一、世界钛行业现状

1、 世界钛矿分布

全球钛资源分布较广，三十多个国家拥有钛资源。矿物中二氧化钛含量为1%的矿物有100多种，但有工业价值的仅10余种。在过去几十年中，不同国家对钛资源储量报道差异较大，到目前为止，世界钛资源储量要做到准确统计仍十分困难，原因是各国对钛资源的认定标准(即经济与非经济的)不一致，如英国ROSKILLINFO在钛资源统计数据中未包括钒钛磁铁矿资源，2000年以前美国美国地质调查局也不把中国低品位钒钛磁铁矿视为钛资源，从而造成不同资料统计数据差异较大。

目前全球有工业利用价值的钛资源主要是钛铁矿、锐钛矿、板钛矿、白钛矿、钙钛矿和金红石。大量开采利用的是钛铁矿和金红石，其中钛铁矿占绝大多数。世界钛矿资源以钛铁矿为主，钛铁矿约占世界钛资源总量的90％，其余10％来自金红石、锐钛矿、铁矿渣等。

全球钛资源主要分布在澳大利亚、南非、加拿大、中国和印度等国家。其中加拿大、中国、印度主要是钛岩矿；澳大利亚、美国主要是钛砂矿；南非的钛岩矿和钛砂矿都十分丰富。钛铁矿储量主要集中于中国、澳大利亚、南非、印度、挪威、美国、加拿大、乌克兰和巴西等国；金红石储量主要集中于澳大利亚、南非、印度、巴西、乌克兰和美国等国。据2007年美国地质调查局公布的资料表明，全球钛铁矿基础储量约12亿吨，储量约6亿吨，金红石基础储量约1亿吨，储量5000Zt。

中机院机电市场研究所

国外一般把具有经济开采价值和潜在经济开采价值的钛矿全部视为钛矿资源。因此，目前全球钛资源储量约20多亿吨(按二氧化钛计)，基础储量13亿吨(钛铁矿+金红石)，储量6.5亿吨(钛铁矿+金红石)。但这些储量中未包括俄罗斯丰富的钛资源，有文献报道俄罗斯奇林斯克钒钛磁铁矿储量高达300多亿吨，钛资源储量极为丰富(二氧化钛含量不详)，可见全球钛资源的总储量相当巨大和丰富。国外报道我国已探明的钛铁矿基础储量为3.5亿吨(钛铁矿+金红石)，储量2亿吨(钛铁矿+金红石)，占世界储量的31%。

2、世界钛矿开采利用状况

世界上具有开采价值的钛矿有岩矿和砂矿二种。岩矿是原生矿，基本上都是共生矿，有钛铁矿、钛磁铁矿和赤铁钛铁矿等不同类型。岩矿的特点是产地集中，储量大，可大规模开采；缺点是脉石含量高，结构致密，可选性差，选矿回收率低，精矿品位低。主要生产国有加拿大、中国、印度和俄罗斯。砂矿是次生矿，在海岸或河滩附近沉积成矿，主要矿物是金红石、钛铁矿，多与独居石、锆英石和锡石等共生。优点是结构松散，脉石含量少，可选性好，精矿品位高。缺点是资源分散、原矿品位低。主要产于南非、澳大利亚、印度和南美洲国家的海滨和内河沉积层中。

在钛铁矿生产中，一般认为砂矿中钛矿含量在15千克每立方米以上(金红石矿中钛矿含量在2千克每立方米以上)才有工业开采价值。而岩矿中钛铁矿二氧化钛，含量在10%-40%(金红石矿Ti02含量超过3%)才有工业开采价值。实际上，对共生矿来说，在含有其它具有工业开采价值的伴生矿物时，也可以在矿产开发中进行综合利用，回收钛精矿。南非、澳大利亚砂矿资源十分丰富，但澳大利亚海滨砂矿中存在放射性元素，从而对大规模开发利用产生一定的影响。

全球钛矿经过多年开采，优质天然金红石资源逐步减少，年总产量不足40万吨(按二氧化钛计)，因而近年来钛矿生产大国的产量发生了一些变化，特别是曾经占全球金红石、钛铁矿等钛原料产量80%左右的澳大利亚产量快速下降。尽管如此，目前澳大利亚钛矿在世界钛矿生产中仍然占据第一位。澳大利亚主要利用钛砂矿来生产钛精矿，2006年钛矿产量约占全球产量的25%。

过去世界最大的天然优质金红石生产国是塞拉利昂，由于该国发生战乱，天然金红石开采已经停产多年。目前澳大利亚是世界上最大的天然金红石生产国，但产量并不大，每年只有17万吨的产量(按二氧化钛计)。

钛铁矿资源有原生矿和砂矿两种，其中原生钛铁矿约占70％，钛铁砂矿占30％。金红石资源的经济探明储量全部为砂矿，巴西的锐钛矿是金红石的重要潜在资源，澳大利亚是世界金红石砂矿的最大资源国。世界主要的钛铁矿床共有80多个，主要的金红石矿床50多个，分布在40多个国家。目前，世界对新的钛矿资源的勘查与开发利用主要集中在澳大利亚、加拿大、马达加斯加、莫桑比克、印度、肯尼亚和南非等。从全球范围看，由于目前正在开采的钛矿山品位下降，从而刺激了寻找新的钛矿物资源的勘查开发活动。

二、我国钛行业概述

1、我国钛矿资源现状

我国探明的钛资源分布在21个省（自治区、直辖市）共108个矿区。主要产区为四川，次有河北、海南、广东、湖北、广西、云南、陕西、山西等省（区）。

a. 金红石岩矿：主要矿床分布在湖北省枣阳的大阜山；山西省代县的碾子沟；河南省新县的杨冲；山东省莱西县的刘家庄。其中湖北省金红石表内储量（534.43万吨）占全国同类储量（750.86万吨）的71.2％，山西省（154.79万吨）占20.6％，陕西省（44.4万吨）占5.9％。

b. 金红石砂矿：主要分布在河南省西峡县的八庙子沟；山东省莱西县的刘家庄和储城市的上崔家沟；湖北省枣阳的大阜山；湖南省湘阴的望湘、岳阳的新墙河、华容的三郎堰；安徽省潜山的黄铺古井；海南省万宁县的保定。其中河南省金红石砂矿表内储量（218.45万吨）占全国同类储量（256.86万吨）的85％，山东省（17.68万吨）占6.9％，湖北省（9.24万吨）占3.6％，湖南省（6.99万吨）占2.7％，安徽省占1.15％，海南省占0.58％。

c. 钛铁矿砂矿：主要矿床分布在海南省万宁的保定、长安、兴隆，琼海的沙老、南港，陵水的乌石-港坡、万洲坡，文昌的辅前；广西壮族自治区藤县的东胜、三吉壤；广东省化州的平定；云南省保山的板桥；江西省定南的车步、赤水；湖南省岳阳的新墙河、华容的三郎堰；陕西省安康的月河恒口、大同。其中海南省钛铁矿矿物表内储量（1335.63万吨），占全国同类储量（3811.68万吨）的35％，云南省（1088.30万吨）占28.6％，广东省（616.04万吨）占16.2％，广西壮族自治区（521.70万吨）占13.7％，江西省（117.95万吨）占3.1％。

d. 钛磁铁矿岩矿：主要矿床分布在四川省的攀枝花和红格，米易的白马，西昌的太和；河北省承德的大庙、黑山，丰宁的招兵沟，崇礼的南天门；山西省左权的桐峪；陕西省洋县的毕机沟；新疆的尾亚；河南省舞阳的赵案庄；广东省兴宁的霞岚；黑龙江省的呼玛；北京市昌平的上庄和怀柔的新地。其中四川省表内储量（44256.32万吨）占全国同类储量（46522.83万吨）的95.1％，河北省（1544.46万吨）占3.3％，陕西省占0.46％，山西省占0.35％。

2、我国钛矿的开采利用

中国虽然是世界钛矿资源最丰富的国家之一，但90%以上是共生岩矿，品位低，成分复杂，开采困难。同时由于经营分散，机械化程度不高，产品质量不稳定，造成钛矿资源浪费严重。我国钛铁砂矿极为分散，资源集中度低，目前开发多以民采为主，难以形成规模化开发利用。部分海滨钛砂矿存在放射性元素，而且开采方式“环保”压力大。砂矿主要产地在广西，云南、海南和广东。分布在攀西和承德地区的钛铁岩矿资源，可大规模开发利用，但这种钛矿难采难选，开发利用存在一定困难，目前主要以综合利用为主，采取从生产铁精矿的磁选尾矿中综合回收提取钛铁矿的选矿技术，是国内大规模生产钛矿的主要方式。我国原生金红石矿品位低，嵌布粒度普遍偏细，目前可供开发利用的优质金红石资源严重不足。

尽管我国是世界钛矿资源储量较丰富的国家之一，但钛矿资源以可选性差的原生钒钛磁铁矿为主。可选性好、品位高的砂矿不多，天然金红石矿产资源更少，国内钛矿无任何资源优势，产量严重不能满足国内钛工业需求，每年要进口约30万吨钛矿(按二氧化钛计)。国内业界把钛工业的希望寄托在攀枝花钛资源上，促使攀钢在综合回收钛资源上不断进行扩能，尽可能多回收钛精矿以满足国内需求。

近年来，攀钢通过技术创新加大了对钒钛磁铁矿资源综合利用钛的力度，攻克了微细粒级钛铁矿回收等多项技术难关，使企业钛精矿产量大幅度增加，目前生产能力达到30万吨，成为国内最大的钛精矿生产企业，产品在国内市场有较强的竞争力。然而，由于钒钛磁铁矿选铁对钛的分流，加上磁选尾矿组分复杂，可选性差，利用难度大，虽然经过多年攻关，钛的综合回收率仍只能达到26%左右。

三、我国钛工业主要区域发展情况

1、陕西宝鸡---“中国钛谷”

陕西宝鸡是我国最大的钛及钛合金生产基地，宝鸡经过多年发展，初步形成了以宝钛集团为龙头，以力兴钛业、中色特种金属、欧亚化工、陕西开达、西北锆管等为骨干的一大批中小企业的钛产业集群，宝鸡钛行业已聚集科研、生产、加工、贸易和流通企业400余家，其中销售收入超过50亿元的企业1家，上亿元的企业8家。2009年宝鸡高新区钛材加工装备、技术水平及生产能力均居全国第一，生产能力占全国的60％左右，市场份额占国内钛加工材市场80％以上，占世界产量的20%以上，承担着中国90%以上高端钛材产品的生产任务。2009年，宝鸡高新区钛产业总产值和销售收入均超过120亿元。

2、四川攀枝花—“中国钒钛之都”

攀枝花地处“攀西大裂谷”中南段，自然资源十分丰富，被誉为“富甲天下的聚宝盆”。攀枝花钒钛磁铁矿资源集中、储量巨大，累计探明储量为73.37亿吨，作为铁矿资源位居国内第二；钒钛磁铁矿远景储量约41-55亿吨，其中钛约3.7-4.9亿吨，钒约887-1180万吨，钛砂矿约1000万吨，采剥围岩（表外矿）、尾矿、冶金渣中钛可利用量约7000万吨、钒可利用量约50万吨。钒钛资源在四川乃至全国占绝对优势，2008年4月被中国矿业联合会命名为“中国钒钛之都”。

3、河南洛阳

洛阳国家高新技术产业开发区经过十多年的发展，初步形成了以海绵钛、钛板带、精铸钛、氧化钼、钼铁、白钨、铝箔为代表的特色材料产业，已成为中部地区重要的海绵钛、钛合金精铸制品、钛制设备生产加工基地。目前大到船舶部件、换热设备，小到心脏支架、高尔夫球头都已形成系列化产品;中船重工725所钛合金技术及工程应用研究中心的建立，双瑞集团亚洲最大1000kg凝壳铸造炉的投入使用，标志开发区在国内钛产业应用领域处于领先水平;万吨级海绵钛项目的投产，5000吨钛板带项目的开工，将彻底解决制约洛阳高新区钛产业发展的瓶颈问题，从而形成“海绵钛———钛铸锭———钛加工材———钛合金制品”这一完整的产业链。

4、云南昆明

云南是我国钛资源最丰富的地区之一,且钛矿具有储量大、品位高、分选性能好等优点。昆钢集团2008年4月成功轧制出中国第一卷冷轧钛卷,成为国内唯一拥有从热轧至冷轧退火钛带卷全流程生产工艺技术的厂家, 昆钢集团旗下的云南钛业股份有限公司正积极打造一个年产2万吨的钛材加工基地。这样的产能 将成为国内最大、全球前三。与高产能相匹配的是高技术含量、产品的高端化以及产业的低碳运作，云南的钛业正从一个高起点起步。

随着昆钢集团旗下云南钛业股份有限公司禄丰土官2万吨/年钛材加工基地7月1日的建成投产,由昆钢集团和云南冶金集团联手打造的全国最大钛产业集群在云南初具雏形。云南冶金集团新立有色金属有限公司于2007年11月投资40亿元,引进德国和乌克兰先进的钛冶炼技术,在禄丰建设6万吨/年钛白粉项目和1万吨/年海绵钛项目,目前已完成投资7.8亿元，已有51个单体土建工程开工建设，将于2011年3月竣工投产。经过云冶、昆钢两大集团联手打造,云南正逐步形成从钛矿开采、钛精矿、钛渣冶炼、钛白粉、海绵钛到钛锭、钛坯、钛卷、钛轧材的完整的钛产业链,形成全国最大的钛产业集群之一。

5、河北承德

我国的钛矿资源绝大部分分布在广东、广西、海南、云南和四川等南方地区，承德是目前我国北方地区惟一可较大规模生产钛精矿的地方。现在北方地区的钛白厂和海绵钛厂所需钛矿原料，都是从几千里外的南方运来。可见，承德生产钛精矿和高钛渣具有明显的地理位置优势。

承德是我国钒钛磁铁矿综合开发利用技术的发祥地，其钒钛主导企业——河北钢铁股份有限公司承德分公司拥有自主开发的一整套综合利用钒钛磁铁矿的专有工艺技术，以综合提取钒钛磁铁矿中的钒、钛产品和冶炼、轧制含钒钛低合金钢材在国内著称。2010年承德钒钛产业基地被国家科技部认定为国家级钒钛新材料高新技术产业基地，国家级钒钛新材料高新技术产业基地挂牌双滦钒钛冶金产业聚集区，这标志着双滦钒钛产业聚集区实现了从省级产业聚集区到国家级钒钛新材料高新技术产业基地的跨越，使承德成为继四川攀枝花之后全国第二大钒钛产品深加工基地。

 

四、我国钛行业生产状况

1、2009年全国海绵钛生产企业生产统计数据

2009年我国海绵钛统计数据总产量为40785吨，其中遵义钛业、宝钛等合计将近占全国产量的半数左右，随着新项目的上马。2010年宝钛、洛阳双瑞和抚顺钛业的海绵钛产量有可能提升至10000吨、6000吨和5000吨。

图1 2009年全国海绵钛生产企业生产统计数据

 

资料来源：中机院机电市场研究所整理

 

五、降低钛及钛材的应用成本

1、降低钛及钛材成本是民用推广的当务之急

钛除用在不惜成本的军用中外，在化工冶金、能源电力、船舶汽车制造、建筑、文体用品中具有广阔的应用前景，但扩大民用市场的瓶颈是成本。钛的提取、熔炼、加工十分困难：钛锭的生产成本约为同重量钢锭的30倍、铝锭的6倍，其中从矿石到镁还原制取海绵钛的成本约为制取同重量铁的20倍。目前每吨工业纯钛的成本约为7500～10000美元／吨，而航空航天用钛合金的生产，费用更大，一般每吨40000美元。因此降低成本主要是降低工业纯钛生产成本及钛及其合金的制造加工成本。

2、FFC剑桥法——降低海绵钛成本的革命

FFC剑桥法的出现，为降低海绵钛成本带来了革命性的转折。目前，生产海绵钛大多采用的克洛尔镁还原法，这种生产方法工艺繁复、劳动强度大、生产过程长，最后需要真空蒸馏除去残留的镁和MgCl2，且不能连续作业，生产成本高。而采用电化学过程具有能耗低、易实现自动化，连续生产的优势，但由于技术问题未取得进展。

近年来，剑桥大学开拓了一条在熔融氯化钙中将TiO2用电化学方法直接还原为钛的新路，被称为FFC剑桥法。这是一个固相的电解过程，将TiO2粉制成团粒，置入备有石墨阳极的CaCl2熔盐内，使吨iO2阴极化，氧被电离熔入熔盐并在阳极排出，而纯钛则留在阴极上。所得FFC海绵钛经轻度破碎研磨，再经水洗即得到可供销售的钛粉。

专家预计，到2010年，FFC法将使提取钛的成本降低50％或50％以上。按全球钛的年总产量5～6万吨计，每年有可能节约7.7亿美元的生产费用。

3、熔炼——降低成本的难点

海绵钛要进行真空电弧重熔，浇铸成钛锭才能进行变形处理和机械加工，制成最终的元件。电弧熔炼的缺点是必须进行二次熔炼甚至三次熔炼才能得到纯度和显微组织相宜的产品。因此出现了电子束冷炉膛熔炼（EBM）和等离子体冷炉膛熔炼两种替代方法，两法具有能保证质量、废钛屑可再生使用等优点，但设备投资高，如建造一台电子束炉投资高达4000万美元。因此，避开熔炼铸锭（一般占钛材总成本的15％）工序而代之以（熔模）精密铸造和粉末冶金等近净成形工艺就成为降低成本的另一条战线。

4、铸造——降低成本的工艺环节

通常金属铸件的力学（机械）性能低于锻件性能，但钛铸件的使用性能大体上与钛锻件相近，因而其铸造产品成为降低成本、优化工程性能的上佳选择。凝壳炉的应用和熔模精密铸造与金属造型（型壳）、陶瓷造型（型壳）工艺的发展为许多大型复杂的薄壁精密钛铸件缩短生产时间、降低成本展现了一定的空间。尤其是电脑辅助设计和电脑辅助机加工（CAD／CAM）以及过程数模化的应用明显提高了精密铸造的能力和质量。此外，快速成形（RP）技术与CAD／CAM相结合、冷坩埚感应熔炼与离心浇铸相结合都创造了提高铸件质量、降低成本、减少废料的效果。
 

5、粉末冶金——降低成本的重要途径

粉末冶金可以减少机加工量、生产废料极少，在生产复杂成形件方面，粉末冶金是使成本明显降低的的另一条重要途径。以克洛尔或亨特法生产的海绵钛经机械粉碎制得的钛粉含有氯根，残余的氯盐在制品内形成孔隙，影响了致密度，使可焊性劣化，疲劳强度下降。为提高钛粉质量，俄罗斯开发了一种用氢化钙（CaH2）还原TiO2生产钛粉的方法，所得钛粉氯根含量极低，用元素混合法生产的Ti－6Al－4V粉最后制成的铸造制品性能与Ti－6Al－4V锻件相同，同时降低了成本。美国以洗净的残钛为原料通过氢化／脱氢（HDH）生产的钛粉，有可能大幅度降低钛粉的生产成本。应用钛粉通过激光成形以获得高度复杂的小批量钛制品是一项极为重要的发展，预计生产成本下降15％～30％，生产时间缩短75％。金属粉末注射成形是大批量生产钛粉冶金制品的工艺，能以低成本生产小型复杂的零件。

6、塑性加工——降低成本任重道远

超塑性是一种奇特的现象。具有超塑性的合金能像饴糖一样伸长10倍、20倍甚至上百倍，既不出现缩颈，也不会断裂。金属的超塑性现象，是英国物理学家森金斯在1982年发现的，他给这种现象做如下定义：凡金属在适当的温度下（大约相当于金属熔点温度的一半）变得像软糖一样柔软，而应变速度10毫米秒时产生本身长度三倍以上的延伸率，均属于超塑性。面对极难变形的钛合金，普通的锻造和轧制等工艺很难成形，而利用超塑性加工却获得了成功。到了70年代，各种材料的超塑性成型已发展成流行的新工艺。超塑加工具有很大的实用价值，只要很小的压力就能获得形状非常复杂的制作。试想一下，金属变成了饴糖状，从而具有了可吹塑和可挤压的柔软性能，因此过去只能用于玻璃和塑料的真空成型、吹塑成型等工艺被沿用过来，用以对付难变形的合金。而这时所需的压力很小，只相当于正常压力加工时的几分之一到几十分之一，从而节省了能源和设备。但是相关技术还不成熟，应用于钛工业尚需时日。

从长远来看，随着改革的深入，国家鼓励国有企业重组改制，进行产权结构调整，建立现代企业制度，有力的促进了我国钛行业大公司的建立，如宝钛集团、宝鸡钛业股份有限公司、遵义钛业股份有限公司、西部钛业有限公司等公司的成立，有效的调动了企业和职工的积极性，有力的推动了企业的发展，从而推动了中国钛行业的发展。国家实行的钛加工材生产许可证制度，并即将推动的出口资质论证制度，有利于保证中国钛行业的安全生产，有序经营，有利于中国钛行业的可持续性发展。另外，中国经济持续高速发展，在可预计的几年内，这种趋势还在继续；世界经济持续向好，特别是航空业、钢铁工业持续向好；再考虑到钛及其合金是优秀的结构材料和功能材料，因具有高比强度和耐蚀性而被称做“太空金属”和“海洋金属”，其在航空航天、海洋工程、电力、化工、冶金、汽车以及日常生活中的应用将越来越广泛。因此，预计近几年，中国钛加工材的生产量和需求量都将会以两位数的增长速度迅速成长。

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