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§ 鈦元素介紹

鈦（Titanium）是一種金屬化學元素，化學符號Ti，由于其在自然界中存在分散并難以提取,，被認為是一種稀有金屬。在地殼中,，鈦的含量為0.61%，在結構金屬中居第4位,，僅次于鐵,、鋁、鎂,。鈦是一種銀白色的過渡金屬,，熔點為(1660±10)℃，沸點為3287℃,，密度為4.506g/cm3,。由于鈦具有熔點高、比重小,、比強度高,、韌性好、抗疲勞,、耐腐蝕,、導熱系數(shù)低、高低溫度耐受性能好,、在急冷急熱條件下應力小等特點,，被廣泛應用于航空、航天,、電力,、生物醫(yī)療、化工冶金,、海洋工程,、體育休閑等領域，被譽為“太空金屬”,、“現(xiàn)代金屬”、“海洋金屬”和“戰(zhàn)略金屬”,。目前,，工業(yè)上用來生產(chǎn)鈦的礦石主要有金紅石和鈦鐵礦,。

§ 鈦材產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，近年政策持續(xù)加碼

1791年,，鈦以含鈦礦物的形式在英格蘭的康沃爾郡被發(fā)現(xiàn),，1795年德國化學家克拉普羅特在分析匈牙利產(chǎn)的紅色金紅石時也發(fā)現(xiàn)了這種氧化物，1910年被美國化學家亨特第一次用鈉還原TiCl4制得純度達99.9%的金屬鈦,。1940年鎂還原法和鈉還原法成為生產(chǎn)海綿鈦的工業(yè)方法,。1948年，美國用鎂還原法制出2噸海綿鈦,，從此開始了鈦的工業(yè)化生產(chǎn),。隨后日本在1952年、英國在1953年,、蘇聯(lián)在1956年相繼開始生產(chǎn)海綿鈦,。中國鈦工業(yè)發(fā)展大致經(jīng)歷了四個時期：開創(chuàng)期（20世紀50年代）——建設期（60-70年代）——初步發(fā)展期（80-90年代）——快速成長期（21世紀后）。

§ 海綿鈦

海綿鈦是指用金屬熱還原法生產(chǎn)出的海綿狀金屬鈦,，純度%（質量）一般為99.1～99.7,，雜質元素%（質量）總量為0.3～0.9，雜質元素氧%（質量）為0.06～0.20,，硬度(HB)為100～157,。其外表呈疏松多孔海綿狀，性質活潑,，極易氧化,，是制備鈦材的主要原材料。根據(jù)純度,、雜質含量和硬度,，海綿鈦一共可分為七個等級，其中僅高品質0A級及0級可用于航空航天和軍工領域,，1-5級海綿鈦品質相對較低,，主要應用于化工工業(yè)領域。生產(chǎn)海綿鈦的方法有鎂熱還原法和鈉熱還原法,，目前全球生產(chǎn)海綿鈦的主流方法為鎂熱還原法,，又被稱為克羅爾法，分為半流程和全流程兩種方式,。半流程工藝僅包含鎂熱還原蒸餾,，隨著供給側結構性改革的深入及環(huán)保要求的升級，海綿鈦行業(yè)大部分半流程或落后產(chǎn)能被迫退出市場,。全流程生產(chǎn)流程從冶煉鈦渣制取四氯化鈦,，精制四氯化鈦，金屬鎂還原四氯化鈦，最后蒸餾獲得海綿鈦,。目前市場上海綿鈦的生產(chǎn)方式主要采取全流程工藝（制四氯化鈦+鎂還原蒸餾）,。熔鹽氧化工藝：由高鈦渣、石油焦和氯氣在熔融狀態(tài)下的NaCl中發(fā)生氣固反應,，反應器溫度,、壓力控制在800℃、0.003MPaG,，生成粗TiCl₄及CO,、CO₂等副產(chǎn)物。反應為放熱反應,。主要反應方程式如下：2TiO₂+4Cl₂+3C→2TiCl₄+2CO+CO₂,。還蒸工序工藝原理：采用熱鎂金屬還原四氯化鈦生產(chǎn)海綿鈦工藝，還原反應主反應方程式如下：TiCl4+2Mg=Ti+2MgCl2+Q,。

§ 全球海綿鈦

受中國海綿鈦產(chǎn)量快速增長的推動,，近年全球海綿鈦供給呈現(xiàn)穩(wěn)步增長態(tài)勢。根據(jù)美國地質調查局數(shù)據(jù),，2022年全球海綿鈦產(chǎn)量26萬噸,，2016年以來呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。但從區(qū)域來看,，2016年以來,，除中國外全球其他區(qū)域海綿鈦產(chǎn)量呈現(xiàn)穩(wěn)定態(tài)勢，基本維持在11萬噸左右,。歷史上中國海綿鈦工業(yè)與美日,、獨聯(lián)體國家還存在一定差距，部分高端產(chǎn)品依賴進口,。從《海綿鈦工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展》（申慶飛）,、新材料在線的研究的來看，相比海外主要海綿鈦生產(chǎn)企業(yè)主要聚焦于航空級,，歷史上我國海綿鈦在產(chǎn)品質量,、工藝控制上與海外主要海綿鈦供給國存在一定差距。

2023年隨著國內部分航空級,、轉子級海綿鈦項目投入投產(chǎn),，國內海綿鈦產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了進口替代、邁向了出口高端化的局面,，全球競爭力進一步提升,。從海關總署披露的數(shù)據(jù)，2023年1-11月國內海綿鈦出口5478噸,，進口134噸,；相比2022年凈進口9445噸,，出現(xiàn)大幅扭轉。同時從價格來看,，出口均價由2022年的均價7.92美元/kg提升到9.3美元/kg,，進口均價由8.73美元/kg下降到6.88美元/kg,，出口均價高于進口均價26%,。反映了海綿鈦不僅僅實現(xiàn)了高端進口替代，也開始邁向出口高端化,。中國海綿鈦生產(chǎn)主要集中在遼寧,、云南、新疆,、河南,，四川等地，其中遼寧是我國海綿鈦產(chǎn)量第一大省,。根據(jù)鋼聯(lián)數(shù)據(jù),，2023年全國海綿鈦產(chǎn)量20.7萬噸，其中遼寧產(chǎn)量5.72萬噸,，全國占比28%,。云南、新疆,、河南,、四川等地的產(chǎn)量全國占比均達到13%及以上。目前,，遼寧已經(jīng)培育了十多家高新技術企業(yè),，主導產(chǎn)品有鈦金屬及鈦合金鑄件、中間合金等,，海綿鈦生產(chǎn)企業(yè)主要分布在朝陽,、錦州等地區(qū)。海綿鈦行業(yè)集中度高于鈦渣,。按照產(chǎn)能測算,，截止2023年年末龍佰集團、洛陽雙瑞萬基,、朝陽金達,、寶鈦華神、攀鋼集團五家產(chǎn)能合計占比達到61%,。其中龍佰集團在國內擁有云南,、甘肅兩個基地，合計產(chǎn)能達到5萬噸,，占比到21%,，除此之外,，洛陽雙瑞萬基、朝陽金達,、寶鈦華神,、攀鋼集團的海綿鈦產(chǎn)能均超過10%。整體行業(yè)集中度高于鈦渣環(huán)節(jié),。擁有鈦資源的企業(yè)通過一體化布局,、新增投資、提升市場占有率是行業(yè)的主要競爭態(tài)勢,。近年來以龍佰集團,、攀鋼集團、安寧股份,、新疆湘晟為代表的,、擁有鈦礦資源的企業(yè)，通過延伸產(chǎn)業(yè)鏈,，形成了鈦渣-海綿鈦一體化布局,，并且進一步通過新建產(chǎn)能，提升市場占有率,。電力價格是決定海綿鈦成本競爭力的關鍵因素,。產(chǎn)業(yè)鏈上鈦礦-鈦渣-海綿鈦環(huán)節(jié)的集中度、壁壘,、產(chǎn)能,、進出口、成本因素等供給特性差異引發(fā)的利潤流向是：先資源端,、再海綿鈦,、最后鈦渣。區(qū)域電力價格優(yōu)勢對產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè),，尤其是鈦渣,、海綿鈦企業(yè)帶來成本競爭力。

鈦提取技術可以使用HEL的Simular進行測評,。

H.E.L致力于工藝篩選優(yōu)化,、反應量熱和絕熱加速量熱

在反應過程安全和反應放大中的解決方案

過程安全與反應風險｜電池絕熱量熱儀

化學合成與高壓催化｜生物反應器系統(tǒng)

關于HELH.E.L——Hazard Evaluation Laboratories成立于1987年，總部設在倫敦,，在中國,、美國、德國,、意大利,、印度擁有分公司。全資的赫伊爾商貿(mào)（北京）有限公司于2020年在北京設立,。目前,，H.E.L仍然是全球首屈一指的過程工藝及安全專業(yè)咨詢機構,，同時已經(jīng)發(fā)展成為一家致力于為客戶提供專業(yè)的化學反應過程篩選、工藝開發(fā),、過程優(yōu)化以及反應危害評估設備的國際集團企業(yè),。

關于綠綿科技

2001年成立的北京綠綿科技有限公司(簡稱：綠綿科技)以體現(xiàn)客戶服務價值為宗旨，以專業(yè)精神和技能為廣大實驗室分析工作者提供樣品前處理,、樣品制備及分析,、實驗數(shù)據(jù)精確分析和管理的全面解決方案，致力于協(xié)助客戶提高分析檢測的效率和水平,。主要代理產(chǎn)品：GC/MS/MS,LC/MS/MS新機租賃業(yè)務/LUMTECH循環(huán)制備液相/靜音型雙頻超聲清洗/Knauer研發(fā),，中試和生產(chǎn)脂質納米顆粒（LNP)碰撞噴射混合器系統(tǒng)/冰點滲透壓儀、液相/超高壓液相色譜儀,、在線SPE液相色譜儀/法國F-DGSi氮氣，超高純氫氣氣體發(fā)生器,，液氮發(fā)生器/Cytiva生命科學設備/LabOS實驗室運營系統(tǒng)/MassWorks準確質量數(shù)測定及分子式識別系統(tǒng)/MsMetrix氣質香精香料分析軟件/Sin-QuEChERS農(nóng)殘凈化柱/制藥企業(yè)質量回顧性報告系統(tǒng)（QRS)/英國赫伊爾生物反應器,，電池絕熱量熱、催化劑合成,。聯(lián)系電話：010-82676061/2/3/4/5/6/7傳真：010-82676068E-mail：[email protected],。

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