我国加入wto之后，特别是在“十三五”、“十四五”阶段我国钛白粉产业保持了稳定扩张的态势。同时在政策的积极引导下，产业发展质量进一步提高，工艺过程更为环保的氯化法生产技术得到推广应用。未来，我国钛白粉产业将保持与gdp增速相当或略快的速度发展，但随着产业扩张，需警惕产能过剩的风险。
我国钛白粉产业供需情况
我国是全球最大的钛白粉生产国。2022年，我国钛白粉产业总产能487万吨/年（占全球总产能的52%），产量386万吨，行业开工率79%。2019—2022年，我国钛白粉产量年均增速约7%，已超过gdp增速。作为全球最大生产国，我国也是全球最大的钛白粉出口国，2022年钛白粉出口量达到141万吨，占产量的37%。2019—2022年，我国钛白粉出口量快速增长，年均增速达12%。2019—2022年我国钛白粉供需情况见图1。
目前国内钛白粉行业共有43家在产企业，行业集中度较高（见图2）。2022年，前五大企业产能占国内总产能的46%；前十家大型企业的钛白粉产量占全国产量的约70%，剩余的33家中小型企业产量占比不到30%。
2022年我国钛白粉国内消费量为257万吨，进口产品主要为高端产品，进口钛白粉约12万吨，对外依存度低。2022年我国钛白粉国内消费量构成见图3。
我国钛白粉产业现有生产工艺情况
我国钛白粉生产企业以硫酸法钛白粉工艺为主。2022年，我国硫酸法钛白粉产能389.5万吨/年，占总产能的80%；氯化法产能87.5万吨/年，占总产能的18%；盐酸法产能10万吨/年，占总产能的2%。
目前在产43家钛白粉生产企业中，多数企业采用硫酸法工艺。其中，37家企业只有硫酸法工艺；2家企业采用纯氯化法（中信钛业、宜宾天原海丰和泰）；3家企业同时具有硫酸法和氯化法工艺（龙佰、攀钢钒钛、鲁北化工）；1家公司（坤彩科技）采用盐酸法工艺。
2022年我国钛白粉产量为386万吨，其中硫酸法336.4万吨，占比87%；氯化法49.7万吨，占比13%；2022年，由坤彩科技建设的第一套产业化盐酸法钛白粉装置（产能10万吨/年）投产。2019—2022年，硫酸法钛白粉产量年均增速5%；氯化法钛白粉产量增长较快，年均增速达21%；盐酸法产量极低，可以忽略。2019—2022年我国不同工艺钛白粉产能、产量见图4。
钛白粉不同生产工艺对比
硫酸法、氯化法、盐酸法钛白粉生产工艺在原料、工艺技术、生产成本、投资成本、产品质量、能耗等方面的对比如表1所示。
1.硫酸法
硫酸法钛白粉生产工艺作为主要使用的工艺类型，具有技术成熟、生产成本低等优点，但存在能耗高、废物产生量大的缺点。（1）该工艺主要使用钛铁矿、钛精矿或高钛渣作为原料，可获得性强，原料成本在生产成本中占比较低，仅约25%。（2）工艺技术成熟，生产成本相对氯化法低，每吨生产成本约10250元/吨。（3）生产过程会产生大量的废弃物，环保处置压力大。根据公开资料，硫酸法每生产1吨钛白粉，会产生8吨废酸（稀硫酸），3~4吨七水硫酸亚铁，2万立方米左右的酸性粉尘。（4）生产工艺流程虽然较长，但设备投资成本低，每万吨投资成本约0.9亿元。图5为硫酸法钛白粉生产成本构成。
2.氯化法
氯化法钛白粉生产工艺作为相对新型的工艺类型，具有产品质量高、废物产生量小的优点，同时存在技术门槛高、生产成本高的缺点。
氯化法主要使用人工/天然金红石为原料，可获得性弱，原料成本在生产成本中占比很高，约46%；生产过程中基本不产生副产品；生产成本比硫酸法高约1.5倍；虽然工艺流程短，但设备投资成本高，每万吨投资成本约3亿元，较硫酸法投资成本高约3倍。
3.盐酸法
盐酸法的产业化技术还没有完全成熟，目前国内处于产业化初期。根据公开技术文献，该工艺具有对原料品质要求不高、工艺流程短、投资和生产成本低的优点，但也存在产品质量不稳定的缺点。
盐酸法可以直接使用钛铁矿或钛精矿作为原料，对原料品质要求低。但理论上工艺过程需消耗天然气，产业化进程很慢。20世纪90年代，必和必拓（bhp）为了开发美国明尼苏达州含钙镁岩型钛铁矿（低品位钛铁矿），开始研究盐酸法钛白粉技术。在最初的工艺路线中，盐酸的再生和浓缩循环需要大量消耗天然气和蒸汽。当时美国的天然气价格非常便宜，为盐酸法技术发展提供了条件。但随着天然气价格的不断上涨，盐酸法的研究被搁置。
目前产业化技术还不成熟，盐酸法钛白粉的水解工艺和硫酸法的水解工艺一样，都是间歇工艺，导致产品质量有波动。盐酸法产出钛白粉目前还无法达到颜料级的要求，产品在消色力、吸油量、遮盖度、白度等方面都不如硫酸法和氯化法产品。盐酸法采用有机萃取剂，但适合的萃取剂体系还不成熟。
理论上，盐酸法工艺的投资成本介于硫酸法和氯化法之间，生产成本基本和氯化法相当。目前产业化的企业只有坤彩科技公司，建成产能10万吨/年，但还没有很好的解决产品质量波动的问题。另外，攀枝花全瑞于2021年底完成盐酸法工艺中试研究，规划建设2万吨/年产能，目前项目基本已经完成建设，计划于2024年一季度将产品投放市场。金浦钛业在2022年1月完成了盐酸法钛白粉工艺的小试研究。
生产钛白粉的原料供应情况
根据美国地质局（usgs）数据，截至2022年，全球探明钛矿储量约6.97亿吨（折合tio2）。其中93%是tio2含量45%~53%的钛铁矿，7%是tio2含量100%的金红石。中国是全球探明储量最大的钛矿分布国，探明的钛矿储量约2.15亿吨，其中99%是钛铁矿，1%是金红石。
基于自然资源类型的实际情况，国内钛白粉产业主要使用硫酸法来加工钛铁矿生产钛白粉，并副产大量的七水硫酸亚铁。同时，氯化法因对原料要求高，原材料供应短缺，国内产业发展缓慢。
2022年我国钛白粉产业消费钛铁矿约855万吨。消费的钛矿主要为国产，2022年国产钛矿约占总消费量的70%，同时还需从国外大量进口钛铁矿。因国家限制钛铁矿的出口，所以出口量极低。
金红石资源分为人造和天然两种类型，我国天然金红石开采量极低，人造金红石生产还处于中试阶段。由于价格高昂，我国进口量很低。目前天然金红石全球开采规模约15万~20万吨/年，全球人造金红石产量约100万吨/年，但相关生产技术掌握在国外少数几家公司手中，且不转让。
为了解决硫酸法工艺生产钛白粉废弃物产生量巨大，以及氯化法工艺钛白粉原料供应紧张的问题，国内也在发展含铁量相对较低、含钛量相对较高的高钛渣（tio2含量≥75%）产品。但由于我国的钛矿主要是氧化钙、氧化镁含量较高的岩矿，以此为原料产出的高钛渣无法满足钛白粉生产工艺要求，同时产业生产技术水平仍需提高。目前高钛渣产业规模小、发展缓慢，还无法完全替代钛矿作为下游钛白粉产业的主要原料。2022年我国高钛渣消费量约77.6万吨，仅为同年我国钛白粉产业钛铁矿消费量的9%。
钛白粉产业政策
国家鼓励钛白粉产业优化硫酸法和氯化法产品结构，鼓励优先建设3万吨/年以上的氯化法钛白粉产能。政策限制并淘汰3万吨/年以下硫酸法产能，但不会限制3万吨/年以上的硫酸法产能的继续新建。我国钛白粉产业政策汇总见表2。
钛白粉在建、拟建项目情况
根据公开资料，我国共有11个钛白粉规划新建、扩建项目，共计产能366万吨/年（详见表3），包括氯化法186万吨/年、硫酸法70万吨/年、盐酸法110万吨/年 （2025年60万吨/年）。但这些钛白粉项目存在延期的可能性。
钛白粉产业未来趋势
钛白粉下游60%~70%用于涂料产业，20%左右用于塑料，10%用于造纸产业。2022—2030年我国钛白粉供需现状及预测见图6。预计未来10年，国内钛白粉消费量增速基本和国内gdp增速相当，年均增速约4.5%；出口量增速和全球gdp增速相当，年均增速约3.5%；进口量基本保持稳定，每年约20万吨左右。随着国内钛白粉产能持续扩张，未来行业总产能或出现过剩。
未来，我国仍将以硫酸法作为钛白粉产业最主要的工艺类型，氯化法和盐酸法工艺不会成为行业多数企业采用的生产技术，但产能占比将会提高。业内认为，未来我国氯化法产能占比不会超过硫酸法，最高只可能达到1:1的水平。
氯化法工艺未来产业技术将不断成熟，行业总产能也将不断增长。但由于对原料类型要求苛刻，原料供应紧张未来不会得到缓解，这将限制氯化法的发展。（1）原料因素：氯化法对原料类型要求较高，而我国缺乏天然金红石资源，而且优质的钛铁矿储量较少，钛白粉企业将长期使用含铁杂质较高的低品位钛矿作为原料。虽然我国发展高钛渣产业，但产业发展缓慢，产品品味低，产量少。高钛渣无法满足氯化法对原料的要求，虽然可用于硫酸法，但无法满足整体钛白粉产业的大规模原料需求，无法替代钛铁矿作为主要原料。（2）技术因素：氯化法氧化过程对反应条件要求严格，对反应设备要求苛刻。目前相关的设备和生产工艺仍需要进一步研究。（3）成本因素：氯化法较硫酸法投资成本高3倍，生产成本高1.5倍。高昂的投资和生产成本限制了企业产能的快速扩张。
盐酸法产业化工艺企业关注度低，研发投入少，对技术前景不看好，仍需要验证，限制了其产能扩张。盐酸法目前只有坤彩科技和攀枝花全瑞有投建项目。其中坤彩科技目前建成10万吨/年产能，计划到2025年建成总计100万吨/年盐酸法产能。攀枝花全瑞正在建设2万吨/年产能装置，并规划到2025年建成30万吨/年盐酸法产能。今后不排除盐酸法工艺得到优化，企业大幅增加产能的可能性。
总之，钛白粉产业发展较快，适应了国内外的市场需求。但目前新开工项目较多，今后存在着产能过剩的风险。
田岩 中国化工信息中心咨询事业部高级咨询顾问，化学工程与工艺学士学位，拥有7年化工咨询行业从业经验，曾在安迅思-icis等知名外资咨询公司从业多年。专长于市场策略、战略分析、用户研究等咨询工作类型，曾在30多个咨询项目中担任项目经理角色，40多个咨询项目中担任咨询顾问角色。