最好的白色颜料——钛白粉

　　钛白粉，又称二氧化钛，化学式TiO2，是一种重要的无机化工颜料，呈白色固体或粉末状，无毒、白度和光亮度高，被认为是提升材料白度最好的一种白色颜料，被广泛应用于涂料、塑料、橡胶、纸张、油墨、陶瓷、玻璃等行业中。钛白粉与国民经济息息相关，被称为“经济发展的晴雨表”。尤其是在涂料领域，钛白粉的主要作用是增白、提高产品色泽和质感，同时还能起到防腐、保护基材、增加涂层厚度和使用寿命等功能。钛白粉分为颜料级和非颜料级钛白粉。颜料级钛白粉是应用在在涂料、油墨、塑料、橡胶、造纸、化纤、美术颜料和日用化妆品等场景中以提高材料白色度为主要使用目的的钛白粉。非颜料级钛白粉是应用在搪瓷、电焊条、陶瓷、电子、冶金等工业部门以提高材料纯度为主要使用目的的钛白粉。颜料级钛白粉又分为金红石型（R型）和锐钛型（A型），金红石型钛白粉产量最高，占比77.6%，其晶体结构类似于金红石矿物，也是二氧化钛中最稳定的结晶形态，具有较高抗紫外线性能和耐候性，主要用于高级室外涂料、有光乳胶涂料、塑料、有较高消色力和耐候要求的橡胶材料、高级纸张涂层等。锐钛型钛白粉产量占比17.2%，其晶体结构呈锐钛矿结构，无毒无味，具有高度的白度、遮盖力和光泽度，但相比金红石型耐候性和遮盖力较差，主要应用于室内涂料、油墨、橡胶、玻璃、化妆品、肥皂、塑料等。

　　钛白粉的不同分类方式

　　钛白粉的生产工艺分为硫酸法和氯化法两种，硫酸法是将钛铁粉和浓硫酸进行酸解反应生产硫酸氧钛，经水解生成偏钛酸，再经煅烧、粉碎即得到钛白粉产品。该方法的优点是能以价低易得的钛铁矿与硫酸为原料，技术较成熟，设备简单，防腐蚀材料易解决。缺点是流程长，只能以间歇操作为主，硫酸、水消耗高，废物及副产物多并对环境污染大。我国的企业普遍采用硫酸法生产钛白粉，可以生产得到金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉，但产品纯度不如氯化法直接制备的金红石型钛白粉。氯化法是用含钛的金红石或高钛渣为原料，经高温氯化生成四氯化钛，再经精馏提纯、气相氯化、速冷、气固分离等工序得到纯度高、质量较好的金红石型钛白粉。该方法的优点是流程短，生产能力易扩大，连续自动化程度高，能耗相对低，“三废”少，能得到优质产品。其缺点是投资大，设备结构复杂，对材料要求高，要耐高温、耐腐蚀，装置难以维修，研究开发难度大。氯化法是新型技术，对企业研发及大规模生产品控能力要求更高，仅部分大型企业具备氯化法产业化推广能力。

　　我国钛白粉行业的发展历程

　　我国钛白粉行业相较于欧美发达国家起步较晚，起步于20世纪50年代，经过了从无到有，从小到大的发展，我国已经成长为世界钛白粉生产大国。我国的钛白粉行业的发展历程可以分为：探索期、起步期、快速发展期和调整发展期。1956年—1979年为探索期，1956年上海华恒化工厂使用硫酸法生产搪瓷、电焊条用非颜料级钛白粉，开启了我国钛白粉产业化之路。1980年—2000年为起步期，我国化工部组织大型化工厂出国考察引进钛白粉生产技术，对我国钛白粉行业的技术进步有了巨大推动作用。2001年—2015年为快速发展期，我国加入WTO后，国家经济快速发展，带动了钛白粉国内国际需求的快速增加，吸引了社会资本不断涌入，行业内生产厂商大规模扩产，但2011年之后下游需求增速放缓，导致行业逐步出现产能过剩。2016年至今为调整发展期，2016年我国开始推行供给侧结构性改革，行业得到有效提质增效，转型提升，我国钛白粉行业步入新常态，产品质量稳步提升，技术工艺取得突破与国际钛白粉巨头差距逐渐缩小。

　　钛白粉行业的产业链

　　钛白粉行业的产业链上游为原材料供应商和能源供应方，中游为钛白粉生产厂商，下游为钛白粉的应用领域。上游行业为原材料供应商和能源供应方。钛白粉的生产工艺分为硫酸法和氯化法，硫酸法生产所需原材料主要为钛精矿、浓硫酸和铁粉，氯化法生产所谓原材料主要是富钛料和氯气，我国主要采用硫酸法，以钛精矿为核心原材料。我国钛资源非常丰富，是世界钛资源大国，截止2022年，我国钛铁矿储量约1.9亿吨，占全球总储量的29.23%，位居世界第一。我国拥有众多钛原料生产企业，但产量和质量还不能满足市场需求，仍需要从澳大利亚等国进口大量高品质的钛矿。钛矿从开采提炼到产出钛白粉，需要消耗一定周期，因此钛矿价格变动早于钛白粉，钛白粉价格和钛矿价格联系紧密。在生产钛白粉中，生产成本主要有原料成本、能源成本、人工成本以及其他成本，原料成本占比最高，约占六成，其次是能源动力成本，占比15%—20%。中游行业为钛白粉制造厂商，包括颜料级钛白粉和非颜料级钛白粉。我国钛白粉产能位居全球第一，根据美国地质勘探局（USGS）数据，2022年我国钛白粉产能达500万吨，远超第二位的美国（137吨）。我国生产装备、工艺技术和产品质量等综合生产力水平已经接近国际先进水准，产品不仅满足国内需求，还大量出口国际市场。从竞争格局来看，我国钛白粉市场竞争激烈，行业集中度较高，随着资源优势逐渐集中，将转向中高端市场，并且因环保政策的不断出台，具有资本、技术和产品优势的氯化法生产钛白粉企业将更容易获得发展空间。下游行业为钛白粉的应用领域，包括涂料、塑料、造纸、油墨、陶瓷、玻璃、橡胶等行业。其中涂料是钛白粉的最大应用市场，占比约六成，近年来涂料产量不断上升，从2018年的1759.79吨，到2022年增长到3488万吨，增长约98%，复合增长率为24.55%。房地产市场的不景气影响了涂料行业的需求，随着优化房地产市场的相关政策出台，有望改善房地产景气度，从而再次带动钛白粉的需求。