钛的産業鏈

钛産業鏈可以分爲以下四個部分：

1. 钛鐵礦、金紅石等原始礦産的選礦，通過物理方法取得品位更高的精礦

2. 通過對精礦的再加工提純，制取高純度的二氧化钛，用于钛白粉行業。

3. 通過對二氧化钛的氧化、還原等工藝手段生成四氯化钛，制取中間産品海綿钛

4. 通過對海綿钛的熔鑄加工，制取晶體結構緻密的钛錠，用于生産钛材及各種钛合金

海綿钛

海綿钛是指用鎂或鈉還原四氯化钛獲得純度爲98.5%-99.7%的海綿狀金屬钛。是钛工業生産中的最主要原料。海綿钛是整個钛金屬生産中的一個初級産品，需經過進一步的熔鑄得到钛錠即工業純钛，然後才能加工成相應的钛材或钛合金。

海綿钛的制取：目前工業上主要有鎂熱還原法（Kroll）法、鈉熱還原法（Hunter法）和熔鹽電解法。鎂熱還原法的優點是還原劑鎂可以循環使用，單爐産能大。相對的，鈉熱還原法産品質量更好，金屬雜質含量低，但是單爐生産能力小，鈉耗量大。而熔鹽電解法尚處于半工業試驗階段。

钛白粉及其應用

钛白粉學名二氧化钛（TiO2），是一種十分穩定的氧化物，具有優良的光學和顔料性能，主要用作白色無機顔料。它的無毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度，被認爲是目前世界上性能最好的一種白色顔料，廣泛應用于塗料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、化妝品等工業。       

钛白粉工業生産方法有硫酸法和氯化法兩種：硫酸法生産工藝成熟，設備簡單，但缺點是生産流程長，對環境污染嚴重；氯化法技術先進，産能大，産品質量高，白度和粒度分布範圍窄，同時，氯氣還可以循環使用，缺點就是對原料要求太嚴格，原料必須是TiO2含量 90%-95%的天然或人造金紅石或钛渣。

硫酸法钛白粉生産工藝

氯化法钛白粉生産工藝

二氧化钛有三種晶體形态，分别爲金紅石型、銳钛型和闆钛型。其中闆钛型不能用作顔料使用，在工業中作爲顔料使用的主要是銳钛型和金紅石型钛白粉。

銳钛型钛白粉具有純度高、粒子細小均勻、光學性能好、折射力強、消色力高、遮蓋力強，且吸油量低、水分散性高等優點，主要用于塗料、油墨、化纖、橡膠、玻璃、化妝品、肥皂、塑料和造紙等工業。金紅石型钛白粉除具有銳钛型钛白粉的優點外，還具有更好的耐候性和遮蓋力，主要用于高級工業顔料、有光乳膠塗料、塑料，有較高消色力和耐曬要求的橡膠材料、高級紙張塗料層和蠟紙等。從顔料性能看，金紅石型钛白粉優于銳钛型钛白粉，金紅石型钛白粉中又以經表面包覆處理的産品居多。2010年，我國金紅石型钛白粉占钛白粉總量的57%，遠低于世界90%的水平。未來我國金紅石型钛白粉比重還有較大的提升空間。

目前，钛白粉行業正在經曆三大調整：（1）世界钛白粉産量增長相對緩慢，而亞太地區尤其是我國的钛白粉産量快速增長，世界钛白粉行業向亞太地區尤其是我國進行轉移的态勢非常明顯；（2）随着下遊對钛白粉性能提出更高的要求，對钛白粉進行包膜處理成爲重要手段，各種專用型钛白粉不斷湧現，钛白粉行業由通用品向專用品方向發展方興未艾；（3）钛白粉分爲銳钛型和金紅石型兩種類型，銳钛型钛白粉盡管因其較高的性價比仍舊占據部分市場份額，但是金紅石型钛白粉以其優異的性能仍是行業未來發展的大趨勢。在我國钛白粉産品結構中，金紅石型钛白粉所占的比例不斷提升，約占57%，但是仍然遠遠低于世界90%的比例。我國钛白粉産品結構正積極向金紅石型钛白粉方向轉變。綜上所述，我國钛白粉行業尤其是專用金紅石型钛白粉前景依然看好。

钛金屬和钛合金應用

钛是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬，钛合金具有密度低、比強度高、耐蝕性好、導熱率低、無毒無磁、可焊接、生物相容性好、表面可裝飾性強等特性，廣泛應用于航空、航天、化工、石油、電力、醫療、建築、體育用品等領域。世界上許多國家都已經認識到钛合金材料的重要性，相繼對其進行研究開發，并得到了實際應用。

2011年，全球商業航空的消費比例達到46%，軍用钛材比例爲9%(主要爲軍用航空)，整個航空領域消耗钛材比例超50%；工業消耗钛材比例爲43%，新興市場消費钛材比例爲2%。

钛制品需求結構在地區上存在明顯差異。在擁有發達的航空航天和軍工國防工業的北美和歐盟地區，尤其是美國，大約50%以上的钛制品需求來自于航空航天和軍工國防領域。而在日本，來自化工等行業的工業用钛占據了需求的主導地位。據日本钛協會統計，航空航天隻占到日本钛需求的2%-3%。與日本的情況頗爲類似，我國钛制品需求大部分來自化工和能源領域，航空航天隻占到10%。雖說中國已成爲全球最大的钛金屬生産國和消費國之一，不過大部分生産一直局限于等級較低的钛，用于自行車架、高爾夫球杆或化工行業使用的防腐管材。 但是近年來航空航天用钛量在亞洲地區出現明顯增長，可見，钛市場的前景比較光明。   

航空航天領域

航空航天領域用钛大國集中在西方國家，尤其是美國，60%的钛材都應用到這個領域。亞洲國家，日本和中國在此領域中钛的投入量均在10%左右。但是近年來随着亞洲航空航天的飛速發展，钛在航空航天領域的消費量将會随之增長。從全球角度來看，航空業對钛市場起着決定性的作用，從曆史上看，钛行業大的周期輪回都和航空業的冷暖密切相關。

2011年，全球钛材産量達到14.8萬噸，其中商用航空用钛材約6.4萬噸，未來全球經濟增長對航空運輸的需求量依然巨大，預計未來20年新增飛機需求約在3萬架左右，同時，新型飛機對钛的需求量高于老式飛機，預計20年内商用飛機對钛材的平均需求量将達到40噸/架；據此推算，未來20年全球商用航空領域新增钛材需求約120萬噸，年複合增長率約17%，平均每年新增6萬噸钛材需求，民用航空用钛材領域将呈現快速增長。軍用航空領域也将出現新的機會；由于全球地緣政治形勢緊張，全球各國軍費開支增加，軍用航空領域也有望出現新的需求。

民用客機

钛合金在飛機的主要用途如下：

(1)減輕結構重量、提高結構效率：先進的戰技性能(如超音速飛機)要求飛機具有比較低的結構重量系數(即：機體結構重量/飛機正常起飛重量)，而钛合金具有強度接近中強鋼但密度小的特點，代替結構鋼和高溫合金，能大幅度減輕結構重量，同時也能節省費用；以發動機爲例，有統計數據顯示，飛機發動機的質量每降低一公斤，使用費用可降低約220-440美元。

(2)符合高溫部位的使用要求：钛合金具有耐熱性好的特點，如常用的Ti-6Al-4V能在350℃下長期工作，因此在飛機的高溫部位(如後機身等)可取代因高溫使用性能不能滿足要求的鋁合金；TC11能在500℃下長期工作，在發動機的壓氣機部位可取代高溫合金和不鏽鋼。

(3)符合與複合材料結構相匹配的要求：爲減輕結構重量和滿足隐身要求，先進飛機大量使用複合材料，钛合金與複合材料的強度、剛度匹配較好，能獲得很好的減重效果。同時，由于二者電位比較接近，不易産生電偶腐蝕，因此相應部位的結構件和緊固件宜采用钛合金。

(4)符合高抗蝕性和長壽命的要求：钛合金具有較高的疲勞壽命和優良的耐腐蝕性能，可以提高結構的抗腐蝕能力和壽命，滿足先進飛機、發動機高可靠性和長壽命的要求。

軍事飛機

軍用武器的開發與采購不斷向着輕便、靈活方向發展，爲了滿足戰鬥機對戰鬥性能要求，除了采用先進的設計技術外，還必須采用額性能優良的材料以及先進的工藝制造技術。大量選用钛合金、提高先進钛合金應用水平就是重要措施之一。自20世紀60年代以來，國外軍用飛機的钛量逐年增加，當前歐美設計的各種先進軍用戰鬥機和轟炸機中钛合金用量已經穩定在20%以上，并且新機型的用钛量占比正在大幅提升。

汽車行業

降低燃油消耗、減少有害廢棄物（CO2、NOX 等）排放已經成爲汽車行業技術進步的主要動力和方向之一。研究表明，輕量化是實現節省燃料、減少污染的有效措施。汽車的質量每降低10%，燃料消耗可節省8%-10%，廢氣排放可減少10%。在駕駛方面，汽車輕量化後加速性能提高，車輛控制穩定性、噪音、振動方面也都有改善。從碰撞安全性考慮，汽車輕量化後，碰撞時慣性小，制動距離減少。

汽車輕量化的首選途徑就是用高比強度的輕質材料，如鋁、鎂、钛等替代傳統的汽車材料（鋼鐵）。2009年全球汽車用钛量已達3000噸。钛在賽車上的應用已有許多年的曆史目前賽車幾乎都使用了钛材，日本汽車用钛已超過600噸，随着全球汽車工業的發展，汽車用钛還在快速增加。

汽車使用钛的優點有：減輕重量，降低燃料消耗；改善動力傳輸效果，降低噪音；減少振動，減輕部件載荷；提高車的持久性及環境保護。

醫療行業

钛在醫療領域有着廣泛的應用。钛與人體骨骼接近，對人體組織具有良好的生物相容性、無毒副作用。人體植入物是與人的生命和健康密切相關的特殊的功能材料。同其它金屬材料相比較，使用钛及钛合金的優勢主要有以下幾點：1 質輕；2 彈性模量低；3無磁性；4 無毒性；5 抗腐蝕性；6 強度高、韌性好。外科植入物中的钛合金用量正以每年5%-7%的速度增長。采用钛及钛合金制造的股骨頭、髋關節、肱骨、顱骨、膝關節、肘關節、肩關節、掌指關節、颌骨以及心辨膜、腎辨膜、血管擴張器、夾闆、假體、緊固螺釘等上百種金屬件移植到人體中，取得了良好的效果，被醫學界給予了很高的評價。

化工行業

钛具有優良的耐腐蝕性能、力學性能和工藝性能，被廣泛應用于國民經濟許多部門。特别是在化工生産中，用钛代替不鏽鋼、鎳基合金和其它稀有金屬作爲耐腐蝕材料。這對增加産量，提高産品質量，延長設備使用壽命，減少消耗，降低能耗，降低成本，防止污染，改善勞動條件和提高勞動生産率等方面都有十分重要的意義。

钛金屬已成爲化工裝備中主要的防腐蝕材料之一，并在化工裝置中已确立了他的耐腐蝕地位。作爲化工設備中的理想材料，钛也愈來愈引起工程技術人員的重視。

經過多年的推廣，钛及其合金已作爲一種優異的耐腐蝕結構材料在化工生産中得到了廣泛應用。目前钛設備的應用已從最初的純堿與燒堿工業擴展到氯酸鹽、氯化铵、尿素、有機合成、染料、無機鹽、農藥、合成纖維、化肥、和精細化工等行業，設備種類已從小型、單一化發展到大型、多樣化。

調查結果表明钛換熱器占57%，钛陽極占20%，钛容器占16%，其他占7%。在化學工業中以“兩堿”爲主，化工設備中钛換熱器用量最大。

近年來，我國钛材的生産技術提高迅速，航空航天用钛，軍事用钛，汽車用钛等增長都很迅速，尤其是航空航天領域，有趕超化工用钛的趨勢。總體而言，化工用钛的技術含量小，産品附加值低，化工用钛比例不可避免會逐步下降。

海洋工程

随着科學技術的發展和陸地資源日趨枯竭，人類開發利用海洋已經提到日程上來了。钛對于海水有優異的耐蝕性能，大量運用于海水淡化、艦船、海洋熱能開發和海底資源開采等領域。

早在20世紀60年代，我國就已經開始了對钛及钛合金在船舶及海洋工程裝備上的應用研究，并做了大量工作，已基本形成了牌号較多、性能各異、品種規格齊全的船用钛合金體系。由于钛及钛合金自身所具備的特性，使其在艦船以及海工裝備的應用上具有得天獨厚的優勢，因而被廣泛應用于核潛艇、深潛器、原子能破冰船、水翼船、氣墊船、掃雷艇以及螺旋槳推進器、海水管路、冷凝器、熱交換器等。

在艦船應用方面，目前我國艦船用钛量非常少，占船舶總重量的比例不超過1%，艦船及海工裝備用钛及钛合金領域發展潛力巨大。此外，在海水淡化以及濱海電站方面，由于我國目前海水淡化以及濱海電站市場需求巨大，在進一步降低钛合金成本以及提高産品質量穩定性的情況下，钛的市場應用前景将非常廣闊。

日常生活

钛在日常生活中的應用非常廣泛，可謂無處不在，例如高爾夫球頭、自行車車架、網球拍、輪椅、眼鏡架等都會應用到钛。

钛以其輕質、強度高的特性在體育用品中的應用，從最早的網球拍、羽毛球拍逐步擴展到了高爾夫球頭、球杆以及賽車等。2008年我國體育休閑占總消費量的13%，其中僅高爾夫球頭和球杆的用钛量就超過了1000噸。钛合金做成的自行車車架也頗受歡迎，目前有近50價公司生産钛自行車，美國早已是最大的钛自行車生産商和消費國。钛輕質的特點也應用到眼鏡架中，而且钛又不易與皮膚發生過敏，并且钛表面經陽極處理可有絢麗色彩，因此從20世紀80年代初就開始應用于鏡架中。

近幾年，钛在人類日常生活中的應用在不斷擴展，且發展速度很快，應用技術也更趨成熟、完善。在钛的日常生活品應用方面，美國和日本走在前面。