鈦行業(yè)“十二五”規(guī)劃研究
1.1 鈦的性能及應(yīng)用領(lǐng)域
鈦在地殼中的含量極為豐富，位居鐵、鋁、鎂后的第四位，易于開采。鈦及其合金具有比強(qiáng)度高、耐腐蝕、無磁性、低阻尼、高低溫性能好、與碳復(fù)合材料的相容性好、生物相容性好等突出優(yōu)點，并具有超導(dǎo)、形狀記憶和儲氫特性，在太空、陸地、海洋及人體中廣泛應(yīng)用，是當(dāng)代最具有技術(shù)魅力的金屬材料，被人們美譽(yù)為“太空金屬”、“海洋金屬”、“全能金屬”。
鈦合金是現(xiàn)代金屬，是重要的戰(zhàn)略金屬。鈦在國民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用，反映一個國家的綜合國力，經(jīng)濟(jì)實力，國防實力，是高新技術(shù)不可或缺的關(guān)鍵材料，目前世界上主要經(jīng)濟(jì)體都競相發(fā)展鈦工業(yè)�？v觀世界鈦工業(yè)的發(fā)展史，社會的現(xiàn)代化程度越高，用量就越大，換句話說，用鈦量的多少是一個國家發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志。
鈦的應(yīng)用非常廣泛，其最大的應(yīng)用市場的航空航天領(lǐng)域，主要用于機(jī)翼、機(jī)翼箱配件、緊固件、前后機(jī)身零件、地面梁、作為軌道、機(jī)翼肋骨、門及門框、發(fā)動機(jī)配件、起落架等，以及機(jī)載設(shè)備、火箭、人造衛(wèi)星、導(dǎo)彈等。
在非航空鈦市場，主要包括石油、能源、冶金、輕工、制藥、醫(yī)療、海洋工程建筑裝飾、汽車制造、體育休閑等領(lǐng)域，幾號覆蓋了所有的產(chǎn)業(yè)。就中國鈦市場而言，發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮氖呛娇蘸教�，但目前最大的市場是非航空鈦市場，僅化工領(lǐng)域用鈦量就占整個鈦市場的45%左右，鋼鐵、電力、醫(yī)療、汽車等領(lǐng)域用鈦量也將有很大的增長期望。
1.2 國內(nèi)外鈦冶煉加工的裝備、技術(shù)、質(zhì)量現(xiàn)狀
1.2.1 鈦的冶煉
（1）氯化生產(chǎn)
獨聯(lián)體國家的富鈦料由于二氧化鈦的含量較低，鈣、鎂氧化物的含量較高，均采用熔鹽氯化的方式，它是錢蘇聯(lián)冶金工作者成分利用本國資源的范例。但它的致命弱點也是顯而易見的，副產(chǎn)大量的廢鹽。
目前以美國、日本的沸騰氯化生產(chǎn)技術(shù)最為先進(jìn)，爐子的大型化為海綿鈦、鈦白大規(guī)模生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件，美國最大的沸騰氯化爐爐床直徑達(dá)到了Φ5000mm，粗TiCl4日產(chǎn)達(dá)到500t/臺。由于日本、美國主要使用的是天然和人造金紅石，富鈦料品味高、雜質(zhì)少，因此產(chǎn)量高，消耗低，“三廢”少，勞動生產(chǎn)率高。日、美均采用計算機(jī)控制生產(chǎn)。
由于原料的原因，國內(nèi)除中信錦州鐵合金股份有限公司采用熔鹽氯化外，各廠家均用有篩板、無篩板沸騰氯化技術(shù)生產(chǎn)粗TiCl4，由于爐床反應(yīng)段直徑較小，因而爐產(chǎn)能較低，為了突破這一難題，遵義鈦業(yè)、撫順鈦業(yè)自主設(shè)計了爐床直徑為 Φ2400mm（設(shè)計日產(chǎn)能97t/臺，氯耗為每噸TiCl4 1.05t）、Φ2560mm的無篩板大型沸騰氯化爐，但是目前為止，這兩臺氯化爐都未能達(dá)到設(shè)計產(chǎn)能。由于各方面的原因，我國在20世紀(jì)80 年代開始的氯化爐大型化的工業(yè)試驗停止了腳步，致使我國在大型氯化爐的設(shè)計上缺乏基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。因此氯化是我國與國外先進(jìn)技術(shù)差距較大的一道工序。
“十一五”期間，洛陽雙端萬基、遵寶鈦業(yè)分別從國外引進(jìn)整套Φ2400mm（設(shè)計日產(chǎn)能125t/臺，氯耗為每噸TiCl40.95t）的大型沸騰氯化爐生產(chǎn)技術(shù)，目前正在進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，通過消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)，以盡快縮小我國氯化技術(shù)與國外的差距。
（2）精制生產(chǎn)
獨聯(lián)體國家均采用鋁粉除釩工藝技術(shù)，日本主要采用氯化氫除釩工藝技術(shù)，美國采用有機(jī)物除釩工藝技術(shù)。上述三種方法技術(shù)上都是成熟的且能連續(xù)生產(chǎn)，產(chǎn)能大，消耗低，成本低，生產(chǎn)勞動率高，產(chǎn)出的“三廢”少且便于治理。三國均使用計算機(jī)控制生產(chǎn)。
目前，國內(nèi)大多數(shù)廠家均采用銅絲除釩工藝。銅絲除釩工藝落后，單塔產(chǎn)能低，且不能連續(xù)生產(chǎn)，失效銅絲的清洗又帶來新的污染，銅釩混合物無有效的回收手段。國內(nèi)僅遵義鈦業(yè)實現(xiàn)了計算機(jī)控制生產(chǎn)，其余廠家均采用人工操作，因此精制工序同樣是我國與國外先進(jìn)技術(shù)差距較大的一道工序。 國內(nèi)僅中信錦州鐵合金股份有限公司等少數(shù)幾家采用有機(jī)物除釩工藝，北京有色金屬研究總院研究的一步法鋁粉除釩工藝目前還在天津化工廠進(jìn)行工藝試驗。“十一五”期間，洛陽雙端萬基、遵寶鈦業(yè)分別從國外引進(jìn)了整套植物油除釩技術(shù)。通過技術(shù)關(guān)，以盡快縮小我國精制生產(chǎn)技術(shù)與國外的差距。
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