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钒钛
钒钛
3.1资源概述
3.1.1资源概况
钒在地壳中的总含量比铜、铅的含量多,在自然界均以共生矿存在,含钒矿物有70多种。
其中,最重要的是钒钛磁铁矿,另外还有钒云母、复合多金属矿、磷酸盐矿、碳质页岩(石煤)和有机原料矿床等。
单质钒(V),呈银灰色,比铁要坚硬,常温下稳定,不易氧化,耐高温,耐酸碱腐蚀,是高熔点金属,塑性好,有延展性,易加工成板、箔、丝、易焊接。
钛在地壳中的含量比钒丰富,在自然界中基本上以共生矿存在。
现已发现TiO2含量大于1%的钛矿物有140多种,但现阶段具有利用价值的只有少数几种矿物,主要是钛铁矿和金红石,其次是白钛矿、锐钛矿和红钛铁矿。
钛从矿物材料到最终的民用、军用材料可分为10多种,其中主要有钛精矿、高钛渣、钛白粉、海绵钛、钛合金材料。
3.1.2资源应用
钒具有高熔点、容易变形加工的特性,其用途非常广泛,其中最重要的是做钢铁合金中的添加元素,其次是用在化工催化剂、钛合金等方面。
此外,钒还用于生产锂离子电池和高导磁体、汞蒸气灯的变颜(调)色剂、X光靶子、定影剂,各种漆、涂料中的颜剂、还原剂、生产杀虫剂、黑颜料、墨汁及用于陶瓷、涂料与纺织工业的染料等。
长期以来,世界钛原料主要用于钛白粉生产,只有很小部分用于生产金属钛、钛合金及其它方面。
钛白粉化学性能稳定,具有高折射率和理想的粒度分布,是世界上最白的物质,广泛应用于涂料、油墨、塑料、橡胶、纸张、搪瓷和合成纤维等。
钛合金有好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性,故多用作飞机发动机零件和火箭、导弹结构件。
此外,钛合金在医用领域也有广泛应用。
2011年,中国钛金属量消费3.93万吨,80%应用于化工、一般民用工业及民生用品领域。
与之相反的是,美国和俄罗斯80%的钛是应用在航空航天等领域。
其中,化工仍是非中国最大的用钛领域,占用钛总量的55.0%;其次是航空航天,占总量的8.3%;其它依次是电力用钛占总量的6.6%;冶金用钛占总量的5.5%;真空制盐用钛占总量的5.2%;体育休闲业用钛占总量的4.8%。
3.2区域分布
3.2.1世界分布
美国地质调查局2012年数据显示,世界钒金属储量1400万吨,储量基础6300万吨。
世界上已知的钒储量有98%产于钒钛磁铁矿。
除钒钛磁铁矿外,钒资源还部分赋存于磷矿岩矿、含铀砂岩、粉砂岩、铝土矿以及含碳质的原油、煤、油页岩及沥青砂中。
从国家来看,中国、俄罗斯与南非钒金属储量位居全球前三,分别占比36.43%、35.17%和25%。
表3-1世界钒金属资源分布(单位:
千吨)
国家或地区
钒金属储量
储量占比
美国
45
0.32%
中国
5100
36.43%
俄罗斯
5000
35.71%
南非
3500
25.00%
其他
-
-
世界总计
14000
100.00%
数据来源:
USGSMineralCommoditySummaries
世界锐钛矿、钛铁矿、金红石等含钛矿物资源总计储量超过20亿吨,其中钛铁矿与金红石资源储量分别为6.5亿吨、0.42亿吨。
目前,钛铁矿约占全球90%的钛矿物消费。
从国家分布来看,中国钛铁矿储量世界第一,占比30.77%;其次为加拿大、印度,占比分别为15.38%、13.08%。
澳大利亚金红石储量世界第一,占比42.86%;其次为南非、印度,占比分别为19.76%、17.62%。
表3-2世界钛铁矿与金红石资源分布(单位:
千吨)
国家或地区
钛铁矿储量
储量占比
金红石储量
储量占比
美国
2000
0.31%
-
-
澳大利亚
100000
15.38%
18000
42.86%
巴西
43000
6.62%
1200
2.86%
加拿大
31000
4.77%
-
-
中国
200000
30.77%
-
-
印度
85000
13.08%
7400
17.62%
马达加斯加
40000
6.15%
-
-
莫桑比克
16000
2.46%
480-
-
挪威
37000
5.69%
-
-
南非
63000
9.69%
8300
19.76%
乌克兰
5900
0.91%
2500
5.95%
越南
1600
0.25%
-
-
塞拉利昂
-
-
3800
9.05%
世界总计
650000
100.00%
42000
100.00%
数据来源:
USGSMineralCommoditySummaries
3.2.2中国分布
中国钒资源丰富,是全球钒资源储量大国。
国土资源部调查显示,截至2010年底,探明钒资源储量(V2O5)4290万吨,占世界总储量的21%。
我国钒资源主要赋存于钒钛磁铁矿和含钒石煤中。
钒钛磁铁矿中钒资源占总储量的53%,集中分布在四川攀西和河北承德地区。
含钒石煤中钒资源占总储量的47%,主要分布在陕西、湖南、湖北、安徽、浙江、江西、贵州等地。
其中,四川、陕西、湖南、安徽和湖北的钒资源保有资源储量分别占全国保有资源储量的54.4%、13.3%、11.3%、6.8%和4.2%,这5省钒矿保有资源储量占全国钒矿资源的90%。
中国探明钛资源储量(二氧化钛)7.22亿吨,占有全球37%的钛资源。
我国钛资源主要赋存于钒钛磁铁矿、钛铁矿和金红石矿中。
钒钛磁铁矿中钛资源占总储量的95%,主要分布在四川攀西地区和河北承德地区。
钛铁矿中钛资源约占总储量的5%,主要分布在云南、海南、广东、广西等地。
金红石矿储量较少,主要分布在湖北、河南、山西等地。
攀西地区是国内钛资源最丰富、最集中的地区,已探明的钛储量达占全国的90%。
攀西地区的钛资源主要以钒钛磁铁矿形式存在,重点分布在四大矿区:
红格矿区、攀枝花矿区、白马矿区、太和矿区。
3.3生产状况
3.3.1世界生产
由于资源分布相对集中,世界钒金属生产也较为集中。
目前,中国是世界上产钒金属最多的国家,2011年产量达到2.3万吨,占世界总产量的37.22%;其次为南非,占比35.6%;俄罗斯产量居世界第三,占比24.6%。
表3-3世界钒金属产量(单位:
吨)
国家或地区
2009
2010
2011
占比
中国
21000
22000
23000
37.22%
哈萨克斯坦
1000
1000
1000
1.62%
俄罗斯
14500
15000
15200
24.60%
南非
14353
22606
22000
35.60%
美国
230
1,060
590
0.95%
世界总计
51100
61700
61800
100.00%
数据来源:
USGSMineralCommoditySummaries
近年来,世界钛资源产量缓慢增长。
2011年,世界钛精矿产量600万吨,其中,南非、澳大利亚与加拿大产量分别为103万吨、90万吨、70万吨,三国产量总计占全球比重为44%。
非洲国家莫桑比克近年来产量增加迅速,2011年产量达到51万吨。
表3-4世界钛精矿(TiO2)产量(单位:
千吨)
国家或地区
2009
2010
2011
占比
美国
200
200
300
5.00%
澳大利亚
1210
991
900
15.00%
巴西
50
45
45
0.75%
加拿大
600
754
700
11.67%
中国
600
550
500
8.33%
印度
380
540
550
9.17%
马达加斯加
60
172
280
4.67%
莫桑比克
200
407
510
8.50%
挪威
370
300
300
5.00%
南非
1000
952
1030
17.17%
斯里兰卡
-
32
60
1.00%
乌克兰
270
300
300
5.00%
越南
200
485
490
8.17%
世界总计
5190
5800
6000
100.00%
数据来源:
USGSMineralCommoditySummaries
3.3.2中国生产
长期以来,国家对钒钛资源综合利用和产业发展给予了大力支持。
依托资源优势,初步建成了以攀钢、承钢为主的四川攀西、河北承德地区钒钛资源综合利用产业基地,形成了攀钢钒钛、河北承钢、山东东佳、河南佰利联、遵义钛厂、宝鸡钛业、宝钢特钢等一批钒钛产品深加工骨干企业。
2011年,中国五氧化二钒产量为6.5万吨,但产能超过9万吨,因此产能存在一定程度的过剩。
据不完全统计,2011-2013年全国五氧化二钒新增产能为4.45万吨。
表3-52010年中国五氧化二钒产能与产量(单位:
万吨)
产能
占比
产量
占比
全国产能
9
100%
全国产量
6.2
100%
钒钛铁矿
5.5
61%
攀承
3.45
56%
石煤
2.6
29%
石煤
1.2
19%
其他
0.6
10%
其他
1.55
25%
数据来源:
国金证劵
表3-6近两年中国五氧化二钒产能扩建
项目内容
年产能(万吨)
投产时间
攀钢集团
西昌基地
1.8
2011年底
陕西华源
一期
0.45
2011年6月
川威集团
扩建
0.6
2011年10月
黑龙江建龙
在建
0.4
2012年
新兴重工
丹江口一期
0.2
2012年
新兴重工
丹江口二期
1
2013年
数据来源:
国金证劵
石煤是属于低品位的含钒资源(平均含钒量在0.13%-1.2%,小于边界品位0.5%的占60%),通过该种途径提钒主要盛行于中国,一方面是中国集中了全球99%的石煤资源储量,另一方面是石煤提钒通常污染程度较大,在很多国家被禁止。
2010年全国石煤提钒(V2O5计)产能为2.6万吨,占钒总产能的比重为29%。
石煤提钒的主体是大量的处在边缘山区的中小民营企业,其成本区间为8-10万元/吨。
2010年,中国钛白粉产量147.2万吨,海绵钛产量5.78,钛及钛合金材料产量3.83。
2011年中国钛产品产量均创历史最高记录,钛白粉产量达181.11万吨,海绵钛产量达6.49万吨,钛材产量达5.09万吨,同比分别22.9%、12.4%、33.0%。
目前,中国钛白粉、海绵钛、钛及钛合金材料的产量已居世界首位。
表3-72011年中国钛制品主要企业产量
钛制品
企业
产量(吨)
产量占比(%)
海绵钛
遵义钛业
15096
23.2
洛阳双瑞万基
10100
15.6
锦州宝钛华神
8226
12.7
朝阳金达
7500
11.6
唐山天赫
6520
10.0
钛锭
宝鸡钛业
20000
32.37
西部材料
7000
11.33
宝钢特钢
6000
9.71
北京中北钛业
3500
5.67
攀长钢
3400
5.50
钛材加工
宝钛集团
14861
29.16
西部材料
4921
9.66
宝钢特钢
3348
6.57
湖南金天
1665
3.27
北京宏大
1500
2.94
数据来源:
2011年中国钛工业发展报告
2011年,钛白粉行业共有3个企业的产量超过10万吨:
四川龙蟒、山东东佳和河南佰利联,3家产量之和占全国总产量的23.8%。
行业前10名生产商的产量之和为85.63万吨,占年内全国总产量47.3%。
2011年,我国钛白粉产能约260万吨,装置开工率仅为70%,已经产能过剩。
但受近几年行业效益增长影响,企业纷纷扩能增产。
据估计,若目前拟增产能全部按期竣工投产,2015年行业总产能将达到440万吨左右。
产能过剩及厂商的投机心态,高端产品及品牌意识欠缺,产业集中度低,给钛白粉市场带来了更多的不确定性因素。
攀钢集团所处的攀西地区,已探明的钒钛磁铁矿近100亿吨,是我国第二大铁矿区,有钒资源储量1862万吨(以五氧化二钒计)、钛资源储量6.18亿吨(以二氧化钛计),分别占世界储量的11.6%和35%,占中国储量的52%和95%。
该公司具备年产钒制品2万吨、钛精矿56多万吨、钛白粉8万吨的综合生产能力,是国内最大、技术最先进的钢轨生产企业,是世界第二大钒制品生产企业。
2009年,攀钢钒钛生产钒制品1.92万吨、钛白粉5.91万吨、钛精矿23.32万吨。
公司的钒资源利用率达到47%以上,是国内高钒铁唯一生产商和唯一出口供应商,钒制品国内市场占有率达60%,国际市场占有率达到15%。
2011年上半年,该公司1.5万吨海绵钛项目投产,同时推进18万吨/年钛渣二期工程及10万吨/年氯化钛白粉工程、10万吨/年金红石型钛白粉工程等项目。
公司计划“十二五”期间钛精矿产能达到100万吨,钛白粉产能51万吨(其中氯化钛白粉10万吨),海绵钛3万吨(其中1.5万吨今年投产),钛材1万吨。
3.4贸易状况
中国一直是世界上主要的钒制品出口国家。
2011年,中国钒铁出口6444.534吨,较2010年增加22%,进口钒铁主要国家为荷兰、韩国、日本、台湾、印度;五氧化二钒出口9658吨,较2010年增加44%,进口五氧化二钒的主要国家是韩国、荷兰、日本。
表3-8历年中国钒制品出口量(吨)
年份
五氧化二钒
钒铁
2007
19455.4
1698.3
2008
15057.2
5504.6
2009
4296.5
2321.9
2010
6706.5
5252.3
2011
9658.7
6444.5
数据来源:
中国铁合金在线
2010年,我国进口钛精矿总量超过208万吨,占我国需求量的50%。
尤其是从越南、印度、澳大利亚等地区进口的数量较多,越南矿占我国进口总额的42%、印度矿占21%、澳洲矿占18%。
2011年,我国进口钛精矿217万吨,占钛矿总需求量的49.3%。
其中,从越南进口的钛精矿占进口总量的39%,主要是由于2011年5月末越南政府出台了限制向中国出口钛矿的政策。
尽管如此,越南钛矿依然在我国占有很大的市场份额,其供给形势的变化对我国钛精矿价格也具有较大的影响。
2011年,由于国外对钛材需求上升,美国海绵钛生产下降,中国海绵钛产能、产量及质量的进一步上升,中国海绵钛的出口量大幅上升,达到创记录的8735吨,净出口也达8501吨。
2011年中国钛加工材进口量小幅上涨4.1%,为6386吨;出口量则大幅上升49.0%,达到创记录的11252吨,这是中国钛材出口量首次突破万吨;净出口量也达到4866吨,大幅上涨243.2%。
表3-9近两年中国钛制品进出口状况(吨)
年份
海绵钛
加工材
进口量
出口量
净出口
进口量
出口量
净出口
2010
3370.5
3554.3
183.8
6133.5
7551.3
1417.7
2011
233.4
8734.8
8501.3
6386.0
11252.3
4866.3
变化率
-93.1%
145.7%
4525.4%
4.1%
49.0%
243.2%
数据来源:
2011年中国钛工业发展报告
3.5价格变动
2008年以来,国际市场钒金属价格整体处于下跌的通道。
目前,钒金属价格已处于多年来的低位,资源供应量的不断增加是导致价格持续走低的主要原因。
图3-1国际市场金属钒价格走势
经历了前期的大幅回落,2009年以来,国际市场海绵钛价格缓慢回升。
近年来,航空航天等高端制造领域对钛材需求的增加,是拉升钛金属价格的主要动力。
相对而言,国内市场海绵钛价格波动较为剧烈,但整体趋势与国际市场基本保持一致。
图3-2国际国内市场海绵钛价格走势
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