виробництво титану у світі за країнами: світові ресурси, видобуток, споживання

Титан визнаний дев'ятим за поширеністю природним багатством, що видобувається з кори нашої планети, причому його загальносвітові запаси становлять 0,6% маси Землі. Видобуток природного копалини дещо утруднена, так як він найчастіше зустрічається в складі хімічних сполук з тим же залізом або киснем. Бізнес - журнал https://worldbank.org.ua підкреслює унікальні характеристики даного матеріалу: високі температури плавлення, надміцність, стійкість перед корозією. Цим пояснюється цінність Titanium для військової промисловості, космонавтики, авіабудування, а також виробництва рухових систем і комплектуючих автомобілів.

Титан — це (коротка довідка про метал)

Титан-важливий конструкційний матеріал, що цінується за твердість, легкість і міцність. Являє собою перехідний легкий сріблясто-білий метал з високою стійкістю перед корозією. Через складність виробництва цей умовно рідкісний елемент вперше почали добувати і обробляти тільки в 1950-х роках.

• Сировина: мінерали — анатаз, рутил, брукіт, а також ільменіт (залізо з 52,8% титану), лейкоксен (продукт вивітрювання ільменіту), арізоніт, псевдобрукіт (Titanium в складі руди).
• Родовища: магматичні (локації поширення магми): екзогенні (розсипні і осадові), метаморфізовані (пісковики, руди).
• Технологія вироблення: відновлювальна плавка — отримання титанового шлаку — хлорування — вироблення металу відновленням — рафінування для поліпшення експлуатаційних властивостей.

Так як отримання титану багатоступінчасте і дороге, цим пояснюються малі обсяги виробництва такого досить доступного в природі матеріалу.

Родовища титану: магматогенні, розсипні, латеритні

На даний момент людству відомо вже близько 300 титанових родовищ:

• Розсипних-230( 69% світових запасів титану);
• Магматичних (корінних) - 70( 19,5 %);
• Латеритних-10 (11,5 %).

З названих найбільш розвідано не більше 90 — в своїй перевазі, розсипної бази. В ільменіті укладено 82% загальносвітових запасів металу, в анатазі — 12%, в рутилі — 6%.

Розглянемо родовища конкретно по країнах і регіонах:

• Бразилія: кори вивітрювання карбонатитів, анатаз-апатит-пірохлорові Каталан-1 і тапіра, ільменіт-магнетитове Кампо-Алегре-де-Лурдес.
• Китай : ільменіт-титановомагнетировий Панчжхуа.
• Норвегія: ільменіт-гематитовий Теллес.
• Австралія: ільменіт-рутил-цирконові, розсипні прибережно-морські, а також велике родовище Хоршем неподалік від Нового Південного Уельсу.
• ПАР: Розсипне прибережно-морське ільменіт-лейкоксен-рутилове Річардс-Бей.
• США : розсипні прибережно-морські родовища узбережжя штату Флориди.
• Росія: лейкоксенове Ярегское, корінні апатит-ільменітові і титаномагнетитові на Балтійському і Алданском щитах.
• Україна: великий розсипний комплекс Малишевське, апатит-ільменітове Стремигородське.
• Казахстан : ільменітовий Бехтемір.

Пошуки нових родовищ ведуться в США, Австралії, Мозамбіку, Кенії, Канаді, Бразилії, Норвегії, Китаї.

Запаси і видобуток металу титан

Відомо, що глобальні (науково підтверджені) запаси титану оцінюються в 800 млн тонн:

• Ільменіт-гематитові та ільменіт-магнетитові руди: Канада , Норвегія, Китай.
• Родовища, укладені в корі вивітрювання карбонатиту: Бразилія.
• Розсипні комплексні родовища: західне і східне узбережжя Австралії, Атлантичне узбережжя Флориди (США) і Бразилії, східне і західне узбережжя Індії, Кенія і Південна Африка . Важливе промислове значення тут мають як доісторичні, так і сучасні прибережні морські і дюнні розсипи.

При цьому в 1998 році людство володіло 1,23 млрд тонн Titanium, з яких 1 млрд тонн був укладений в ільменіті. Багатство було розвідано в регіонах:

• Австралія;
• Норвегія;
• Китай;
• Італія ;
• Канада;
• Бразилія;
• Малайзія;
• Шрі-Ланка;
• Індія ;
• Канада;
• Нова Зеландія;
• США;
• Мадагаскар;
• Єгипет;
• Україна;
• Пар;
• Сьєрра-Леоне.

По регіонах планети титанові родовища (в доведеному обсязі 609,3 млн тонн) розподілялися наступним чином:

• Америка: 33,4 %.
• Океанія: 22 %.
• Азія : 17,5 %.
• Африка: 15,8%.
• Європа : 11,3 %.

Відомо, що сьогодні запасами TiO2 володіють наступні держави:

• Росія.
• Канада.
• Австралія.
• Китай.
• Норвегія.
• ПАР.
• В'єтнам.
• Індія.
• Мозамбік.
• Україна.

Важливо відзначити, що у видобутку титану лідирують Індія, Австралія, Китай і Південна Африка, в той час як в переробці і виплавці пріоритет є за США, Японією, Китаєм і Росією.

Згаданий діоксид титану отримують з мінеральної сировини-титаносодержащих руд:

• Рутилів (вміст 93-96% двоокису титану);
• Ільменітів( 44-70 %);
• Люкоксенов-лейкоксенов (90 %).

При цьому з усієї видобутої титанової руди тільки 5 % відправляється на безпосереднє Виробництво металевого титану. Всі інші 95% задіюються у виробництві пластмаси, фарбувальних матеріалів, каучуку, паперової продукції.

Рейтинг країн-виробників титану

Відзначимо, що на виробництві титанової руди (рутилу та ільменіту) фокусуються такі країни, як США, ПАР, Канада, Норвегія, Індія, Австралія, Україна. Що ж стосується титанової губки, вона випускається в Японії, Китаї, Росії, США, Україні та Казахстані. Лідерами в даній галузі на 2020-2022 вважаються:

1. Китай. Саме в КНР зосереджені максимальні запаси титан-руди. Так, з 18 великих підприємств з отримання титанової губки 9 знаходяться в даній Республіці. Країна видобуває Titanium з магматогенних і ільменіт-титаномагнетитових родовищ, продукує 22% світового виробництва ільменітових концентратів. Основні родовища-Лак-Тіо (найбільш збагачені титаном руди — до 34% від загальної маси) і Паньчжихуа (до 12 %).
2. Японія . Більшу частину титану тут забирає Хімічна промисловість: на авіа - і космобудування йде лише 2-3% металу.
3. Австралія. Тут розробляються сучасні блізповерхностние, поверхневі, глубокозалегающіе розсипи. Континент постачає 100% лейкоксенових, 57% рутилових і 11,5% ільменітових концентратів.
4. Росія. Країна славиться кількома титановими заводами, проте найбільшим і найвідомішим вважається «ВСМПО-Авісма», що виробляє частку металу: 95% витрачають для отримання діоксиду, а 5 % — на створення сплавів і виробів. Частка в глобальному виробництві титанового продукту - 0,6%, хоч за багатством ресурсом країна поступається лише Китаю, при цьому РФ — єдиний виробник лопаритового концентрату. Малоактивна розробка зв'язується з якістю родовищ, що поступається закордонним, що вимагає складні і дорогі методики збагачення.
5. Казахстан. Як колишня Республіка Радянського Союзу, держава з успадкованими заводами займає гідне місце в рейтингу.
6. США. Країна використовує титан традиційним чином: від 60% до 75% металу йде на потреби авіакосмічної промисловості.
7. Норвегія. На частку держави припадає 8% глобального обсягу ільменітового концентрату.
8. ПАР. На виробництво Південної Африки припадає 16% рутилових і 12% ільменітових матеріалів.
9. В'єтнам. Країна розробляє порівняно легкодоступні прибережно-морські розсипи вздовж Південно-Китайського моря. Азіатська держава виробляє 8% ільменітового титану.
10. Індія. Прибережні розсипи дозволяють випускати до 6% світового обсягу ільменітового і 3% рутилового титану.
11. Україна. У державі розвідані як розсипні, так і магматогенні родовища, проте активно розробляються лише алювіальні та прибережно морські, що базуються на півночі Українського щита.

Розсипами з запасами титану можуть похвалитися Мадагаскар і Мозамбік. Активну геологорозвідку ведуть такі країни, як Канада, Австралія, Норвегія, Чилі, Фінляндія, Україна. Наприклад, у Парагваї виявили гігантський комплекс родовищ Альто-Парана з рудою, збагаченою діоксидом титану на 7,6 %.

Найбільші підприємства виробники та експортери титану

У сучасному світі діоксид титану виробляють 53 підприємства з 26 держав світу. Середня їх завантаження досягає 92 %, притому європейські та американські завантажені на 96%, а азіатські і Тихоокеанські — на 85-91%. Перерахуємо найбільш знакові в глобальному масштабі промислові комплекси:

• E.I. du Pont de Nemours & Co. Inc. (DuPont). Заводи в Сполучених Штатах, Тайвані та Мексиці, здатні на загальну потужність в 1 000 000 тонн на рік. Імовірно, компанія планує будувати нові підприємства в Китаї.
• Millennium Inorganic Chemicals Inc. Заводи в Сполучених Штатах, Австралії, Франції та Великобританії. Працюють за хлоридною (350 000 тонн на рік) і сульфатною (182 000 тонн на рік) технологіями. Віце-президент компанії говорить про плани зробити свій промисловий комплекс першим у світі в сфері випуску надтонкого титану діоксиду, зайнявши при цьому 35-40% світового ринку.
• Tioxide — ДОЧІРНЄ ПІДПРИЄМСТВО Huntsman Corp. Шість заводів в Іспанії, Великобританії, Малайзії, Італії, Іспанії та Південній Африці, з яких тільки один використовує хлоридну технологію виробництва — Грейтхемський (Сполучене Королівство).
• Kronos Inc. - ДОЧІРНЄ ПІДПРИЄМСТВО NL Industries Inc. Чотири фабрики, що розвивають сульфатну технологію, в Норвегії, Канаді та Німеччині сумарною потужністю в 24 тис.тонн на рік. Три підприємства, що практикують хлоридну методику, в Канаді, Німеччині та Бельгії із загальними обсягами виробництва до 230 000 тонн на рік.
• Kemira Pigments OY. Виробництво пігментного діоксиду титану на трьох заводах в Нідерландах, Фінляндії та США.
• Kerr-McGee. Два заводи в США, що функціонують за хлоридною технологією, а також використання промислових ресурсів Bayer у Німеччині та Бельгії. Компанія разом з партнером Cristal Pigment експлуатує завод в Саудівській Аравії, а спільно з TiWest — підприємство в Західній Австралії. ЗМІ повідомляють, що Корпорація придбала два заводи в американській савані і нідерландському Ботлеке у Kemira.
• Sachtleben Chemie — ДОЧІРНЄ ПІДПРИЄМСТВО Metallgesellschaft AG. Виробництво титану-діоксиду для фармацевтичного і харчового сектора, а також анатазной форми матеріалу в німецькому Дуйсбурзі.
•  Zakłady Chemiczne. Польській компанії належить єдиний завод, що випускає пігментний рутиловий титану діоксид за сульфатною методикою з норвезької та канадської сировини. Потужність доходить до 36 000 тонн на рік.
• Precheza AS. Випуск анатазного діоксиду титану в чешком Перервові на підприємстві потужністю 27 000 тонн/рік.
• Cinkarna Metalurško Kemična Industrija Celje. Словенський завод з потужністю 34 000 тонн на рік, що поставляє на ринок рутиловий діоксид титану.
• «Агрохім» і «Кримський титан». Українські підприємства з Сум і Армянська, що виробляють пігментний титану діоксид за сульфатною технологією, видаючи потужність в 20 000 і 40 000 тонн на рік відповідно.
• Hankook Titanium Industry Co. Ltd. Компанія з Південної Кореї, що експлуатує два заводи з випуску титану діоксиду анатазної форми-в Онсані (20 000 тонн/рік) і Каявадоні (30 000 тонн на рік).
• «ВСМПО-Авсіма». Найбільший російський комплекс виробляє титан: 95% продукції — на отримання діоксиду, 5% — на сплави і кінцеві вироби.
• В Японії титан випускають відразу кілька великих підприємств — Ishihara Sangyo Kaisha Ltd., Tayca, Sakai Chemical, Furukawa, Fuji Titanium Titan Kogyo і Tohkem.
• В Індії основними виробниками титану є конгломерати Kerala Minerals, Metals Ltd., Travancore Titanium Products Ltd., Kalmak Chemicals Ltd. і Kilburn Chemicals Ltd.
• Китайські заводи переробляють видобуваються на території Республіки ільменітові концентрати за сульфатною технологією, видаючи загальну потужність в 130 000 тонн на рік.

Врахуємо, що DuPont належить 22% ринку, Millennium Inorganic Chemicals Inc. — 16 %, Kerr-McGee. — 13 %, Tioxide — 13 %, Kronos Inc. — 10 %.

Споживання титану: країни і підприємства — найбільші імпортери

Головні світові споживачі титану діоксиду представлені в звіті корпорації IBMA наступними регіонами:

• США — 33% (3,5 кг металу на душу населення);
• Західною Європою-33 % — 2 кг на душу населення);
• Азією — 25 %;
• Іншими державами світу — 9 %.

Цікаво, що сфери споживання діоксиду титану відрізняються від регіону до регіону:

• Північна Америка: 96 % — виробництво паперу для письма та друку, 4-6% - випуск ламінованого паперу.
• Західна Європа: до 90 % — виготовлення ламінованого паперу.

Експерти прогнозують, що в майбутньому Європейський Союз буде тільки нарощувати обсяги застосування діоксиду титану для целюлозно-паперового сектора. Що ж стосується Індії, Китаю, Кореї, Росії, Аргентини, Польщі, Малайзії та Пакистану, експерти впевнені, що вони будуть підвищувати обсяги споживання титану на 4-9% щорічно.

Говорячи про компанії-основних споживачів пігментного титану-діоксиду, відзначимо, що їх перелік частково повторює список основних виробників металу:

• DuPont (США) - найбільший хімічний комплекс США: хімікати, полімери, волокна, Нафта .
• DuPont — найбільший хімічний концерн Великобританії: пігменти, фарба, пластик, папір, друкарські фарби.
• Tioxide з відділеннями у Великобританії, Малайзії, Австралії, Франції, Іспанії, Канаді, Італії.
• Rhone-Poulenc — багатонаціональний промисловий комплекс, представлених в 50 державах і на 5 континентах: у Франції, Великобританії, США, Мексиці, Австралії, Південній Америці, Республіці Кореї, Бразилії, Японії, Україні, Росії та ін випускає хімічну і агротехнічну продукцію, полімери, волокна і косметику.
• Dow Chemical Company — один з найбільших хімічних гігантів світу, представлений 94 заводами в 30 державах. Найбільше підприємств базується в США, Німеччині, Канаді, Бразилії, Франції, Іспанії, Нідерландах.
• Akzo Nobel — провідний виробник лакофарбової продукції на європейських ринках з головним офісом в Нідерландах.
• Sigma Coatings — найбільший європейський розробник і виробник фарб і лакофарбових покриттів.
• Tikkurila — виробник лакофарбової продукції ЄС, що випускає свої матеріали в 13 державах і продає їх по всьому світу.

Основними продавцями для цього списку є чотири гіганти, DuPont, Millennium, Kerr-McGee, Huntsman (Tioxide), що займають 65% частки ринку.

Всі способи застосування титану

Розглянемо наостанок, як людство сьогодні використовує титан:

Чистий вигляд і сплави:

• Конструкційний елемент в кораблі -, ракето - і авіабудуванні;
• Надміцні титану алюмініди в автопромі і авіації;
• Броня, бронежилети, перегородки підводних човнів, протипожежні щити у військовій справі;
• Трубопроводи, насоси, реактори в хімічній промисловості;
• Геттерні матеріали для високовакуумних насосів;
• Протези, імплантати, остео-протези, ендоскопічний і стоматологічний інструментарій, Пірсинг-прикраси в медицині;
• Легуюча добавка в спецсплавах і легованих сталях;
• Промислові процеси автопрому, з/х сектора, виробництва смартфонів, ювелірних прикрас, спорттоварів;
• Художнє лиття.

З'єднання:

• Діоксид титану-фарба, пластик, папір, очищення повітря, харчова добавка 171;
• Карбід титану-компонент надміцних пристроїв для обробки металу;
• Тетрабутоксітітан-затверджувач і каталізатор в лакофарбовому і хімічному секторах;
• Нітрид титану-стійке жароміцне покриття, що імітує Золото ;
• Тетрахлорид титану — створення димової завіси.

Відомо, що 60% титану відправляється на виробництво фарби, 20 % — пластика, 13 % — паперу, 7 % — машинобудування.

На закінчення огляду команда https://worldbank.org.ua відзначить, що світовий ринок титану залишається закритим в плані експорту-імпорту: країни-виробники металу є його основними споживачами. Це пояснюється особливостями дорогого, складного і тривалого титанового виробництва. Лідирує в даному секторі Китай, який ряд джерел вважають лідером за запасами титанових руд: не дивно, що 9 з 18 підприємств, що виготовляють титанову губку, зосереджені саме тут. На другому місці-Японія, якій Titanium необхідний не тільки для хімічної промисловості, і для авіаційного, космічного сектора. Третє і четверте місце займають Росія і Казахстан відповідно. П'яте належить США, що відправляють до 75% титану на потреби авіакосмічних підприємств.