ru; e-mail: [email protected]; тел.+7 (495) 988-1123