
- •Титановые белила (диоксид титана). Значение продукта
- •Свойства и области применения
- •Сырье и основные методы обогащения титановых руд
- •Методы производства
- •Использование отбросной серной кислоты от производства TiO2
- •Получение диоксида титана из TiCl4
- •Смешанные титановые белила
- •Мировой и европейский рынок диоксида титана
- •Мировой рынок
- •Европейский рынок ( обзор за период 2010-2012гг.). Прогнозы на 2013г.
Европейский рынок ( обзор за период 2010-2012гг.). Прогнозы на 2013г.
Неблагополучный 2012-й
Минувший 2012 г. нельзя назвать благоприятным для европейских производителей: вопреки прогнозам, спрос на двуокись титана снизился, и это обстоятельство не замедлило сказаться на рентабельности предприятий. В 2012 г. объемы производства превысили спрос, вследствие чего на европейском рынке возник профицит TiO2. Кризисная ситуация была спровоцирована спекулятивными играми трейдеров, а также маркетинговой стратегией самих производителей, стремившихся любой ценой нарастить объемы выпуска двуокиси титана.
Предыстория. 2010-й
Предпосылки возникновения кризиса на европейском рынке диоксида титана зародились ещё в 2010 году, когда объемы потребления диоксида титана стали постепенно снижаться. Тем не менее, в 2010 году цены на двуокись титана возросли в среднем на 8%. Положительная динамика привлекла внимание различных бизнес-структур, не замедливших вложить деньги в TiO2. Многочисленные трейдеры приобретали и хранили «до лучших времен» внушительные партии двуокиси титана, тем самым искажая данные о реальном спросе. Однако TiO2 – не банковский металл, стоимость которого стабильно растет из года в год: стоимость диоксида титана зависит от объективных показателей, в том числе от темпов производства лакокрасочных изделий, бумаги и прочей продукции с содержанием двуокиси титана.
«Титановый пузырь». 2011-й
В 2011 году «титановый пузырь» продолжал раздуваться: трейдеры накапливали диоксид, тем самым стимулируя производителей TiO2 и провоцируя рост цен. И цены выросли; причем, не только на готовый продукт, но и на сырье – титансодержащие руды и ильменитовые концентраты. Согласно экспертным оценкам, стоимость готовой продукции выросла на 40%. В итоге – сверхприбыли у трейдеров и рост сырьевых затрат у производственников.
«Титановые» разочарования
«Титановый пузырь» лопнул в 2012 г. Если еще в первой половине года обстановка на европейском рынке внушала определенные надежды, вследствие чего многие трейдеры продолжали интенсивно скупать диоксида титана, то во втором полугодии для всех стало очевидно: спрос не вырастет, лавинообразного подъема цен как в прошлых годах не будет. Активно избавляясь от ранее сделанных запасов, трейдеры и сами производители усугубили ситуацию. У компании DuPont – одного из ведущего мирового производителя TiO2 – объемы сбыта снизились на 10%, пострадали и другие компании.
В поисках выхода
Стремясь стабилизировать ситуацию на европейском рынке, крупные игроки изменили тактику: во-первых, уменьшили объемы выработки двуокиси титана; во-вторых, организовали консорциумы, способные влиять на рыночные показатели. Во втором полугодии 2012 г. компания Sachtleben приобрела активы немецкой Krefeld. Компания AkzoNobel поступила несколько иначе, решив снизить себестоимость продукции за счет частичной передислокации мощностей в Китай.
Прогнозы европейского рынка диоксида титана
Несмотря на не оправдавшиеся надежды, производители диоксида титана бодрятся и с оптимизмом смотрят в будущее. Эллен Куллман, возглавляющая DuPont, заявила, что в 2013 г. рынок двуокиси титана оживет – дескать, для этого есть объективные причины. Более того, компания DuPont не намерена отказываться от ранее запланированных инвестиций в расширение производства. Колоссальную сумму в миллиард долларов DuPont вложит в строительство новых технологических линий, ввод которых намечен на 2015 г. Как утверждают аналитики, к тому времени спрос на TiO2 возрастет до 7 млн. тонн в год, поэтому новые мощности будут весьма кстати.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Диоксид титана (двуокись) находит широчайшее применение как пигмент в лакокрасочной промышленности (титановые белила), в производстве бумаги, синтетических волокон, пластмасс, резиновых изделий, керамических диэлектриков, белой эмали, термостойкого и оптического стекла (в т.ч. для волоконной оптики), пищевых продуктов, лекарственных препаратов и косметики (помады, лака для ногтей, тени для век и т.д.). Двуокись титана входит в состав фарфоровых масс, тугоплавких стекол, керамических материалов с высокой диэлектрической проницаемостью.
Поскольку по своей природе, диоксид титана является фотоактивным материалом, его взаимодействие со светом может приводить либо к обычному светорассеянию, что обеспечивает непрозрачность материала, либо к поглощению энергии света в УФ области, что защищает полимер от фотодеструкции. Эти свойства диоксида титана находят на практике все более широкое применение.
Таким образом, диоксид титана становится в полимерной промышленности основным белым пигментом, поскольку эффективно рассеивает видимый свет, придавая тем самым изделию, в котором он содержится, белизну, яркость и непрозрачность. Пигмент химически инертен, не растворяется в полимерах и отличается высокой термостойкостью при самых жестких условиях обработки.
Промышленный диоксид титана поставляется в виде двух кристаллических модификаций, анатаза и рутила.
Название «рутил» происходит от латинского слова rutilus (красный) и относится к встречающейся в природе окраске этого минерала. Название «анатаз» происходит от греческого слова «протяжение» и подразумевает большую, чем у других кристаллов тетрагональной сингонии, вытянутость пирамиды его кристаллов.
Как рутил, так и анатаз кристаллизуются в тетрагональной сингонии, но отличаются соотношением осей симметрии и других кристаллографических элементов кристаллов. Синтетические рутил и анатаз – белые поликристаллические порошки, получаемые по двум различным технологиям – рутил – сульфатной, либо хлоридной, анатаз – только по сульфатной.
Рутил имеет преимущества перед анатазом по коэффициенту преломления света: величины обыкновенного и необыкновенного показателей преломления составляют для этих форм, соответственно 2,616; 2,903 и 2,493; 2,554. Отличаются они и по плотности, которая для синтетического рутила равна 4,23, а для анатаза 3,95.
Соответственно, при промышленном применении предпочтение отдается рутиловой форме, поскольку она лучше рассеивает свет, более устойчива и лучше защищает полимерный материал от фотодеструкции.
Промышленно выпускаемые марки диоксида титана редко являются чистыми диоксидами. Большинство из них имеют неорганическую, а в некоторых случаях органическую обработку, наносимую на поверхность частиц TiО2 путем осаждения, механического перемешивания, сорбции или хемосорбции, или каким-либо другим способом. Различные способы поверхностной обработки приводят к улучшению одного, а то и нескольких эксплуатационных свойств пигмента, к которым можно отнести легкость диспергирования при смешении с полимером, устойчивость к атмосферным воздействиям или цветостойкость.
Важнейшим свойством диоксида титана, отличающим его от других белых пигментов, является укрывистость, характеризующая минимальное его содержание в полимере, обеспечивающее полную непрозрачность. В отличие от других пигментов, обеспечивающих укрывистость за счет поглощения света определенных длин волн видимого спектра, диоксид титана достигает этого путем светорассеяния, благодаря тому, что диоксид титана имеет высокий коэффициент преломления.
Благодаря своим свойствам диоксид титана сегодня используется при производстве широкого круга товаров различного назначения. Так, более 50% всего объема диоксида титана идет на изготовление товаров лакокрасочной отрасли (титановые белила), поскольку диоксид обладает отличными красящими свойствами.
Другое применение: краски (глянцевые, матовые и полуматовые, силикатные, кремнийорганические, порошковые, эмульсионные и с наполнителями для разнообразных строительных, ремонтных и промышленных работ, печати), лаки и эмали, смеси и растворы для грунтования, шпаклевки, штукатурки, цементирования, а также полиуретановые и эпоксидные покрытия, в том числе и для древесины.
Диоксид титана белого цвета, поэтому используется в качестве пигмента. Главное его достоинство – нетоксичность и безвредность. Кроме того, покрытия приобретают высокую стойкость к воздействиям ультрафиолета, не желтеют и практически не стареют.
Более 20% объема производства двуокиси титана потребляется для изготовления пластических масс и изделий на их основе с высокими термическими свойствами (к примеру, оконный пластик, различная мебель, предметы быта, детали автомобилей, машин и техники) – см. выше, а также каучука, линолеума и резины, о чем. Здесь он выступает в роли наполнителя, обеспечивая стойкость изделий и поверхностей к изменениям светопогоды, сопротивление при смене среды, защиту от агрессивных факторов.
Около 14% диоксида титана используется при производстве бумаги (белой, цветной, пропитанной), картона, обоев. Диоксид титана играет важную роль при пигментовании. Для придания бумаге гладкости, белизны и высоких свойств при печати на поверхность наносят диоксид или его смеси с другими пигментами.
Диоксид титана химической чистоты 99,9998% применяется при производстве оптоволоконных изделий, медицинского оборудования, в радиоэлектронной промышленности. При изготовлении сверхчистых стекол диоксид служит эталоном чистоты. Также он незаменим при выработке термостойкого и оптического стекла, как огнеупорное защитное покрытие при сварочных работах. При производстве керамики диоксид используется для придания максимальной белизны черепку либо же эмали (ангобам).
Известно применение оксида титана в косметике, в частности для усиления свойств солнцезащитных средств, отбеливающих возможностей различных кремов и пр.
Упаковочные материалы с использованием диоксида титана играют важную роль при транспортировке и хранении нестойких к солнечному свету продуктов. В пищевой промышленности диоксид используют для отбеливания таких продуктов, как рыбные фарши и полуфабрикаты, белое мясо (кальмар, курица), сахар-рафинад, жевательные резинки, драже и т. д. При этом, конечно же, регламентируется максимальная концентрация диоксида в массе продукта.
Также соединения титана, в том числе – диоксид, могут использоваться как катализаторы в химическом и фармацевтическом производстве для получения специфических промежуточных продуктов. Используется как наполнитель в таблетках, порошках, эмульсиях, мазях.
В целом, для каждого производства нормируется чистота диоксида, количество и характер примесей, допустимые массовые концентрации и другие показатели.
Производство и потребление диоксида титана на сегодня является одним из показателей развития экономики.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Беленький Е.Ф., Рискин И.В. Химия и технология пигментов. 2-е издание. [Текст] / Беленький Е.Ф. – Л.: Госхимиздат, 1949. – 667 с.
Киселев В.С., Абашкина А.Ф. Производство лаков, олиф и красок. [Текст] / Киселев В.С. – М.: Госхимиздат, 1953. – 182 с.
Орлова О.В., Фомичева Т.Н. Технология лаков и красок: Учебник для техникумов [Текст] / Орлова О.В. – М., Химия, 1990. – 384 с.
Диоксид титана, цены, производители, новости отрасли, обзоры [Электронный ресурс] / http://www.titanium-chemical.com
Русская химическая компания. Диоксид титана (ДТ) [Электронный ресурс] http://www.ruschemical.com/articles/produkciya/dioksid_titana/dioksid_titana_dt