Ruský trh s oxidom titaničitým: realita a vyhliadky

Dopyt po oxide titaničitom – dôležitom produkte pre priemysel farieb a lakov, výrobu plastov a papiera – na ruskom trhu predstavuje 67 – 82 tisíc ton/rok, pričom do roku 2014 v Rusku nebola žiadna vlastná výroba oxidu titaničitého.

Oxid titaničitý, nepostrádateľný pigment v priemysle farieb, polymérov, celulózy a papiera a iných priemyselných odvetviach, je biely prášok bez zápachu a chuti, prakticky nerozpustný vo vode a minerálnych kyselinách (okrem kyseliny fluorovodíkovej a koncentrovanej kyseliny sírovej).

Oxid titaničitý sa vyrába v dvoch formách: rutil a anatas (oktahedrit). Rutilový oxid titaničitý rozptyľuje svetlo asi o 30% lepšie ako anatas, má lepšiu kryciu schopnosť (krycia schopnosť je schopnosť oxidu titaničitého prekryť farbu lakovaného povrchu). Forma anatas je menej odolná voči poveternostným vplyvom ako rutilová forma a ponúka horšiu UV ochranu. Rutilový oxid titaničitý je preferovaný pri výrobe farieb a lakov, plastov a kozmetiky. Anatasové pigmenty sa používajú pri výrobe papiera, gumy a mydla. Tradične sa veľká väčšina všetkého oxidu titaničitého používa pri výrobe farieb a lakov. Hlavnou funkciou oxidu titaničitého v priemysle farieb a lakov je zároveň poskytnúť farbám bielu farbu, jas, ako aj zlepšiť kryciu schopnosť, chrániť nátery pred škodlivými ultrafialovými lúčmi, zabrániť starnutiu filmu a žltnutiu lakovaných povrchov.

Východiskovou surovinou na výrobu oxidu titaničitého je koncentrát ilmenitu s obsahom titánu (FeTiO 3) - produkty banských a spracovateľských podnikov. Ilmenit je ruda, ktorá je z chemického hľadiska zmesou oxidov, z ktorých väčšinu tvoria oxidy titánu a železa.

Existujú dva priemyselné spôsoby výroby oxidu titaničitého (modifikácia rutilu a anatasu):

1. Síran alebo kyselina sírová (z koncentrátu obsahujúceho titán).

Metóda je založená na úprave koncentrátu ilmenitu kyselinou sírovou s následnou izoláciou a hydrolýzou titanylsulfátu s kalcináciou produktu hydrolýzy titanylsulfátu (kyseliny metatitanovej) na oxid titaničitý. Vedľajším produktom sulfátovej technológie na výrobu oxidu titaničitého je síran železitý. Sulfátový proces bol komercializovaný v roku 1931 na výrobu anatasovej formy oxidu titaničitého a neskôr, v roku 1941, rutilovej formy.

2. Chlór alebo chlorid (z chloridu titaničitého).

Chlórový proces vynašiel DuPont v roku 1950 na výrobu rutilového oxidu titaničitého. Táto metóda zahŕňa vysokoteplotné fázové reakcie. Ruda obsahujúca titán reaguje s plynným chlórom za zníženého tlaku za vzniku chloridu titaničitého (TiCl4) a nečistôt chloridu kovu, ktoré sa potom odstránia. Vysoko čistý chlorid titaničitý (TiCl4) sa oxiduje pri vysokej teplote za vzniku oxidu titaničitého s vysokým jasom.

Svetová kapacita výroby oxidu titaničitého chlórovou metódou prevyšuje kapacitu sulfátovej metódy a neustále rastie.

Sulfátová technológia je jednoduchšia ako chloridová a umožňuje využitie chudobnejších a lacnejších rúd, no zvyčajne je spojená s vysokými výrobnými nákladmi.

Berúc do úvahy osobitosti oboch procesov, hlavnými kritériami pre výber medzi nimi sú možnosť zabezpečiť výrobu surovinami vhodnej kvality a problémy súvisiace so životným prostredím. Sulfátová metóda sa vyznačuje najvyššou mierou znečistenia životného prostredia.

Celková svetová kapacita výroby pigmentového oxidu titaničitého sa odhaduje na približne 7,2 milióna ton, pričom približne 85 – 90 % tvorí rutilová forma a približne 10 – 15 % forma anatasu.

Ryža. 1. Sféry spotreby oxidu titaničitého

Krajinou s najväčším výrobným potenciálom oxidu titaničitého je Čína (asi 3 milióny ton/rok). Jeho najväčšími svetovými výrobcami sú tieto spoločnosti: DuPont Titaniun Technologies (USA), National Titanium Dioxide Co., Ltd. Cristal (Saudská Arábia), Huntsman Pigments (USA), Tronox, Inc. (USA), Kronos Worldwide, Inc. (USA), Sachtleben Chemie GmbH (Nemecko; 100% vlastníkom Rockwood Holding), Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd. (Japonsko).

Ako bolo uvedené vyššie, hlavnými odvetviami spotrebúvajúcimi oxid titaničitý vo svete sú priemysel farieb a lakov, výroba plastov a papiera (obr. 1). Väčšinu svetovej spotreby oxidu titaničitého zaberá Čína. Druhé a tretie miesto obsadila západná Európa a USA.

Ryža. 2. Štruktúra spotreby oxidu titaničitého na ruskom trhu v roku 2015

Ako vyplýva zo štruktúry spotreby oxidu titaničitého na ruskom trhu znázornenej na obr. 2, takmer 95,1 % tohto produktu vstupujúceho na domáci trh spotrebuje priemysel farieb a lakov. Zároveň sa najviac (55,8 %) oxidu titaničitého používa na výrobu vodou riediteľných a vodou disperzných farieb, 31,3 % sa spotrebuje na výrobu nevodných náterových materiálov a 8,0 % oxidu titaničitého ide. na iné lakovacie materiály.

Dopyt po oxide titaničitom na ruskom trhu za posledných šesť rokov kolísal v rozmedzí 67,2-82,9 tisíc ton/rok a do roku 2014 bol uspokojovaný výlučne dovozom.

Do roku 2014 v Rusku neexistovala vlastná výroba oxidu titaničitého. Vzhľadom na retrospektívu je potrebné poznamenať, že do roku 2009 sa oxid titaničitý vyrábal v priemyselnom meradle v Solikamsk Magnesium Plant OJSC (Solikamsk, Permská oblasť), ale od roku 2009, po začatí výroby titánovej huby, bola výroba pigmentu prerušená.

Ryža. 3. Dovoz oxidu titaničitého do Ruska v rokoch 2010-2015, tisíc ton

Do roku 2010 sa malé množstvo oxidu titaničitého vyrábalo v už neexistujúcom Volgograd JSC Khimprom.

Od polovice roku 2014 sa oxid titaničitý vyrába v Ruskej federácii v arménskej pobočke Titanium Investments LLC, registrovanej v Moskve. Na druhej strane, PJSC Ukrainian Chemical Products (bývalá PJSC Crimean Titan), registrovaná v Kyjeve, zostáva ukrajinským podnikom, ktorý prenajíma svoj komplex nehnuteľností spoločnosti LLC Titanium Investments na dlhodobý prenájom. Táto kombinácia umožnila spoločnosti zabezpečiť neprerušované dodávky surovín dovážaných z Ukrajiny a udržať európske odbytové trhy aj napriek sankciám voči Krymu.

Ryža. 4. Štruktúra dovozu oxidu titaničitého do Ruska v roku 2014 (podľa krajín pôvodu), tis.

Objem produkcie oxidu titaničitého v arménskej pobočke Titanium Investments LLC v júli až decembri 2014 predstavoval 47,732 tisíc ton av roku 2015 - 77,796 tisíc ton.

Napriek tomu úroveň dovozu v rokoch 2014 a 2015 zostala vysoká a predstavovala 80,3 tis. ton a 67,6 tis. ton.

V roku 2014 bolo viac ako 30% ruského trhu obsadených Ukrajinou, ktorú zastupovali PJSC „Sumykhimprom“ (Ukrajina, Sumy) a PJSC „Crymean Titan“ (teraz PJSC „Ukrajinské chemické výrobky“, Krymská republika, Armjansk). Viac ako 18 % dodávok pochádzalo z USA, zastúpených najmä spoločnosťou DuPont.

Ryža. 5. Štruktúra dovozu oxidu titaničitého do Ruska v roku 2015 (podľa krajín pôvodu), tis. ton

V roku 2015 sa mierne zmenila štruktúra dovozu. Dovoz oxidu titaničitého z Ukrajiny vzrástol na 28,0 tis. ton a tvoril 41,4 % z celkového dovozu produktu do Ruska.

Dovoz tovaru zo Spojených štátov amerických sa naopak znížil a dosiahol 9,1 tis. ton (13,4 % z celkového dovozu).

Vývoz oxidu titaničitého z Ruska v rokoch 2010-2014 bola takmer úplne vykonaná do krajín colnej únie, bola nízka a predstavovala 0,1 až 0,4 tisíc ton.

Ryža. 6. Štruktúra vývozu oxidu titaničitého do Ruska v roku 2015 (podľa krajín pôvodu), tis.

V roku 2015 bol v tejto oblasti zahraničného obchodu zaznamenaný zaujímavý obraz: export oxidu titaničitého z Ruska predstavoval 74,56 tisíc ton a 88,1 % exportovaného tovaru pripadlo na Ukrajinu (obr. 6).

Tabuľka 1. Priemerné dovozné ceny oxidu titaničitého v rokoch 2014-2015 (podľa krajín pôvodu, bez DPH), USD/t

V rokoch 2014-2015 Americký oxid titaničitý vyrábaný chloridovou metódou, zodpovedajúci vysokým technickým parametrom a relatívne nízkej cene, bol najkonkurencieschopnejší na ruskom trhu, o čom svedčí značný objem jeho predaja na ruskom trhu, a to aj napriek geografickej vzdialenosti medzi dodávateľmi a spotrebiteľmi . Produkty Titanium Investments LLC a ukrajinskej PJSC Sumykhimprom, napriek tomu, že sa vyrábajú sulfátovou metódou, majú tiež dobré technické vlastnosti a možno aj najoptimálnejší pomer cena / kvalita pre ruského spotrebiteľa (tabuľka 1).

Nižšie sú uvedené charakteristiky oxidu titaničitého vyrábaného niektorými spoločnosťami, ktoré dovážajú svoje výrobky do Ruska (tabuľky 2-5).

Tabuľka 2. Kvalitatívne charakteristiky oxidu titaničitého PJSC "Sumykhimprom"

Tabuľka 3. Kvalitatívne charakteristiky oxidu titaničitého LLC "Titanium Investments"

Tabuľka 4. Kvalitatívne charakteristiky druhov oxidu titaničitého americkej spoločnosti DuPont

Tabuľka 5. Kvalitatívne charakteristiky tried oxidu titaničitého fínskej spoločnosti Sachtleben Pigmenty OY určené na použitie pri výrobe náterov

Ako vidno z tabuľky. Podľa údajov 2-5 sú produkty Titanium Investments LLC v kvalite o niečo horšie ako americké a európske produkty a sú výrazne lacnejšie.

Vzhľadom na intenzívny rozvoj priemyslu farieb a lakov a polymérov možno odhadnúť, že do roku 2030 dosiahne dopyt po oxide titaničitom na ruskom trhu 220 – 260 tisíc ton.

Z tohto predpokladu vyplýva, že v Rusku je potrebné vytvoriť a zvýšiť výrobný potenciál oxidu titaničitého.

Rusko má dobrý zdroj surovín obsahujúcich titán v Komi, v Čita, Murmansk, Čeľabinsk, Amur, Tambov, Tomsk, Nižný Novgorod, Omsk, Ťumen, na územiach Krasnojarsk a Stavropol. Prítomnosť takejto surovinovej základne umožňuje organizovať výrobu oxidu titaničitého sulfátovým aj chloridovým spôsobom. Zatiaľ hlavným faktorom, ktorý bráni organizácii tejto výroby, sú relatívne nízke ceny oxidu titaničitého a relatívne nízka rentabilita výroby.

Ryža. 7. Hlavné ložiská titánu v Ruskej federácii

Najväčšie ložiská sú Yaregskoye (Republika Komi), Chineyskoye, Kruchininskoye (región Čita), Medvedevskoye (región Čeľabinsk) a Stred (región Tambov) a ďalšie (obr. 7). Treba poznamenať, že okrem overených bilančných zásob surovín obsahujúcich titán má Rusko obrovské predpovedné zdroje.

Keďže potreba oxidu titaničitého v Rusku je veľmi veľká a v žiadnom prípade nie je plne pokrytá domácou výrobou a technológie na výrobu tohto produktu existujúce v Ruskej federácii nie sú ani zďaleka dokonalé, výroba oxidu titaničitého je zaujímavou oblasťou. pre vedecký a technický rozvoj a inovácie.

Napríklad Tomská polytechnická univerzita (TPU) vyvinula ekonomickú a ekologickú technológiu výroby oxidu titaničitého, ktorá zahŕňa použitie fluoridu amónneho ako hlavného činidla, ktoré je bezpečnejšie ako kyselina sírová. Okrem toho je možné toto činidlo opätovne použiť, čo vedie k minimalizácii odpadových vôd. Nová technológia prispieva k zníženiu marže ziskovosti na malé objemy (od 20 000 ton), umožňuje vytvorenie siete malých výrob a tým aj zníženie logistických nákladov. Nevýhodou fluoridovej technológie je len to, že v tomto prípade sa získa hrubšie rozptýlený pigmentový prášok ako pri chlórovej metóde. Spustenie výroby s kapacitou 100 tisíc ton / rok odhadujú vývojári z Tomskej polytechnickej univerzity na 1,5 miliardy rubľov, pričom podľa odborníkov z Kronos Worldwide Inc. na vytvorenie výrobného zariadenia s kapacitou 150 tisíc ton / rok pomocou chloridovej technológie je potrebná najmenej 1 miliarda USD Termín vytvorenia výroby pomocou novej technológie odhadujú odborníci z TPU na jeden až dva roky.

Štátna korporácia Rosatom schválila v októbri 2015 projekt JSC Siberian Chemical Combine (JSC SKhK) na vytvorenie zariadenia na výrobu oxidu titaničitého fluoridovou technológiou s kapacitou 20 000 ton/rok. Bolo rozhodnuté prideliť 3,6 milióna rubľov na výrobu prvej šarže produktov a marketingový výskum. Po odsúhlasení kvality prvých vzoriek produktov vyrobených v TPU na objednávku SGChE as vo viacerých spotrebiteľských závodoch vedenie Sibírskeho chemického závodu as oznámilo, že v roku 2017 spustí pilotnú výrobu s objemom 5 tis. ton/rok. a v roku 2019 - priemyselné - o 20 tisíc ton / rok. Výroba bude spustená v priestoroch SGChE JSC.

Okrem plánovaného vytvorenia nového výrobného zariadenia v Tomskej oblasti sa inovácie a uvedenie do prevádzky pripravujú aj v Krymskom federálnom okruhu: najmä spoločnosť Titanium Investments LLC plánuje do roku 2018 rozšíriť výrobné kapacity oxidu titaničitého o 19 tisíc ton (až do 120 tisíc ton/rok).

Existuje teda nádej, že do roku 2018-2019. V Rusku celková kapacita na výrobu oxidu titaničitého dosiahne 140 tisíc ton / rok, či však bude dopyt po ňom na ruskom trhu plne uspokojený domácou výrobou, vzhľadom na to, že Titanium Investments LLC je exportne orientovaný podnik , zostáva vážnou otázkou.