Տիտանի երկօքսիդի ռուսական շուկա. իրողություններ և հեռանկարներ

Տիտանի երկօքսիդի պահանջարկը, որը ներկերի և լաքի արդյունաբերության, պլաստմասսա և թղթի արտադրության համար կարևոր արտադրանք է, ռուսական շուկայում կազմում է 67-82 հազար տոննա / տարի, մինչդեռ Ռուսաստանում տիտանի երկօքսիդի սեփական արտադրություն մինչև 2014 թվականը չի եղել:

Տիտանի երկօքսիդը, որն անփոխարինելի պիգմենտ է ներկերի, պոլիմերային, ցելյուլոզայի և թղթի և այլ արդյունաբերության մեջ, անհոտ և անհամ սպիտակ փոշի է, որը գործնականում չի լուծվում ջրի և հանքային թթուների մեջ (բացառությամբ հիդրոֆլորային և խտացված ծծմբաթթուների):

Տիտանի երկօքսիդը արտադրվում է երկու ձևով՝ ռուտիլ և անատազ (օկտահեդրիտ): Ռուտիլային տիտանի երկօքսիդը լույսը ցրում է մոտ 30%-ով ավելի լավ, քան անատազը, ունի ավելի լավ թաքցնող ուժ (թաքցնելու ուժը տիտանի երկօքսիդի հատկությունն է՝ ծածկելու ներկված մակերեսի գույնը): Անատազային ձևն ավելի քիչ դիմացկուն է եղանակին, քան ռուտիլային ձևը և առաջարկում է ավելի վատ ուլտրամանուշակագույն պաշտպանություն: Ռուտիլային տիտանի երկօքսիդը նախընտրելի է ներկերի և լաքերի, պլաստմասսաների և կոսմետիկայի արտադրության մեջ: Անատազային պիգմենտները օգտագործվում են թղթի, կաուչուկի և օճառի արտադրության մեջ։ Ավանդաբար, տիտանի երկօքսիդի ճնշող մեծամասնությունը օգտագործվում է ներկերի և լաքերի արտադրության մեջ: Միևնույն ժամանակ, ներկերի և լաքի արդյունաբերության մեջ տիտանի երկօքսիդի հիմնական գործառույթն է ներկերին տալ սպիտակ գույն, պայծառություն, ինչպես նաև բարելավել թաքցնող ուժը, պաշտպանել ծածկույթները վնասակար ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներից, կանխել թաղանթի ծերացումը և ներկված մակերեսների դեղնացումը:

Տիտանի երկօքսիդի արտադրության սկզբնական հումքը տիտանի պարունակող իլմենիտային խտանյութն է (FeTiO 3)՝ հանքարդյունաբերական և վերամշակող ձեռնարկությունների արտադրանքը: Իլմենիտը հանքաքար է, որը քիմիական տեսանկյունից օքսիդների խառնուրդ է, որոնց մեծ մասը տիտանի և երկաթի օքսիդներ են։

Տիտանի երկօքսիդի արտադրության երկու արդյունաբերական եղանակ կա (ռուտիլային և անատազային փոփոխություններ).

1. Սուլֆատ կամ ծծմբաթթու (տիտան պարունակող խտանյութից).

Մեթոդը հիմնված է իլմենիտի խտանյութի ծծմբաթթվով մշակման վրա, որին հաջորդում է տիտանիլ սուլֆատի մեկուսացումը և հիդրոլիզը՝ տիտանիլ սուլֆատի (մետատիտանաթթու) հիդրոլիզի արտադրանքի կալցինացմամբ մինչև տիտանի երկօքսիդ: Տիտանի երկօքսիդի արտադրության սուլֆատի տեխնոլոգիայի կողմնակի արտադրանքը երկաթի սուլֆատն է: Սուլֆատի գործընթացը առևտրայնացվել է 1931 թվականին՝ արտադրելու տիտանի երկօքսիդի անատազային ձևը, իսկ ավելի ուշ՝ 1941 թվականին՝ ռուտիլային ձևը։

2. Քլոր կամ քլորիդ (տիտանի տետրաքլորիդից).

Քլորի գործընթացը հորինել է ԴյուՊոնը 1950 թվականին՝ ռուտիլային տիտանի երկօքսիդ արտադրելու համար։ Այս մեթոդը ներառում է բարձր ջերմաստիճանի փուլային ռեակցիաներ: Տիտանի պարունակող հանքաքարը նվազեցված ճնշման տակ փոխազդում է քլորի գազի հետ՝ առաջացնելով տիտանի տետրաքլորիդ (TiCl 4) և մետաղի քլորիդի կեղտեր, որոնք այնուհետև հեռացվում են: Բարձր մաքրության տիտանի տետրաքլորիդը (TiCl 4) ենթարկվում է բարձր ջերմաստիճանի օքսիդացման՝ բարձր պայծառությամբ տիտանի երկօքսիդ արտադրելու համար:

Քլորի մեթոդով տիտանի երկօքսիդի արտադրության համաշխարհային հզորությունը գերազանցում է սուլֆատի մեթոդի հզորությունը և շարունակում է աճել։

Սուլֆատի տեխնոլոգիան ավելի պարզ է, քան քլորիդային տեխնոլոգիան և թույլ է տալիս օգտագործել ավելի աղքատ և էժան հանքաքարեր, բայց դա սովորաբար կապված է արտադրության բարձր ծախսերի հետ:

Հաշվի առնելով երկու գործընթացների առանձնահատկությունները՝ դրանց միջև ընտրության հիմնական չափանիշներն են արտադրությանը համապատասխան որակի հումքով և շրջակա միջավայրի հետ կապված խնդիրներով ապահովելու հնարավորությունը։ Սուլֆատի մեթոդը բնութագրվում է շրջակա միջավայրի աղտոտման ամենաբարձր ցուցանիշներով:

Գունանյութի տիտանի երկօքսիդի արտադրության համաշխարհային ընդհանուր հզորությունը գնահատվում է մոտ 7,2 միլիոն տոննա՝ ռուտիլային ձևի մոտ 85-90%-ով և անատազի մոտ 10-15%-ով:

Բրինձ. 1. Տիտանի երկօքսիդի սպառման ոլորտները

Տիտանի երկօքսիդի արտադրության ամենամեծ ներուժ ունեցող երկիրը Չինաստանն է (մոտ 3 մլն տոննա/տարի)։ Աշխարհում դրա խոշորագույն արտադրողները հետևյալ ընկերություններն են՝ DuPont Titaniun Technologies (ԱՄՆ), National Titanium Dioxide Co., Ltd. Cristal (Սաուդյան Արաբիա), Huntsman Pigments (ԱՄՆ), Tronox, Inc. (ԱՄՆ), Kronos Worldwide, Inc. (ԱՄՆ), Sachtleben Chemie GmbH (Գերմանիա; 100% պատկանում է Rockwood Holding-ին), Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd. (Ճապոնիա).

Ինչպես նշվեց վերևում, աշխարհում տիտանի երկօքսիդ սպառող հիմնական ճյուղերն են ներկերի և լաքի արդյունաբերությունը, պլաստմասսա և թղթի արտադրությունը (նկ. 1): Աշխարհում տիտանի երկօքսիդի սպառման մեծ մասը զբաղեցնում է Չինաստանը։ Երկրորդ և երրորդ տեղերը զբաղեցնում են համապատասխանաբար Արևմտյան Եվրոպան և ԱՄՆ-ը։

Բրինձ. 2. Տիտանի երկօքսիդի սպառման կառուցվածքը ռուսական շուկայում 2015թ

Ինչպես հետևում է նկ. 2-ում ներկայացված տիտանի երկօքսիդի սպառման կառուցվածքից, ներքին շուկա մուտք գործող այս ապրանքի գրեթե 95,1%-ը սպառվում է ներկերի և լաքերի արդյունաբերության կողմից: Միևնույն ժամանակ, ամենից շատ (55,8%) տիտանի երկօքսիդն օգտագործվում է ջրի վրա հիմնված և ջրային ցրման ներկերի արտադրության մեջ, 31,3%-ը սպառվում է ներկերի ոչ ջրային նյութերի արտադրության համար, իսկ տիտանի երկօքսիդի 8,0%-ը գնում է: ներկերի այլ նյութերի նկատմամբ:

Տիտանի երկօքսիդի պահանջարկը ռուսական շուկայում վերջին վեց տարիների ընթացքում տատանվել է 67,2-82,9 հազար տոննա/տարի սահմաններում և մինչև 2014 թվականը բավարարվել է բացառապես ներմուծման միջոցով։

Մինչեւ 2014 թվականը Ռուսաստանում տիտանի երկօքսիդի սեփական արտադրություն չի եղել։ Հաշվի առնելով հետահայացը՝ հարկ է նշել, որ մինչև 2009 թվականը տիտանի երկօքսիդը արտադրվում էր արդյունաբերական մասշտաբով Solikamsk Magnesium Plant ԲԲԸ-ում (Սոլիկամսկ, Պերմի մարզ), սակայն 2009 թվականից՝ տիտանի սպունգի արտադրության մեկնարկից հետո, պիգմենտի արտադրությունը դադարեցվեց։

Բրինձ. 3. Տիտանի երկօքսիդի ներմուծումը Ռուսաստան 2010-2015 թթ., հազ.

Մինչև 2010 թվականը «Վոլգոգրադ» ԲԲԸ «Խիմպրոմում» արտադրվում էր փոքր քանակությամբ տիտանի երկօքսիդ:

2014 թվականի կեսերից Ռուսաստանի Դաշնությունում արտադրվում է տիտանի երկօքսիդ՝ Մոսկվայում գրանցված Titanium Investments ՍՊԸ-ի հայաստանյան մասնաճյուղում։ Իր հերթին, Կիևում գրանցված PJSC Ukrainian Chemical Products (նախկին PJSC Crimean Titan) շարունակում է մնալ ուկրաինական ձեռնարկություն, որը երկարաժամկետ վարձակալությամբ վարձակալում է իր գույքային համալիրը Titanium Investments ՍՊԸ-ին: Այս համակցությունը թույլ է տվել ընկերությանն ապահովել Ուկրաինայից ներկրվող հումքի անխափան մատակարարումներ և պահպանել վաճառքի եվրոպական շուկաները՝ չնայած Ղրիմի դեմ պատժամիջոցներին։

Բրինձ. 4. Տիտանի երկօքսիդի ներմուծման կառուցվածքը Ռուսաստան 2014 թվականին (ըստ ծագման երկրների), հազ.

Titanium Investments LLC-ի հայաստանյան մասնաճյուղում 2014 թվականի հուլիս-դեկտեմբերին տիտանի երկօքսիդի արդյունահանման ծավալը կազմել է 47,732 հազար տոննա, իսկ 2015 թվականին՝ 77,796 հազար տոննա։

Այդուհանդերձ, ներմուծման մակարդակը 2014 եւ 2015 թթ պահպանվել է բարձր մակարդակի վրա և կազմել համապատասխանաբար 80,3 և 67,6 հազար տոննա։

2014 թվականին ռուսական շուկայի ավելի քան 30%-ը զբաղեցրել է Ուկրաինան՝ ի դեմս «Սումիխիմպրոմ» ՓԲԸ-ի (Ուկրաինա, Սումի) և «Ղրիմի Տիտան» ՓԲԸ-ի (այժմ՝ «Ուկրաինայի քիմիական արտադրանք» ՓԲԸ, Ղրիմի Հանրապետություն, Արմյանսկ): Մատակարարումների ավելի քան 18%-ը ստացվել է ԱՄՆ-ից՝ հիմնականում DuPont-ի կողմից։

Բրինձ. 5. Տիտանի երկօքսիդի ներմուծման կառուցվածքը Ռուսաստան 2015 թվականին (ըստ ծագման երկրների), հազ.

2015 թվականին ներմուծման կառուցվածքը որոշ չափով փոխվել է. Ուկրաինայից տիտանի երկօքսիդի ներմուծումն աճել է մինչև 28,0 հազար տոննա և կազմել Ռուսաստան արտադրանքի ընդհանուր ներմուծման 41,4 տոկոսը։

ԱՄՆ-ից ապրանքների ներմուծումը, ընդհակառակը, նվազել է և կազմել 9,1 հազար տոննա (ընդհանուր ներմուծման 13,4%-ը)։

Տիտանի երկօքսիդի արտահանումը Ռուսաստանից 2010-2014թթ գրեթե ամբողջությամբ իրականացվել է դեպի Մաքսային միության երկրներ, ցածր է եղել և կազմել է 0,1-0,4 հազար տոննա։

Բրինձ. 6. Տիտանի երկօքսիդի արտահանման կառուցվածքը Ռուսաստան 2015 թվականին (ըստ ծագման երկրների), հազ.

2015 թվականին արտաքին առևտրի այս ոլորտում հետաքրքիր պատկեր է նկատվել. Ռուսաստանից տիտանի երկօքսիդի արտահանումը կազմել է 74,56 հազար տոննա, իսկ արտահանվող ապրանքների 88,1%-ը բաժին է ընկել Ուկրաինային (նկ. 6):

Աղյուսակ 1. Տիտանի երկօքսիդի ներմուծման միջին գները 2014-2015 թթ. (ըստ ծագման երկրների՝ առանց ԱԱՀ-ի), ԱՄՆ դոլար/տ

2014-2015 թթ Քլորիդ մեթոդով արտադրված ամերիկյան տիտանի երկօքսիդը, որը համապատասխանում է բարձր տեխնիկական պարամետրերին և համեմատաբար ցածր գնին, ամենամրցունակն է եղել ռուսական շուկայում, ինչի մասին է վկայում ռուսական շուկայում դրա վաճառքի զգալի ծավալը՝ չնայած մատակարարների և սպառողների աշխարհագրական հեռավորությանը։ . «Titanium Investments» ՍՊԸ-ի և ուկրաինական «Սումիխիմպրոմ» ՓԲԸ-ի արտադրանքը, չնայած սուլֆատի մեթոդով արտադրված, ունի նաև լավ տեխնիկական բնութագրեր և, հավանաբար, ամենաօպտիմալ գին/որակ հարաբերակցությունը ռուս սպառողի համար (Աղյուսակ 1):

Ստորև ներկայացված են տիտանի երկօքսիդի բնութագրերը, որոնք արտադրվում են որոշ ընկերությունների կողմից, որոնք ներմուծում են իրենց արտադրանքը Ռուսաստան (Աղյուսակներ 2-5):

Աղյուսակ 2. Տիտանի երկօքսիդի «Սումիխիմպրոմ» ՓԲԸ-ի որակական բնութագրերը.

Աղյուսակ 3. «Titanium Investments» ՍՊԸ-ի «Տիտանի երկօքսիդի» որակական բնութագրերը.

Աղյուսակ 4. Ամերիկյան ընկերության տիտանի երկօքսիդի դասակարգերի որակական բնութագրերը DuPont

Աղյուսակ 5. Ֆիննական ընկերության տիտանի երկօքսիդի դասակարգերի որակական բնութագրերը Սաչթլեբեն Գունանյութեր OY նախատեսված է ծածկույթների արտադրության մեջ օգտագործելու համար

Ինչպես երեւում է աղյուսակից. 2-5 տվյալներով Titanium Investments ՍՊԸ-ի արտադրանքը որակով մի փոքր զիջում է ամերիկյան և եվրոպական արտադրանքին, և դրանք զգալիորեն ավելի էժան են։

Հաշվի առնելով ներկերի և լաքերի և պոլիմերային արդյունաբերության ինտենսիվ զարգացումը, կարելի է գնահատել, որ մինչև 2030 թվականը տիտանի երկօքսիդի պահանջարկը ռուսական շուկայում կհասնի 220-260 հազար տոննայի։

Այս ենթադրությունից հետևում է, որ Ռուսաստանում տիտանի երկօքսիդի արտադրության ներուժ ստեղծելու և մեծացնելու անհրաժեշտություն կա։

Ռուսաստանը տիտանի պարունակող հումքի լավ աղբյուր ունի Կոմի Հանրապետությունում՝ Չիտայի, Մուրմանսկի, Չելյաբինսկի, Ամուրի, Տամբովի, Տոմսկի, Նիժնի Նովգորոդի, Օմսկի, Տյումենի մարզերում, Կրասնոյարսկի և Ստավրոպոլի երկրամասերում։ Նման հումքային բազայի առկայությունը հնարավորություն է տալիս կազմակերպել տիտանի երկօքսիդի արտադրությունը ինչպես սուլֆատային, այնպես էլ քլորիդային մեթոդներով։ Առայժմ այս արտադրության կազմակերպմանը խոչընդոտող հիմնական գործոնը տիտանի երկօքսիդի համեմատաբար ցածր գներն են և արտադրության համեմատաբար ցածր եկամտաբերությունը։

Բրինձ. 7. Տիտանի հիմնական հանքավայրերը Ռուսաստանի Դաշնությունում

Ամենամեծ հանքավայրերն են Յարեգսկոյեն (Կոմի Հանրապետություն), Չինեյսկոյեն, Կրուչինինսկոյեն (Չիտայի շրջան), Մեդվեդևսկոյեն (Չելյաբինսկի մարզ) և Կենտրոնական (Տամբովի մարզ) և այլն (նկ. 7): Նշենք, որ, բացի տիտանի պարունակող հումքի ապացուցված հաշվեկշռային պաշարներից, Ռուսաստանն ունի կանխատեսման հսկայական ռեսուրսներ։

Քանի որ Ռուսաստանում տիտանի երկօքսիդի կարիքը շատ մեծ է և ոչ մի կերպ չի ծածկվում ներքին արտադրությամբ, և Ռուսաստանի Դաշնությունում առկա այս արտադրանքի արտադրության տեխնոլոգիաները հեռու են կատարյալ լինելուց, տիտանի երկօքսիդի արտադրությունը հետաքրքիր ոլորտ է: գիտատեխնիկական զարգացումների և նորարարությունների համար։

Օրինակ, Տոմսկի պոլիտեխնիկական համալսարանը (TPU) մշակել է տնտեսապես և էկոլոգիապես մաքուր տեխնոլոգիա տիտանի երկօքսիդի արտադրության համար, որը ներառում է ամոնիումի ֆտորիդի օգտագործումը որպես հիմնական ռեագենտ, որն ավելի անվտանգ է, քան ծծմբաթթուն: Բացի այդ, այս ռեագենտը կարող է կրկին օգտագործվել, ինչը հանգեցնում է արտահոսքի նվազագույնի: Նոր տեխնոլոգիան նպաստում է շահութաբերության սահմանների իջեցմանը փոքր ծավալների (20000 տոննայից)՝ թույլ տալով ստեղծել փոքր արտադրությունների ցանց և, այդպիսով, նվազեցնել լոգիստիկ ծախսերը։ Ֆտորի տեխնոլոգիայի թերությունն այն է միայն, որ այս դեպքում ստացվում է ավելի կոպիտ ցրված պիգմենտային փոշի, քան քլորի մեթոդով։ Տարեկան 100 հազար տոննա հզորությամբ արտադրության մեկնարկը Տոմսկի պոլիտեխնիկական համալսարանի մշակողները գնահատում են 1,5 միլիարդ ռուբլի, մինչդեռ Kronos Worldwide Inc.-ի փորձագետների կարծիքով. Քլորիդային տեխնոլոգիայի կիրառմամբ տարեկան 150 հազար տոննա հզորությամբ արտադրական օբյեկտ ստեղծելու համար պահանջվում է առնվազն 1 միլիարդ դոլար: Նոր տեխնոլոգիայով արտադրություն ստեղծելու ժամկետը TPU-ի մասնագետները գնահատում են մեկից երկու տարի:

2015 թվականի հոկտեմբերին «Ռոսատոմ» պետական ​​կորպորացիան հավանություն է տվել «Սիբիրյան քիմիական կոմբինատ» ԲԲԸ-ին (SKhK)՝ ստեղծելու տիտանի երկօքսիդի արտադրության կայանք՝ օգտագործելով ֆտորիդային տեխնոլոգիա՝ տարեկան 20,000 տոննա հզորությամբ: Որոշվել է 3,6 մլն ռուբլի հատկացնել ապրանքների առաջին խմբաքանակի արտադրության և մարքեթինգային հետազոտությունների համար։ Այն բանից հետո, երբ SGChE ԲԲԸ-ի պատվերով TPU-ում արտադրված արտադրանքի առաջին նմուշների որակը հաստատվեց մի քանի սպառողական գործարաններում, Siberian Chemical Plant ԲԲԸ-ի ղեկավարությունը հայտարարեց, որ 2017 թվականին այն կսկսի փորձնական արտադրություն՝ տարեկան 5 հազար տոննա ծավալով: , իսկ 2019 թվականին՝ արդյունաբերական՝ 20 հազար տոննայով/տարեկան։ Արտադրությունը կսկսվի SGChE ԲԲԸ-ի տեղամասերում։

Ի լրումն Տոմսկի մարզում նոր արտադրական օբյեկտի ծրագրված ստեղծման, նորարարություններ և գործարկում են պատրաստվում նաև Ղրիմի դաշնային օկրուգում. մասնավորապես, Titanium Investments ՍՊԸ-ն նախատեսում է մինչև 2018 թվականն ընդլայնել տիտանի երկօքսիդի արտադրական հզորությունները 19 հազար տոննայով (մինչև 2018 թ. մինչև 120 հազար տոննա/տարի):

Այսպիսով, հույս կա, որ մինչեւ 2018-2019 թթ. Ռուսաստանում տիտանի երկօքսիդի արտադրության ընդհանուր հզորությունը կկազմի տարեկան 140 հազար տոննա, սակայն, արդյոք դրա պահանջարկը ռուսական շուկայում ամբողջությամբ կբավարարվի ներքին արտադրության միջոցով, հաշվի առնելով, որ «Titanium Investments» ՍՊԸ-ն արտահանմանն ուղղված ձեռնարկություն է։ , մնում է լուրջ հարց։