鈦及其氧化物、合金產品是重要的涂料、新型結構材料、防腐材料,被譽為“繼鐵、鋁之后處于發展中第三金屬”和“戰略金屬”,在航空、軍工、冶金、化工、機械、環境保護、醫療器械等領域有著廣泛的應用,在國民經濟發展中有其重要的地位和作用。
近年來隨著科學技術的飛速發展,鈦及其鈦合金粉越來越多地被廣泛應用于各高科技領域與工業生產及人民生活之中,國際上需求量也越來越大,市場前景十分廣闊,特別是美國、日本等國對鈦的需求正在不斷的增長。據介紹,目前中國每年鈦材年需求量在2.5~3萬噸,而國內年鈦產量只有1500~2000噸,市場缺口巨大。在國內市場上,一噸鈦金屬粉的價格是60萬元人民幣,國際市場更高達每噸80萬美元。
但是,由于鈦具有越加工越硬的特性,傳統的機械球磨技術無法將其粉碎。鈦的冶煉困難、產量低、成本高,因此,國際上對鈦產品,特別是鈦粉末的加工目前還處于探索、研制階段,掌握鈦粉制造的核心技術的國家并不多。

新工藝層出不窮 卻鮮有大規模產業化
從礦石中提取的鈦的最常用的方法,就是克羅爾工藝。但是,由于克羅爾工藝生產時間長,耗費勞動力和能源比較多,許多研究人員一直致力于尋找替代工藝。
其中,比較有代表性的有以下四種:Metalysi公司(劍橋大學附屬公司,原名為FFC)開發的劍橋工藝(Cambridge process,又稱“FFC劍橋工藝”)利用電解法來連續生產海綿鈦。國際鈦粉(ITP)公司(已于2008年底被全球領先的鈦白粉生產商CristalGlobal收購)開發的阿姆斯壯工藝(Armstrong process)通過連續低溫還原四氯化鈦來生產鈦粉。杜邦公司和材料與電化學研究公司(MER Corporation)開發的MER工藝利用直接電解還原法生產鈦粉。先進材料集團(ADMA Group)開發的氫化脫氫工藝(hydride/ dehydride process,HDH)利用改良的克羅爾工藝用鈦廢料、屑和其它鈦廢棄物來直接生產鈦粉。
在上述四種新興工藝中,有三種是關于鈦粉是生產工藝,一種是生產海綿鈦的。但是,僅有劍橋工藝這個生產海綿鈦的技術是由海綿鈦生產商資助研發,因此,相對于其它三種用于生產鈦粉的工藝來說,它 的產業化過程中會更加容易。但盡管如此,據業界專家稱,劍橋工藝雖然已經商業化多年,卻仍然受到那些尚未得到解決的技術壁壘的阻礙。同時,另外三種工藝的產業化也不盡理想。阿姆斯壯工藝多年來一直用于生產少量的鈦粉,但直到目前還沒有用于大規模生產,距離鈦粉的商業化生產仍有一定距離。有些人認為MER工藝具有一定潛力,但目前尚處于開發初期,其前景仍不明朗。目前來看,氫化脫氫工藝最有前途,ADMA集團報道說正在尋求資金來擴大其生產,專家認為,這一工藝在數年后即可為美國陸軍生產鈦板。然而,由于其低成本優勢主要是來源于鈦廢料的高利用率,該工藝仍不能完全取代克羅爾工藝。
可見,一些新興的改良的技術雖然可以增加產量、降低成本和能耗,但是在產業化的時候,卻往往需要一個較大的周期。與新技術的研發相比,技術的產業化似乎更加重要。
我國鈦粉加工工藝研發成果顯著
我國鈦粉加工技術的研發似乎更加注重市場和產業化問題,且成果顯著。早在2000年,哈爾濱鑫科納米科技發展有限公司的薛峻峰高級工程師等專家的“鈦納米級金屬粉的制備與應用”課題就通過有關部門鑒定并得到大面積應用。據了解,經獨特工藝制取的納米鈦粉,能讓普通涂料新添耐磨、耐腐蝕等項性能,這項成果在當時屬國際首創,而且,與國內外多數納米研究尚處實驗室階段相比,這項成果已率先實現了批量生產、大面積應用。另外,照此辦法,還能得到銅、鐵、鎳等金屬的納米材料。專家指出,這一成果產業化前景已被證明十分廣闊。同步通過鑒定的高效能粉碎機,單機每年可加工納米金屬粉12噸,且性能改進提高明顯,成本增加不大。
今年3月份,由云南專家研發的“等離子高溫分離鈦-鋁礦”技術獲得成功。這一技術將徹底結束鈦礦豐富的云南只賣原料的歷史,使中國成為繼美國和俄羅斯之后能直接生產金屬鈦粉末的世界第三大鈦工業國。
據悉,云南的礦產資源非常豐富,但由于冶煉技術落后,長期以來云南的鈦礦只能以原料礦石出售為主。云南的鈦礦以原料外銷,每斤鈦礦石才幾毛錢,造成了重要的鈦資源的低價流失。該項技術研發成功后,馬上即可投入使用。據負責“鈦-鋁工業項目”一期工程金屬鈦粉廠建設的富民金發礦業有限公司董事長尚家榮介紹,項目啟動后,將年產超細化、高純度金屬鈦粉2.85萬噸,純鐵粉3.7萬噸,鈦鐵粉7200噸,年產值就可達到30.9億元,可上繳稅金7億元。這將填補中國鈦工業發展的歷史空白。
這兩項技術的產業化,在不同階段極大地推動了我國鈦產業的發展,使我國鈦產業在世界范圍的影響力越來越大。通過對比也可以看出,我們不能只是埋頭研究,而忽視了市場,忽視了技術實際應用的可行性。只有具備產業化條件的技術,才有實際意義,否則,再好的技術也是徒勞無功。
今年6月,第12屆世界鈦會在北京舉行,這是中國自1992年成為世界鈦會國際組委會成員國以來首次舉辦世界鈦會,標志著中國鈦科學技術開始跨入國際先進水平的行列。希望業內同仁以既有成績不斷鞭策自己,在未來的生產和研究過程中,能更加深入、更具可行性地對鈦粉加工技術的進行研究,推動更新更好的技術的出現,縮短產業化進程,進而推動我國鈦粉加工工業的迅猛發展。(作者:欣然 中國粉體網記者)
近年來隨著科學技術的飛速發展,鈦及其鈦合金粉越來越多地被廣泛應用于各高科技領域與工業生產及人民生活之中,國際上需求量也越來越大,市場前景十分廣闊,特別是美國、日本等國對鈦的需求正在不斷的增長。據介紹,目前中國每年鈦材年需求量在2.5~3萬噸,而國內年鈦產量只有1500~2000噸,市場缺口巨大。在國內市場上,一噸鈦金屬粉的價格是60萬元人民幣,國際市場更高達每噸80萬美元。
但是,由于鈦具有越加工越硬的特性,傳統的機械球磨技術無法將其粉碎。鈦的冶煉困難、產量低、成本高,因此,國際上對鈦產品,特別是鈦粉末的加工目前還處于探索、研制階段,掌握鈦粉制造的核心技術的國家并不多。

新工藝層出不窮 卻鮮有大規模產業化
從礦石中提取的鈦的最常用的方法,就是克羅爾工藝。但是,由于克羅爾工藝生產時間長,耗費勞動力和能源比較多,許多研究人員一直致力于尋找替代工藝。
其中,比較有代表性的有以下四種:Metalysi公司(劍橋大學附屬公司,原名為FFC)開發的劍橋工藝(Cambridge process,又稱“FFC劍橋工藝”)利用電解法來連續生產海綿鈦。國際鈦粉(ITP)公司(已于2008年底被全球領先的鈦白粉生產商CristalGlobal收購)開發的阿姆斯壯工藝(Armstrong process)通過連續低溫還原四氯化鈦來生產鈦粉。杜邦公司和材料與電化學研究公司(MER Corporation)開發的MER工藝利用直接電解還原法生產鈦粉。先進材料集團(ADMA Group)開發的氫化脫氫工藝(hydride/ dehydride process,HDH)利用改良的克羅爾工藝用鈦廢料、屑和其它鈦廢棄物來直接生產鈦粉。
在上述四種新興工藝中,有三種是關于鈦粉是生產工藝,一種是生產海綿鈦的。但是,僅有劍橋工藝這個生產海綿鈦的技術是由海綿鈦生產商資助研發,因此,相對于其它三種用于生產鈦粉的工藝來說,它 的產業化過程中會更加容易。但盡管如此,據業界專家稱,劍橋工藝雖然已經商業化多年,卻仍然受到那些尚未得到解決的技術壁壘的阻礙。同時,另外三種工藝的產業化也不盡理想。阿姆斯壯工藝多年來一直用于生產少量的鈦粉,但直到目前還沒有用于大規模生產,距離鈦粉的商業化生產仍有一定距離。有些人認為MER工藝具有一定潛力,但目前尚處于開發初期,其前景仍不明朗。目前來看,氫化脫氫工藝最有前途,ADMA集團報道說正在尋求資金來擴大其生產,專家認為,這一工藝在數年后即可為美國陸軍生產鈦板。然而,由于其低成本優勢主要是來源于鈦廢料的高利用率,該工藝仍不能完全取代克羅爾工藝。
可見,一些新興的改良的技術雖然可以增加產量、降低成本和能耗,但是在產業化的時候,卻往往需要一個較大的周期。與新技術的研發相比,技術的產業化似乎更加重要。
我國鈦粉加工工藝研發成果顯著
我國鈦粉加工技術的研發似乎更加注重市場和產業化問題,且成果顯著。早在2000年,哈爾濱鑫科納米科技發展有限公司的薛峻峰高級工程師等專家的“鈦納米級金屬粉的制備與應用”課題就通過有關部門鑒定并得到大面積應用。據了解,經獨特工藝制取的納米鈦粉,能讓普通涂料新添耐磨、耐腐蝕等項性能,這項成果在當時屬國際首創,而且,與國內外多數納米研究尚處實驗室階段相比,這項成果已率先實現了批量生產、大面積應用。另外,照此辦法,還能得到銅、鐵、鎳等金屬的納米材料。專家指出,這一成果產業化前景已被證明十分廣闊。同步通過鑒定的高效能粉碎機,單機每年可加工納米金屬粉12噸,且性能改進提高明顯,成本增加不大。
今年3月份,由云南專家研發的“等離子高溫分離鈦-鋁礦”技術獲得成功。這一技術將徹底結束鈦礦豐富的云南只賣原料的歷史,使中國成為繼美國和俄羅斯之后能直接生產金屬鈦粉末的世界第三大鈦工業國。
據悉,云南的礦產資源非常豐富,但由于冶煉技術落后,長期以來云南的鈦礦只能以原料礦石出售為主。云南的鈦礦以原料外銷,每斤鈦礦石才幾毛錢,造成了重要的鈦資源的低價流失。該項技術研發成功后,馬上即可投入使用。據負責“鈦-鋁工業項目”一期工程金屬鈦粉廠建設的富民金發礦業有限公司董事長尚家榮介紹,項目啟動后,將年產超細化、高純度金屬鈦粉2.85萬噸,純鐵粉3.7萬噸,鈦鐵粉7200噸,年產值就可達到30.9億元,可上繳稅金7億元。這將填補中國鈦工業發展的歷史空白。
這兩項技術的產業化,在不同階段極大地推動了我國鈦產業的發展,使我國鈦產業在世界范圍的影響力越來越大。通過對比也可以看出,我們不能只是埋頭研究,而忽視了市場,忽視了技術實際應用的可行性。只有具備產業化條件的技術,才有實際意義,否則,再好的技術也是徒勞無功。
今年6月,第12屆世界鈦會在北京舉行,這是中國自1992年成為世界鈦會國際組委會成員國以來首次舉辦世界鈦會,標志著中國鈦科學技術開始跨入國際先進水平的行列。希望業內同仁以既有成績不斷鞭策自己,在未來的生產和研究過程中,能更加深入、更具可行性地對鈦粉加工技術的進行研究,推動更新更好的技術的出現,縮短產業化進程,進而推動我國鈦粉加工工業的迅猛發展。(作者:欣然 中國粉體網記者)

















