鈦白粉是目前性能最好的白色顏料，被廣泛應(yīng)用于涂料、橡膠、塑料、造紙、印刷油墨、日用化工等領(lǐng)域。其生產(chǎn)有兩種工藝，硫酸法和氯化法。氯化法鈦白粉生產(chǎn)工藝因其生產(chǎn)過程環(huán)保和產(chǎn)品質(zhì)量較高，是國際公認(rèn)的、替代硫酸法的新一代先進(jìn)技術(shù)。目前全球氯化法鈦白粉與硫酸法鈦白粉的產(chǎn)能比例大約為6∶4。在歐美發(fā)達(dá)國家，氯化法的比例則更高。美國早在2006年就關(guān)閉了國內(nèi)最后一家硫酸法鈦白粉工廠。中國近年來也在大力推進(jìn)鈦白粉產(chǎn)業(yè)升級(jí)，氯化法鈦白粉在2005年就列為《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2005年本)》的鼓勵(lì)類項(xiàng)目。
錦州鈦業(yè)有限公司是目前我國唯一一家氯化法鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)，圖為該公司廠區(qū)全景
然而，6年過去了，迄今為止，國內(nèi)只有一家采用氯化法。
為何國內(nèi)氯化法鈦白粉產(chǎn)業(yè)沒有發(fā)展起來？
工藝優(yōu)劣存爭(zhēng)議
據(jù)了解，雖然在國際上已有定論，但在中國業(yè)內(nèi)，到底是硫酸法好還是氯化法好，卻一直存在很大爭(zhēng)議。
一方觀點(diǎn)是主張發(fā)展氯化法淘汰硫酸法。環(huán)境保護(hù)部環(huán)境規(guī)劃院綜合部主任葛察忠指出，我國鈦白粉產(chǎn)業(yè)必須走氯化法道路，才有實(shí)力應(yīng)對(duì)國際市場(chǎng)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。淘汰硫酸法而選擇氯化法，是這個(gè)產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的趨勢(shì)。原因很簡(jiǎn)單，硫酸法的主要原料是硫酸和鈦精礦等，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量低，品種單一，環(huán)境污染嚴(yán)重。相反，氯化法的主要原料是高鈦渣和氯氣等，被稱為清潔工藝，具有生產(chǎn)自動(dòng)化程度高、產(chǎn)品質(zhì)量高、規(guī)模大、“三廢”排放少等諸多優(yōu)勢(shì)。
據(jù)葛察忠介紹，硫酸法鈦白粉生產(chǎn)工藝發(fā)明較早，到1923年，該工藝在全球范圍內(nèi)已經(jīng)進(jìn)入成長(zhǎng)期，世界各國都開始應(yīng)用硫酸法技術(shù)生產(chǎn)銳鈦型鈦白粉產(chǎn)品。但到1950年，硫酸法生產(chǎn)鈦白粉的環(huán)保問題開始被關(guān)注。隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格和用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求不斷提高，更先進(jìn)的生產(chǎn)工藝氯化法在20世紀(jì)70年代開始發(fā)展起來，90年代末超過了硫酸法，占據(jù)了主導(dǎo)地位。目前，發(fā)達(dá)國家新建鈦白粉廠都首選氯化法。而在中國，近70家鈦白粉生產(chǎn)廠家中，采用氯化法生產(chǎn)工藝的企業(yè)只有錦州鈦業(yè)有限公司一家。所以，我國鈦白粉行業(yè)亟待升級(jí)。
另一觀點(diǎn)則認(rèn)為，氯化法對(duì)硫酸法并沒有完全的替代性。目前歐美國家在造紙、化纖、搪陶瓷、化妝用品等行業(yè)對(duì)硫酸法生產(chǎn)的銳鈦型鈦白粉依然保持旺盛的需求，硫酸法鈦白粉未來依舊具有廣泛的應(yīng)用途徑和市場(chǎng)需求，將會(huì)與氯化法鈦白粉長(zhǎng)期共存。同時(shí)，國內(nèi)的硫酸法并不落后。因?yàn)閲鴥?nèi)企業(yè)經(jīng)過努力，創(chuàng)造出了改良硫酸法。該技術(shù)比原硫酸法已有很大改進(jìn)，如采用酸溶性鈦渣代替鈦精礦作原料、實(shí)現(xiàn)了廢酸濃縮循環(huán)利用、硫黃制酸余熱利用等，生產(chǎn)水平有了很大提高。持這種觀點(diǎn)的有中國涂料工業(yè)協(xié)會(huì)原秘書長(zhǎng)岳望坤等許多業(yè)內(nèi)專家。
一位不愿具名的業(yè)內(nèi)人士說，在環(huán)保方面，單純地說硫酸法污染嚴(yán)重是誤解。硫酸法鈦白粉的主要污染在于廢硫酸，但目前隨著廢酸回收再利用技術(shù)的推廣，廢酸量可以大幅度減少。如四川龍蟒公司，其廢酸全部用于磷酸鹽的生產(chǎn)。而氯化法產(chǎn)生的氯化渣處理難度大，目前國外很多企業(yè)將氯化廢渣運(yùn)到公海深海拋棄，或者填埋在人煙稀少的廢棄礦井中，對(duì)環(huán)境危害更大；在原料方面，目前國內(nèi)的鈦資源巖礦雖然很多，但高品質(zhì)的砂礦少。要適應(yīng)氯化法工藝，還需要將鈦精礦提煉成高鈦渣。這樣一來，氯化法的生產(chǎn)流程就不見得短，成本就不見得低了。一份歐盟聯(lián)合研究中心總署的報(bào)告顯示：至少在歐洲，氯化法和硫酸法對(duì)環(huán)境存在不同方面的隱患，并非誰更環(huán)保。氯化法能節(jié)約能源、減少廢水排放，但其廢物比硫酸法產(chǎn)生的廢物毒性更大。
生意社化工分社分析師楊遜表示，在鈦白粉產(chǎn)品類型上，改良硫酸法也有優(yōu)勢(shì)。改良硫酸法既可生產(chǎn)高端產(chǎn)品金紅石型鈦白粉也可生產(chǎn)中低端產(chǎn)品銳鈦型鈦白粉，而氯化法僅能生產(chǎn)金紅石型鈦白粉。雖然也可轉(zhuǎn)化為銳鈦型，但是在轉(zhuǎn)化過程中需要增加工序，這就增加了額外成本。
關(guān)鍵技術(shù)難掌握
隨著錦州鈦業(yè)氯化法鈦白粉生產(chǎn)工藝的成熟，國內(nèi)一些企業(yè)也開始或準(zhǔn)備上馬氯化法項(xiàng)目。去年攀鋼集團(tuán)重慶鈦業(yè)有限公司宣布將建設(shè)氯化法鈦白粉項(xiàng)目，年產(chǎn)10萬噸。圖為去年6月該項(xiàng)目在重慶長(zhǎng)壽化工園區(qū)奠基儀式現(xiàn)場(chǎng)
記者了解到，20世紀(jì)80年代中期，國內(nèi)錦州鈦業(yè)公司采用向國外公司技術(shù)咨詢、國內(nèi)供應(yīng)設(shè)備的方式，從美國引進(jìn)氯化法鈦白生產(chǎn)技術(shù)，建設(shè)我國第一套1.5萬噸/年氯化法鈦白生產(chǎn)裝置。之所以選擇采用技術(shù)咨詢方式引進(jìn)而不采用全套技術(shù)裝備引進(jìn)，主要原因就是其中最關(guān)鍵的氧化技術(shù)裝備是杜邦的“獨(dú)門絕技”，對(duì)方不予轉(zhuǎn)讓。1994年，這套氯化法鈦白生產(chǎn)裝置建成。由于該項(xiàng)目技術(shù)的復(fù)雜性，加之核心技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備引進(jìn)不完全，致使該套裝置試車過程困難重重。經(jīng)過多年的技術(shù)摸索和攻關(guān)，生產(chǎn)工藝難題逐個(gè)被破解，錦州鈦業(yè)終于在2001年研制成功我國首套萬噸級(jí)氯化法鈦白粉核心裝置——氧化反應(yīng)器，解決了關(guān)鍵技術(shù)難題。經(jīng)過近20年的努力，才逐步實(shí)現(xiàn)了裝置的建成投產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)和連續(xù)運(yùn)行。
但由于采用技術(shù)咨詢方式引進(jìn)對(duì)技術(shù)掌握程度低，目前國產(chǎn)氯化法裝置同國外先進(jìn)水平相比，依然存在不足。一是國產(chǎn)氧化反應(yīng)器運(yùn)行周期只有3周以上，但與國外氧化反應(yīng)器長(zhǎng)達(dá)六七周的運(yùn)行周期相比，尚有一定差距。二是產(chǎn)品質(zhì)量與國外尚有一定差距，主要體現(xiàn)在鈦白粉的粒度和晶型控制上。表現(xiàn)出白度、消色力、遮蓋力、耐候性等指標(biāo)有差距。三是在關(guān)鍵設(shè)備的制造上，國內(nèi)制造質(zhì)量尚不能與進(jìn)口設(shè)備相比。四是在單體設(shè)備產(chǎn)能上與國外尚有差距。
國家化工行業(yè)生產(chǎn)力促進(jìn)中心鈦白粉分中心主任畢勝認(rèn)為，氯化法確實(shí)是國際上鈦白粉工業(yè)的總體發(fā)展趨勢(shì)，但這個(gè)發(fā)展趨勢(shì)在我國受方方面面的因素制約，特別是在技術(shù)水平方面。氯化法工藝流程與硫酸法差別很大，對(duì)生產(chǎn)技術(shù)和裝備材質(zhì)的要求都非常高，而國內(nèi)絕大多數(shù)鈦白粉企業(yè)達(dá)不到這種技術(shù)水平。而且我們并沒有自己的自主核心技術(shù)，關(guān)鍵技術(shù)又難以引進(jìn)。這是氯化法工藝未能在我國推廣的重要原因。
國際巨頭來攪局
2002年，杜邦公司宣布在我國東營興建一個(gè)20萬噸氯化法鈦白粉項(xiàng)目，總投資10億美元，計(jì)劃于2010年投產(chǎn)。這是杜邦公司在美國之外最大的投資項(xiàng)目。這一消息無疑為重磅炸彈。要知道，目前國內(nèi)高檔鈦白粉的市場(chǎng)需求，每年也就20多萬噸。杜邦這一個(gè)項(xiàng)目意味著，今后將會(huì)獨(dú)霸中國高檔鈦白粉市場(chǎng)。
但隨后人們發(fā)現(xiàn)，杜邦東營項(xiàng)目雖然采用先進(jìn)的氯化法生產(chǎn)，但采用含量為60%左右的鈦鐵礦為原料，而并不是杜邦的其他工廠運(yùn)用的含量為80%的鈦鐵礦。部分專家對(duì)其使用低品位原料提出疑問，認(rèn)為存在環(huán)保隱患。因此前杜邦亦曾計(jì)劃在臺(tái)灣沿海的彰化縣鹿港鎮(zhèn)附近設(shè)廠，使用同樣的工藝和同樣的原料，但因遭到當(dāng)?shù)鼐用竦姆磳?duì)而放棄，所以最終被迫遷址和更換了更高品位的鈦鐵礦作原料。
錦州鈦業(yè)高級(jí)顧問劉長(zhǎng)河是國內(nèi)研究氯化法工藝的專家，曾經(jīng)兩次參加杜邦東營項(xiàng)目的環(huán)境測(cè)評(píng)，均對(duì)此項(xiàng)目表示反對(duì)。他表示：“用這種礦生產(chǎn)將消耗更多的氯氣，產(chǎn)生更多的有毒廢物三氯化鐵等，并且含量低的鈦鐵礦中含有的放射性元素鈾和釷都更多�！�
面對(duì)環(huán)保質(zhì)疑，杜邦則表示將廢物嚴(yán)格灌注到深井之中，是“非常安全的，一萬年內(nèi)的擴(kuò)散半徑不超過三千米，符合美國環(huán)保署標(biāo)準(zhǔn)�！�
這一項(xiàng)目被原國家環(huán)保總局確定為中國化工業(yè)廢料處理的示范工程。2007年11月，杜邦公司拿到了原國家環(huán)�？偩謱�(duì)其在東營鈦白粉項(xiàng)目的環(huán)境影響報(bào)告書的批復(fù)。
但有專家指出，杜邦東營項(xiàng)目選址距離東營市中心13千米，緊鄰萊州灣，此項(xiàng)目向北25千米，是全國最大的河口三角洲自然保護(hù)區(qū)——黃河三角洲濕地，黃河由此入海。東營又是勝利油田所在地，油井密布。放射性元素灌入地下，勢(shì)必會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境帶來影響。
目前，該項(xiàng)目雖然通過了環(huán)評(píng)，但仍未通過國家發(fā)改委、國土資源部和地方政府的核準(zhǔn)。國家發(fā)改委在今年6月1日起實(shí)施的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011年本)》也作了新的規(guī)定，只鼓勵(lì)“二氧化鈦含量不小于90％的富鈦料（人造金紅石、天然金紅石、高鈦渣）為原料的氯化法鈦白粉生產(chǎn)”。
杜邦的這一項(xiàng)目終因國內(nèi)反對(duì)聲而停滯不前。但國內(nèi)其他考慮上氯化法的企業(yè)卻也因這個(gè)項(xiàng)目而緊張得止步不前，擔(dān)心會(huì)與這個(gè)巨無霸迎頭相撞。
記者近日曾采訪杜邦公司，想知道他們對(duì)這個(gè)項(xiàng)目到底打算上馬還是放棄，但杜邦對(duì)此問題保持緘默。也許這種局面是杜邦想要的效果：把這個(gè)項(xiàng)目當(dāng)作一柄達(dá)摩克利斯之劍，懸在中國鈦白粉企業(yè)頭上，以阻止中國發(fā)展氯化法鈦白粉，保持杜邦在國際高檔鈦白粉市場(chǎng)的霸主地位。