ВЕСТНИК

Химической промышленности

Вконтакте Твиттер Facebook LiveJournal

Пятница, 28 октября 2016 08:10

Российский рынок диоксида титана: реалии и перспективы

Автор

Спрос на диоксид титана – важный продукт для лакокрасочной промышленности, производства пластмасс и бумаги – на российском рынке составляет 67–82 тыс. т/год, в то время как собственное производство диоксида титана до 2014 г. в России отсутствовало.

Диоксид титана, незаменимый пигмент в лакокрасочной, полимерной, целлюлозно-бумажной и других отраслях, представляет собой порошок белого цвета без запаха и вкуса, практически не растворимый в воде и минеральных кислотах (кроме плавиковой и концентрированной серной кислот).

Диоксид титана производится в двух формах: рутильной и анатазной (октаэдрит). Рутильный диоксид титана примерно на 30% лучше рассеивает свет, чем анатазный, обладает лучшей укрывистостью (укрывистость – способность диоксида титана перекрывать цвет окрашиваемой поверхности). Анатазная форма является менее атмосферостойкой, чем рутильная, и хуже защищает от УФ-воздействия. Рутильный диоксид титана предпочтительнее при производстве лакокрасочных материалов, пластмасс, косметики. Анатазные пигменты находят свое применение при выпуске бумаги, резины и мыла. Традиционно подавляющая часть всего диоксида титана применяется в производстве лакокрасочных материалов. При этом основной функцией диоксида титана в лакокрасочной промышленности является придание краскам белого цвета, яркости, а также улучшение укрывистости, защита покрытий от вредных ультрафиолетовых лучей, предотвращение старения пленки и пожелтения покрашенных поверхностей.

Исходным сырьем для производства диоксида титана является титансодержащий ильменитовый концентрат (FeTiO3) – продукция горно-обогатительных предприятий. Ильменит – это руда, которая с химической точки зрения представляет собой смесь оксидов, большую часть из которых составляют оксиды титана и железа.

Существует два промышленных способа получения диоксида титана (рутильной и анатазной модификаций):

1.  Сульфатный, или сернокислотный (из титансодержащего концентрата).

Метод основан на обработке ильменитового концентрата серной кислотой с последующими выделением и гидролизом титанилсульфата с прокаливанием продукта гидролиза титанилсульфата (метатитановая к-та) до диоксида титана. Побочный продукт сульфатной технологии производства диоксида титана – железный купорос. Сульфатный способ был внедрен в промышленность в 1931 г. для производства анатазной формы диоксида титана, и позже, в 1941 г., рутильной формы.

2.  Хлорный, или хлоридный (из тетрахлорида титана).

Хлорный способ был изобретен компанией DuPont в 1950 г. для производства рутильного диоксида титана. Этот способ включает в себя высокотемпературные фазовые реакции. Титансодержащая руда вступает в реакцию с хлорным газом при пониженном давлении, в результате чего образуется тетрахлорид титана (TiCl4) и примеси хлоридов металлов, которые затем удаляются. Высокочистый тетрахлорид титана (TiCl4) подвергается окислению под действием высокой температуры для получения диоксида титана с высокой яркостью.

Мировые мощности по производству диоксида титана хлорным способом превышают мощности сульфатного способа и продолжают расти.

Сульфатная технология проще хлоридной и позволяет использовать более бедные и дешевые руды, но она обычно сопряжена с большими издержками производства.

Учитывая особенности обоих процессов, основными критериями выбора между ними являются возможность обеспечения производства сырьем соответствующего качества и проблемы, связанные с экологией. Сульфатный способ характеризуется наиболее высокими показателями загрязнения окружающей среды.

Общие мировые мощности по производству пигментного диоксида титана оцениваются примерно в 7,2 млн. т, причем около 85–90% приходится на рутильную форму и примерно 10–15% – на анатазную.

Рис. 1. Сферы потребления диоксида титана

Страна, обладающая самым большим производственным потенциалом по диоксиду титана, – Китай (около 3 млн. т/год). Крупнейшими в мире его производителями   являются следующие компании: DuPont Titaniun Technologies (США), National Titanium Dioxide Co., Ltd. Cristal (Саудовская Аравия), Huntsman Pigments (США), Tronox, Inc. (США), Kronos Worldwide, Inc. (США), Sachtleben Chemie GmbH (Германия; 100% акций принадлежат Rockwood Holding), Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd. (Япония).

Как упоминалось выше, основные потребляющие диоксид титана отрасли в мире – это лакокрасочная промышленность, производство пластмасс и бумаги (рис. 1). Большую часть в мировом потреблении диоксида титана занимает Китай. На втором и на третьем местах – Западная Европа и США соответственно.

Рис. 2. Структура потребления диоксида титана на российском рынке в 2015 г

Как следует из представленной на рис.2 структуры потребления диоксида титана на российском рынке, почти 95,1% этого продукта, поступающего на отечественный рынок,  потребляется лакокрасочной отраслью. При этом больше всего (55,8%) диоксида титана используется в изготовлении красок водоэмульсионных и водно-дисперсионных, 31,3% потребляется на производство ЛКМ неводных, а 8,0% диоксида титана идет на прочие ЛКМ.

Спрос на диоксид титана на российском рынке за последние шесть лет колебался в пределах 67,2–82,9 тыс. т/год и до 2014 г. удовлетворялся исключительно за счет импорта.

Собственное производство диоксида титана до 2014 г. в России отсутствовало. Рассматривая ретроспективу, необходимо отметить, что до 2009 г. в ОАО «Соликамский магниевый завод» (г. Соликамск, Пермская обл.) диоксид титана производился в промышленных масштабах, но с 2009 г. после запуска производства титановой губки производство пигмента прекращено.

Рис. 3. Импорт диоксида титана в Россию в 2010–2015 гг., тыс. т

Небольшой объем диоксида титана до 2010 г. выпускался в ныне несуществующем Волгоградском ОАО «Химпром».

С середины 2014 г. на территории Российской Федерации диоксид титана производится в Армянском филиале ООО «Титановые инвестиции», зарегистрированного в Москве. В свою очередь, ЧАО «Юкрейниан Кемикал Продактс» (бывшее ЧАО «Крымский Титан»), зарегистрированное в Киеве, остается украинским предприятием, сдающим в долгосрочную аренду свой имущественный комплекс ООО «Титановые инвестиции». Такая комбинация позволила предприятию обеспечить бесперебойные поставки сырья, ввозимого из Украины, и сохранить европейские рынки сбыта, несмотря на санкции в отношении Крыма.

Рис. 4. Структура импорта диоксида титана в Россию в 2014 г. (по странам происхождения), тыс. т

Объем выпуска диоксида титана в Армянском филиале ООО «Титановые инвестиции» в июле–декабре 2014 г. составил 47,732 тыс. т, а в 2015 г. – 77,796 тыс. т.

Тем не менее уровень импорта в 2014 и 2015 гг. оставался высоким и составлял 80,3 и 67,6 тыс. т соответственно.

В 2014 г. более 30% российского рынка занимала Украина, представленная предприятиями ПАО «Сумыхимпром» (Украина, г. Сумы) и ЧАО «Крымский титан» (ныне ЧАО «Юкрейниан Кемикал Продактс», Республика Крым, г. Армянск). Более 18% поставок пришлось на США, представленные в основном компанией DuPont.

Рис. 5. Структура импорта диоксида титана в Россию в 2015 г. (по странам происхождения), тыс. т

В 2015 г. структура импорта несколько изменилась. Импорт диоксида титана из Украины возрос до 28,0 тыс. т и составил 41,4% всего импорта продукта в Россию.

 

 

Ввоз товара из Соединенных Штатов, напротив, снизился и составил 9,1 тыс. т (13,4% всего импорта).

 

 

 

Экспорт диоксида титана из России в 2010–2014 гг. осуществлялся почти полностью в страны Таможенного союза, был низким и составлял 0,1–0,4 тыс. т.

Рис. 6. Структура экспорта диоксида титана в Россию в 2015 г. (по странам происхождения), тыс. т

В 2015 г. в данной сфере внешнеторговой деятельности наблюдалась интересная картина: экспорт диоксида титана из России составил 74,56 тыс. т, причем 88,1% экспортируемого товара пришлось на Украину (рис. 6).

 

Таблица 1. Средние импортные цены на диоксид титана в 2014–2015 гг. (по странам происхождения, без НДС), долл./т 

Страна-импортер

2014 г.

2015 г.

Украина

1 978

1 445

США

2 271

2 021

Китай

1 924

1 880

Германия

2 903

2 263

Финляндия

3 041

2 266

Великобритания

2 762

2 126

Бельгия

2 786

2 183

Саудовская Аравия

2 714

2 174

 

В 2014–2015 гг. американский диоксид титана, производимый хлоридным методом, соответствующий высоким техническим показателям и сравнительно невысокой ценой, был наиболее конкурентоспособен на российском рынке, о чем говорит значительная величина его продаж  на российском рынке, несмотря на географическую отдаленность поставщиков от потребителей. Продукция ООО «Титановые инвестиции» и украинского ПАО «Сумыхимпром», несмотря на то, то производится сульфатным методом, также обладает хорошими техническими характеристиками и, пожалуй, самым оптимальным соотношением цена/качество для российского потребителя (табл. 1).

Ниже приведены характеристики диоксида титана производства некоторых компаний, ввозящих в Россию свою продукцию (табл. 2–5).

 

Таблица 2. Качественные характеристики диоксида титана ПАО «Сумыхимпром»

Показатель

SumTitan

R-202

SumTitan

R-203

SumTitan

R-204

SumTitan

R-206

Массовая доля диоксида титана, %, не менее

93

90

90

92

Массовая доля рутильной формы,%, не менее

95

96

97

97

Массовая доля веществ, растворимых в воде, %, не более

0,3

0,2

0,2

0,2

Массовая доля летучих веществ, %, не более

0,5

0,5

0,5

0,5

pH водной суспензии

6,5–8,0

6,5–8,0

6,5–8,0

6,5–8,0

Остаток на сите с сеткой 0045,%, не более

0,01

0,01

0,01

0,01

Разбеливающая способность, условные единицы, не менее

1 750

1 850

1 900

1950

Укрывистость, г/м2, не более

26

26

26

26

Диспергируемость, мкм, не более

15

15

14

14

Белизна, условные единицы, не менее

93,5

94

95

96

Маслоемкость, г/100 пигмента, не более

25

25

25

25

 

 

Таблица 3. Качественные характеристики диоксида титана ООО «Титановые инвестиции»

Показатель

CR-02

CR-03

CR-07

CR-08

Массовая доля диоксида титана, %, не менее

94

93

93,5

93,5

Массовая доля рутильной формы, %, не менее

98

98

98

98

Массовая доля летучих веществ, %, не более

0,2

0,25

0,3

0,2

Массовая доля водорастворимых веществ, %, не более

0,2

0,2

0,1

0,2

pH водной суспензии

7,3

7,3

7,1

7,7

Остаток на сите с сеткой 0045,%, не более

0,004

0,0034

0,003

0,003

Разбеливающая способность, условные единицы, не менее

1 950

1 960

1 980

1990

Укрывистость, г/м2, не более

25

25

25

25

Диспергируемость, мкм, не более

12

12

11,5

11

Белизна, условные единицы, не менее

95,5

96,2

96,1

96,4

 

 

Таблица 4. Качественные характеристики марок диоксида титана американской компании DuPont, предназначенных для применения в производстве ЛКМ

Показатель

R-706 (для водных систем)

TS-6200

TS-6300

R-960

Структурная модификация

Рутильная

Рутильная

Рутильная

Рутильная

Массовая доля диоксида титана, %,

 не менее

93

93

82

90

Массовая доля алюминия,%

2,5

3,6

-

3,3

Массовая доля аморфного диоксида кремния,%

3,0

3,3

-

5,5

Удельный вес, г/см3

4,0

4,0

3,7

3,9

Насыпной объем, л/кг

0,25

0,25

0,27

0,255

Белизна, условные единицы

99,4

99,4

100

99,9

pH водной суспензии

8,2

8,0

9,0

7,2

Средний размер частицы, мкм

0,36

-

0,53

0,5

Маслоемкость, г/100 г пигмента, не более

13,8

-

37

18,7

Сопротивление при 30ºC (кОм)

10

-

6

6

Поверхностная обработка органическими веществами

Есть

Есть

Нет

Нет

 

 

Таблица 5. Качественные характеристики марок диоксида титана финской компании Sachtleben Pigments OY, предназначенных для применения в производстве ЛКМ

Показатель

Sachtleben RD3

Sachtleben R660

Sachtleben R-FD-I

Sachtleben 8700

Структурная модификация

Рутильная

Рутильная

Рутильная

Рутильно-анатазная, содержа-ние рутильной формы –min/ 60%

Массовая доля диоксида титана, %,

не менее

93

93

96

93

Дополнительные компоненты

Al2O3, ZrO3

Al2O3, ZrO3

Al2O3

Al2O3

Удельный вес, г/см3

4,0

4,0

4,1

4,1

Насыпная плотность, кг/м3

800

800

600

600

Насыпная плотность утрамбованного продукта, кг/м3

1 000

1 000

-

-

pH водной суспензии

7–8

7,6–8,6

-

-

Остаток на сите с сеткой 0,0044, %, не более

0,01

0,01

-

-

Средний размер частиц, мкм

0,22

0,22

-

-

Относительная разбеливающая способность, не менее

1 900

1 850

-

-

Маслоемкость (г/100 г пигмента)

22

21

20

20

Поверхностная обработка органическими веществами

Есть

Есть

Нет

Нет

 

Как видно из приведенных в табл. 2–5 данных, продукция ООО «Титановые инвестиции» незначительно уступает в качестве американской и европейской продукции, причем стоит существенно дешевле ее.

Учитывая интенсивное развитие лакокрасочной и полимерной промышленности, можно оценить, что к 2030 г. потребность в диоксиде титана на российском рынке будет достигать 220–260 тыс. т.

Из данного предположения следует, что существует необходимость создания и наращивания в России производственного потенциала по диоксиду титана.

Россия обладает хорошей сырьевой базой титансодержащего сырья в Республике Коми, в Читинской, Мурманской, Челябинской, Амурской, Тамбовской, Томской, Нижегородской, Омской, Тюменской областях, в Красноярском и Ставропольском краях. Наличие такой сырьевой базы позволяет организовать производство диоксида титана как сульфатным, так и хлоридным способом. Пока основным фактором, сдерживающим организацию этого производства, являются относительно низкие цены на диоксид титана и сравнительно невысокая рентабельность производства.

Рис. 7. Основные титановые месторождения в РФ

Крупнейшими месторождениями являются Ярегское (Республика Коми), Чинейское, Кручининское (Читинская обл.), Медведевское (Челябинская обл.) и Центральное (Тамбовская обл.) и др. (рис. 7). Необходимо отметить, что, помимо разведанных балансовых запасов титансодержащего сырья, Россия располагает огромными прогнозными ресурсами.

Поскольку потребность в диоксиде титана в России очень велика и отнюдь не полностью покрывается за счет внутреннего производства, а существующие на территории РФ технологии производства данного продукта являются далеко не совершенными, производство диоксида титана является интереснейшей сферой для научно-технических разработок и внедрения инноваций.

Так, в Томском политехническом университете (ТПУ) была разработана экономичная и экологичная технология производства диоксида титана, которая подразумевает применение в качестве основного реагента фторида аммония, более безопасного, чем серная кислота. Кроме того, данный реагент может использоваться повторно, что приводит к минимизации стоков. Новая технология способствует снижению до небольших объемов (от 20 тыс. т) пределов рентабельности, позволяя создать сеть небольших производств и, таким образом, снижая логистические расходы. Минусом фторидной технологии является лишь то, что в данном случае получает более грубодисперсный порошок пигмента, чем хлорным методом. Запуск производства мощностью 100 тыс. т/год оценивается разработчиками из Томского политехнического университета в 1,5 млрд. руб., тогда как по оценкам специалистов компании Kronos Worldwide Inc. на создание производства мощностью 150 тыс. т/год с использованием хлоридной технологии требуется не менее 1 млрд. долл. Срок создания производства по новой технологии оценивается специалистами из ТПУ в один-два года.

В октябре 2015 г. государственная корпорация «Росатом» одобрила проект АО «Сибирский химический комбинат» (АО «СХК») по созданию производства диоксида титана по фторидной технологии мощностью 20 тыс. т/год. Было решено выделить на изготовление первой партии продукции и маркетинговые исследования 3,6 млн. руб. После того как качество первых образцов продукции, произведенной в ТПУ по заказу АО «СХК», было одобрено на нескольких заводах-потребителях, руководство АО «Сибирский химический комбинат» заявило, что в 2017 г. запустит опытно-промышленное производство объемом 5 тыс. т/год, а в 2019 г. – промышленное – на 20 тыс. т/год. Развернется производство на площадках АО «СХК».

Кроме планируемого создания нового производства в Томской области, новшества и вводы готовятся и в Крымском федеральном округе: в частности, ООО «Титановые инвестиции» к 2018 г. намечает расширение мощностей по производству диоксида титана на 19 тыс. т  (до 120 тыс. т/год).

Таким образом, есть надежда, что к 2018–2019 гг. в России суммарные мощности по производству диоксида титана достигнут 140 тыс. т/год, однако будет ли на него спрос   на российском рынке полностью удовлетворен за счет внутреннего производства, учитывая что ООО «Титановые инвестиции» является экспортоориентированным предприятием, остается серьезным вопросом.

Прочитано 8303 раз
Адамова Н.А.

Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Оставить комментарий

Убедитесь, что Вы ввели всю требуемую информацию, в поля, помеченные звёздочкой (*). HTML код не допустим.