Производство титана в мире по странам: мировые ресурсы, добыча, потребление

Титан признан девятым по распространенности природным богатством, извлекаемым из коры нашей планеты, причем его общемировые запасы составляют 0,6 % массы Земли. Добыча природного ископаемого несколько затруднена, так как он чаще всего встречается в составе химических соединений с тем же железом или кислородом. Бизнес-журнал https://lindeal.com подчеркивает уникальные характеристики данного материала: высокие температуры плавления, сверхпрочность, стойкость перед коррозией. Этим объясняется ценность Titanium для военной промышленности, космонавтики, авиастроения, а также производства двигательных систем и комплектующих автомобилей.

Титан — это (краткая справка о металле)

Титан — важный конструкционный материал, ценящийся за твердость, легкость и прочность. Представляет собой переходный легкий серебристо-белый металл с высокой стойкостью перед коррозией. Из-за сложности производства этот условно редкий элемент впервые начали добывать и обрабатывать только в 1950-х годах.

• Сырье: минералы — анатаз, рутил, брукит, а также ильменит (железо с 52,8 % титана), лейкоксен (продукт выветривания ильменита), аризонит, псевдобрукит (Titanium в составе руды).
• Месторождения: магматические (локации распространения магмы): экзогенные (россыпные и осадочные), метаморфизованные (песчаники, руды).
• Технология выработки: восстановительная плавка — получение титанового шлака — хлорирование — выработка металла восстановлением — рафинирование для улучшения эксплуатационных свойств.

Так как получение титана многоступенчатое и дорогостоящее, этим объясняются малые объемы производства такого довольно доступного в природе материала.

Месторождения титана: магматогенные, россыпные, латеритные

На настоящий момент человечеству известно уже около 300 титановых месторождений:

• россыпных — 230 (69 % мировых запасов титана);
• магматических (коренных) — 70 (19,5 %);
• латеритных — 10 (11,5 %).

Из названых наиболее разведано не более 90 — в своем преимуществе, россыпной базы. В ильмените заключено 82 % общемировых запасов металла, в анатазе — 12 %, в рутиле — 6 %.

Рассмотрим месторождения конкретно по странам и регионам:

• Бразилия: коры выветривания карбонатитов, анатаз-апатит-пирохлоровые Каталан-1 и Тапира, ильменит-магнетитовое Кампо-Алегре-де-Лурдес.
• Китай: ильменит-титановомагнетировый Панчжхуа.
• Норвегия: ильменит-гематитовый Теллес.
• Австралия: ильменит-рутил-цирконовые, россыпные прибрежно-морские, а также крупное месторождение Хоршем неподалеку от Нового Южного Уэльса.
• ЮАР: россыпное прибрежно-морское ильменит-лейкоксен-рутиловое Ричардс-Бэй.
• США: россыпные прибрежно-морские месторождения побережья штата Флориды.
• Россия: лейкоксеновое Ярегское, коренные апатит-ильменитовые и титаномагнетитовые на Балтийском и Алданском щитах.
• Украина: крупный россыпной комплекс Малышевское, апатит-ильменитовое Стремигородское.
• Казахстан: ильменитовое Бехтемир.

Поиски новых месторождений ведутся в США, Австралии, Мозамбике, Кении, Канаде, Бразилии, Норвегии, Китае.

Запасы и добыча металла титан

Известно, что глобальные (научно подтвержденные) запасы титана оцениваются в 800 млн тонн:

• Ильменит-гематитовые и ильменит-магнетитовые руды: Канада, Норвегия, Китай.
• Месторождения, заключенные в коре выветривания карбонатита: Бразилия.
• Россыпные комплексные месторождения: западное и восточное побережье Австралии, Атлантическое побережье Флориды (США) и Бразилии, восточное и западное побережье Индии, Кения и Южная Африка. Важное промышленное значение здесь имеют как доисторические, так и современные прибрежные морские и дюнные россыпи.

При этом в 1998 году человечество обладало 1,23 млрд тонн Titanium, из которых 1 млрд тонн был заключен в ильмените. Богатство было разведано в регионах:

• Австралия;
• Норвегия;
• Китай;
• Италия;
• Канада;
• Бразилия;
• Малайзия;
• Шри-Ланка;
• Индия;
• Канада;
• Новая Зеландия;
• США;
• Мадагаскар;
• Египет;
• Украина;
• ЮАР;
• Сьерра-Леоне.

По регионам планеты титановые месторождения (в доказанном объеме 609,3 млн тонн) распределялись следующим образом:

• Северная и Южная Америка: 33,4 %.
• Океания: 22 %.
• Азия: 17,5 %.
• Африка: 15,8 %.
• Европа: 11,3 %.

Известно, что сегодня запасами TiO2 обладают следующие государства:

• Россия.
• Канада.
• Австралия.
• Китай.
• Норвегия.
• ЮАР.
• Вьетнам.
• Индия.
• Мозамбик.
• Украина.

Важно отметить, что в добыче титана лидируют Индия, Австралия, Китай и Южная Африка, в то время как в переработке и выплавке приоритет является за США, Японией, Китаем и Россией.

Упомянутый диоксид титана получают из минерального сырья — титаносодержащих руд:

• рутилов (содержание 93-96 % двуокиси титана);
• ильменитов (44-70 %);
• люкоксенов-лейкоксенов (90 %).

При этом из всей извлекаемой титановой руды только 5 % отправляется на непосредственное Производство металлического титана. Все остальные 95 % задействуются в производстве пластмассы, красящих материалов, каучука, бумажной продукции.

Рейтинг стран-производителей титана

Отметим, что на производстве титановой руды (рутила и ильменита) фокусируются такие страны, как США, ЮАР, Канада, Норвегия, Индия, Австралия, Украина. Что же касается титановой губки, она выпускается в Японии, Китае, России, США, Украине и Казахстане. Лидерами в данной отрасли на 2020-2022 считаются:

1. Китай. Именно в КНР сосредоточены максимальные запасы титан-руды. Так, из 18 крупных предприятий по получению титановой губки 9 находятся в данной республике. Страна добывает Titanium из магматогенных и ильменит-титаномагнетитовых месторождений, продуцирует 22 % мирового производства ильменитовых концентратов. Основные месторождения — Лак-Тио (самые обогащенные титаном руды — до 34 % от общей массы) и Паньчжихуа (до 12 %).
2. Япония. Большую часть титана здесь забирает химическая промышленность: на авиа- и космостроение уходит лишь 2-3 % металла.
3. Австралия. Здесь разрабатываются современные близповерхностные, поверхностные, глубокозалегающие россыпи. Континент поставляет 100 % лейкоксеновых, 57 % рутиловых и 11,5 % ильменитовых концентратов.
4. Россия. Страна славится несколькими титановыми заводами, однако самым крупным и самым известным считается «ВСМПО-Ависма», производящий ⅕ долю металла: 95 % расходуют для получения диоксида, а 5 % — на создание сплавов и изделий. Доля в глобальном производстве титанового продукта — 0,6 %, хоть по богатству ресурсом страна уступает лишь Китаю, При этом РФ — единственный производитель лопаритового концентрата. Малоактивная разработка связывается с качеством месторождений, уступающим зарубежным, требующим сложные и дорогие методики обогащения.
5. Казахстан. Как бывшая республика Советского Союза, государство с унаследованными заводами занимает достойное место в рейтинге.
6. США. Страна использует титан традиционным образом: от 60 % до 75 % металла уходит на нужды авиакосмической промышленности.
7. Норвегия. На долю государства приходится 8 % глобального объема ильменитового концентрата.
8. ЮАР. На производство Южной Африки приходится 16 % рутиловых и 12 % ильменитовых материалов.
9. Вьетнам. Страна разрабатывает сравнительно легкодоступные прибрежно-морские россыпи вдоль Южно-Китайского моря. Азиатское государство производит 8 % ильменитового титана.
10. Индия. Прибрежные россыпи позволяют выпускать до 6 % мирового объема ильменитового и 3 % рутилового титана.
11. Украина. В государстве разведаны как россыпные, так и магматогенные месторождения, однако активно разрабатываются лишь аллювиальные и прибрежно морские, базирующиеся к северу Украинского щита.

Россыпями с запасами титана могут похвастаться Мадагаскар и Мозамбик. Активную геологоразведку ведут такие страны, как Канада, Австралия, Норвегия, Чили, Финляндия, Украина. Например, в Парагвае обнаружили гигантский комплекс месторождений Альто-Парана с рудой, обогащенной диоксидом титана на 7,6 %.

Крупнейшие предприятия производители и экспортеры титана

В современном мире диоксид титана производят 53 предприятия из 26 государств мира. Средняя их загрузка достигает 92 %, притом европейские и американские загружены на 96 %, а азиатские и тихоокеанские — на 85-91 %. Перечислим самые знаковые в глобальном масштабе промышленные комплексы:

• E.I. du Pont de Nemours & Co. Inc. (DuPont). Заводы в Соединенных Штатах, Тайване и Мексике, способные на общую мощность в 1 000 000 тонн в год. Предположительно, компания планирует строить новые предприятия в Китае.
• Millennium Inorganic Chemicals Inc. Заводы в Соединенных Штатах, Австралии, Франции и Великобритании. Работают по хлоридной (350 000 тонн в год) и сульфатной (182 000 тонн в год) технологиям. Вице-президент компании говорит о планах сделать свой промышленный комплекс первым в мире в сфере выпуска сверхтонкого титана диоксида, заняв при этом 35-40 % мирового рынка.
• Tioxide — дочернее предприятие Huntsman Corp. Шесть заводов в Испании, Великобритании, Малайзии, Италии, Испании и Южной Африке, из которых только один использует хлоридную технологию производства — Грейтхемский (Соединенное Королевство).
• Kronos Inc. — дочернее предприятие NL Industries Inc. Четыре фабрики, развивающие сульфатную технологию, в Норвегии, Канаде и Германии суммарной мощностью в 24 тыс. тонн в год. Три предприятия, практикующие хлоридную методику, в Канаде, Германии и Бельгии с общими объемами производства до 230 000 тонн в год.
• Kemira Pigments OY. Производство пигментного диоксида титана на трех заводах в Нидерландах, Финляндии и США.
• Kerr-McGee. Два завода в США, функционирующих по хлоридной технологии, а также использование промышленных ресурсов Bayer в Германии и Бельгии. Компания вместе с партнером Cristal Pigment эксплуатирует завод в Саудовской Аравии, а совместно с TiWest — предприятие в Западной Австралии. СМИ сообщают, что корпорация приобрела два завода в американской Саванне и нидерландском Ботлеке у Kemira.
• Sachtleben Chemie — дочернее предприятие Metallgesellschaft AG. Производство титана-диоксида для фармацевтического и пищевого сектора, а также анатазной формы материала в германском Дуйсбурге.
•  Zakłady Chemiczne. Польской компании принадлежит единственный завод, выпускающий пигментный рутиловый титана диоксид по сульфатной методике из норвежского и канадского сырья. Мощность доходит до 36 000 тонн в год.
• Precheza AS. Выпуск анатазного диоксида титана в чешком Прервове на предприятии мощностью 27 000 тонн/год.
• Cinkarna Metalurško Kemična Industrija Celje. Словенский завод с мощностью 34 000 тонн в год, поставляющий на рынок рутиловый диоксид титана.
• «Агрохим» и «Крымский титан». Украинские предприятия из Сум и Армянска, производящие пигментный титана диоксид по сульфатной технологии, выдавая мощность в 20 000 и 40 000 тонн в год соответственно.
• Hankook Titanium Industry Co. Ltd. Компания из Южной Кореи, эксплуатирующая два завода по выпуску титана диоксида анатазной формы — в Онсане (20 000 тонн/год) и Каявадоне (30 000 тонн в год).
• «ВСМПО-Авсима». Самый крупный российский комплекс производящий титан: 95 % продукции — на получение диоксида, 5 % — на сплавы и конечные изделия.
• В Японии титан выпускают сразу несколько крупных предприятий — Ishihara Sangyo Kaisha Ltd., Tayca, Sakai Chemical, Furukawa, Fuji Titanium Titan Kogyo и Tohkem.
• В Индии основными производителями титана являются конгломераты Kerala Minerals, Metals Ltd., Travancore Titanium Products Ltd., Kalmak Chemicals Ltd. и Kilburn Chemicals Ltd.
• Китайские заводы перерабатывают добываемые на территории республики ильменитовые концентраты по сульфатной технологии, выдавая общую мощность в 130 000 тонн в год.

Учтем, что DuPont принадлежит 22 % рынка, Millennium Inorganic Chemicals Inc. — 16 %, Kerr-McGee. — 13 %, Tioxide — 13 %, Kronos Inc. — 10 %.

Потребление титана: страны и предприятия — крупнейшие импортеры

Главные мировые потребители титана диоксида представлены в отчете корпорации IBMA следующими регионами:

• Соединенными Штатами — 33 % (3,5 кг металла на душу населения);
• Западной Европой — 33 % (2 кг на душу населения);
• Азией — 25 %;
• другими государствами мира — 9 %.

Интересно, что сферы потребления диоксида титана различаются от региона к региону:

• Северная Америка: 96 % — производство писчей и печатной бумаги, 4-6 % — выпуск ламинированной бумаги.
• Западная Европа: до 90 % — изготовление ламинированной бумаги.

Эксперты прогнозируют, что в будущем Европейский Союз будет только наращивать объемы применения диоксида титана для целлюлозно-бумажного сектора. Что же касается Индии, Китая, Кореи, России, Аргентины, Польши, Малайзии и Пакистана, эксперты уверены, что они будут повышать объемы потребления титана на 4-9 % ежегодно.

Говоря о компаниях-основных потребителях пигментного титана-диоксида, отметим, что их перечень частично повторяет список основных производителей металла:

• DuPont (США) — крупнейший химический комплекс США: химикаты, полимеры, волокна, Нефть.
• DuPont — крупнейший химический концерн Великобритании: пигменты, краска, пластик, бумага, печатные краски.
• Tioxide с отделениями в Великобритании, Малайзии, Австралии, Франции, Испании, Канаде, Италии.
• Rhone-Poulenc — многонациональный промышленный комплекс, представленных в 50 государствах и на 5 континентах: во Франции, Великобритании, США, Мексике, Австралии, Южной Америке, Республике Корее, Бразилии, Японии, Украине, России и пр. Выпускает химическую и агротехническую продукцию, полимеры, волокна и косметику.
• Dow Chemical Company — один из крупнейших химических гигантов мира, представленный 94 заводами в 30 государствах. Более всего предприятий базируется в США, Германии, Канаде, Бразилии, Франции, Испании, Нидерландах.
• Akzo Nobel — ведущий производитель лакокрасочной продукции на европейских рынках с головным офисом в Нидерландах.
• Sigma Coatings — крупнейший европейский разработчик и производитель красок и лакокрасочных покрытий.
• Tikkurila — производитель лакокрасочной продукции ЕС, выпускающий свои материалы в 13 государствах и продающий их по всему миру.

Основными продавцами для этого списка являются четыре гиганта, DuPont, Millennium, Kerr-McGee, Huntsman (Tioxide), занимающих 65 % доли рынка.

Все способы применения титана

Рассмотрим напоследок, как человечество сегодня использует титан:

Чистый вид и сплавы:

• конструкционный элемент в корабле-, ракето- и авиастроении;
• сверхпрочные титана алюминиды в автопроме и авиации;
• броня, бронежилеты, перегородки подлодок, противопожарные щиты в военном деле;
• трубопроводы, насосы, реакторы в химической промышленности;
• геттерные материалы для высоковакуумных насосов;
• протезы, имплантаты, остео-протезы, эндоскопический и стоматологический инструментарий, пирсинг-украшения в медицине;
• легирующая добавка в спецсплавах и легированных сталях;
• промышленные процессы автопрома, с/х сектора, производства смартфонов, ювелирных украшений, спорттоваров;
• художественное литье.

Соединения:

• диоксид титана — краска, пластик, бумага, очистка воздуха, пищевая добавка 171;
• карбид титана — компонент сверхпрочных устройств для обработки металла;
• тетрабутоксититан — отвердитель и катализатор в лакокрасочном и химическом секторах;
• нитрид титана — стойкое жаропрочное покрытие, имитирующее Золото;
• тетрахлорид титана — создание дымовой завесы.

Известно, что 60 % титана отправляется на производство краски, 20 % — пластика, 13 % — бумаги, 7 % — машиностроение.

В заключение обзора команда https://lindeal.com отметит, что мировой рынок титана остается закрытым в плане экспорта-импорта: страны-производители металла являются его основными потребителями. Это объясняется особенностями дорогостоящего, сложного и длительного титанового производства. Лидирует в данном секторе Китай, который ряд источников считают лидером по запасам титановых руд: неудивительно, что 9 из 18 предприятий, изготовляющих титановую губку, сосредоточены именно здесь. На втором месте — Япония, которой Titanium необходим не только для химической промышленности, и для авиационного, космического сектора. Третье и четвертое место занимают Россия и Казахстан соответственно. Пятое принадлежит США, отправляющими до 75 % титана на нужды авиакосмических предприятий.