1.引言

目前，全球钛白粉的产值是110亿美元，是仅次于合成氨、磷酸的第三大无机化工产品。许多国家都将钛白粉列为影响国民经济发展的关键化学品，人均钛白粉消费量也被看作反映一个国家经济发展水平的重要指标。2000年以来我国的钛白粉行业快速发展，目前已成为仅次美国的世界第二大钛白粉生产国。

陶氏化学公司因其成功开发了EVOQUE™预复合聚合物技术而赢得了2013年美国总统绿色化学挑战奖，这也是陶氏化学及其下属公司第九次赢得美国总统绿色化学奖。陶氏化学的这项创新成果在帮助涂料配方设计师改进涂料性能特性的同时还能降低涂料配方中钛白粉(TiO2)的用量。EVOQUE™预复合聚合物技术有助于改进涂料中钛白粉颗粒的分布状况与光散射效率，从而提高钛白粉的遮盖力，并将涂料配方中钛白粉的使用量降低20%。与使用类似技术配方的涂料相比，使用EVOQUE™技术配方的涂料对环境产生的影响最小。其中有十大关键类别的指标，包括资源枯竭指标和温室效应指标等。LCA结果还表明，EVOQUE™预复合聚合物涂料可以使涂料产品降低22%以上的碳排放量和30%的用水量，可谓实现了涂料领域的新飞跃。

从以上信息可以看出，EVOQUE™预复合聚合物技术的推广使用将对钛白粉整个行业产生深刻的影响，尤其对我国的钛白粉生产产生很大的冲击。

2. 钛白粉的主要用途

钛白粉，被公认是目前世界上性能最好的一种白色颜料，因其具有优异的遮盖能力而广泛应用于建筑涂料，涂料行业是钛白粉的最大用户，约占60%，特别是金红石型钛白粉，大部分被涂料工业所消耗。用钛白粉制造的涂料，色彩鲜艳，遮盖力高，着色力强，用量省，品种多，对介质的稳定性可起到保护作用，并能增强漆膜的机械强度和附着力，防止裂纹，防止紫外线和水分透过，延长漆膜寿命。

钛白粉化学性质稳定，在一般情况下与大部分物质不发生反应。在自然界中二氧化钛有三种结晶：板钛型、锐钛和金红石型。板钛型是不稳定的晶型，无工业利用价值，锐钛型(Anatase)简称A型，和金红石型(Rutile)简称R型，都具有稳定的晶格，是重要的白色颜料和瓷器釉料，与其他白色颜料比较有优越的白度、着色力、遮盖力、耐候性、耐热性、和化学稳定性，特别是没有毒性。

3. 钛白粉的生产方式

钛白粉普遍使用的生产方法主要有硫酸法和氯化法两种。

3.1硫酸法

硫酸法是将钛铁矿粉与浓硫酸进行酸解反应生成硫酸氧钛，经水生成偏钛酸，再经煅烧、粉碎即得到钛白粉产品。此法可生产锐钛型和金红石型钛白粉。其主要原料是各种钛铁矿、钛渣等。

其主要优点是，原料是钛精矿、钛渣和硫酸，低价易得，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，湿法操作，硫酸、水消耗高，废物及副产物多，对环境污染比较严重，每吨成品钛白粉分别要排出8吨废酸和3吨多硫酸亚铁，还有大量的污水，而且生产的钛白粉质量相对比较差。

3.2氯化法

氯化法是将金红石或高钛渣粉料与焦炭混合后进行高温氯化生成四氯化钛，经高温氧化生成二氧化钛，再经过过滤、水洗、干燥、粉碎即得到钛白粉产品。使用原料是天然金红石、人造金红石和高钛渣等。氯化法只能生产金红石型产品。该工艺的优点是流程短，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。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。

3.3钛白粉技术的运用情况

90年代以前，硫酸法一直占据钛白粉工业的主导地位。1992年后，转为氯化法占主导地位。目前世界上新建或改扩建钛白粉厂多以氯化法为主，杜邦公司全部采用氯化法。氯化法钛白粉生产在技术上有一定难度，基本由少数几个大公司所垄断。我国在90年代初才引进一套氯化法生产装置。改变了我国只能生产低档锐钛型钛白粉的历史。

氯化法流程短、为连续法工艺，理论开工率可以达到90%。但核心技术都掌握在几个国际巨头手中，很难转让。而国内仅锦州钛业有3 万吨产能，其他厂商通过氯化法扩产的难度相当大。而硫酸法因为是在强酸环境下生产，采用的是间歇法工艺。国际上的开工率为80%，但国内普遍在70%左右。

4.钛白粉生产过程对环境的影响

我国钛白粉行业产能快速增长，统计数据显示，全球现有钛白粉生产厂约100家，其中中国就有63家，这还不包括中国正在建设和筹建的企业。但是在快速增长中存在的环境污染问题和潜在的环境风险确实不容忽视。主要表现在以下方面。

一是单位产品排污量大，资源、能源消耗高。采用传统的硫酸法生产钛白粉，生产每吨钛白粉消耗新鲜水100～150吨，综合能耗约1.6吨标煤，同时约产生浓度20%的废硫酸8吨、酸性废水100吨、废渣8吨，以及含二氧化硫、酸雾和粉尘的废气2.5万立方米。以可比口径计算，国内钛白粉行业每万元产值的工业废水排放量、废气排放量、二氧化硫排放量，分别是化工行业平均水平的3.85、1.03、2.13倍，是全部工业行业相应指标的3～8倍。由于排污量大，国内钛白粉行业污染事故频现，引发群众与厂家的矛盾，甚至造成跨省纠纷，有的污染事件还被列为全国十大环境违法案件。

二是厂点多、规模小，重污染产能所占比重过大。国内大多采用传统硫酸法工艺生产钛白粉，污染严重，治理成本高昂。据调查，我国现有的180万吨钛白粉产能中，采用“三废”排放低的氯化法生产的仅有3万吨，比重不到2%；而全球其他地区的氯化法钛白粉产量比重达到76%以上。

　 三是“三废”治理难度不大，但治理费用高。钛白粉生产所产生的废气主要是酸雾和粉尘等，采用喷淋洗涤处理和重力沉降等措施即可有效处理；其产生的废渣可采用填埋、中和等技术处理；七水硫酸亚铁、废酸、石膏渣等可以回收作产品或综合利用。尽管钛白粉生产产生的“三废”治理难度不大，但由于处理量大，治理费用较高。据了解，传统硫酸法污染物的治理成本高达吨产品2250元，而氯化法治理成本仅为吨产品800元。由于硫酸法生产的钛白粉档次不高、售价较低，其“三废”治理成本已接近生产利润。

四是国内低水平重复建设仍在迅速扩张，未来因产能过剩而导致的环境污染可能性增加。虽然近几年，钛白粉市场一直处于高涨趋势，但是随着新建及扩建产能的增长，有效的节制产能已成为行业发展的必然措施。2011年，我国钛白粉产能约260万吨，装置开工率仅为70%，已经产能过剩。但受近几年行业效益增长影响，企业纷纷扩能增产。据估计，若目前拟增产能全部按期竣工投产，2015年行业总产能将达到440万吨左右；而2011年我国钛白粉表观消费量为164万吨，同比增长11%。即使按年均15%增速计算，到2015年需求量也仅为290万吨。

5.环境改善需要企业加快转型升级步伐

改革之初各地政府考虑到地方发展，以牺牲环境为代价创造社会价值。但是近年来各种环境污染事件陆续上演，人们对环境治理的呼声也越来越大，过去的那种粗放型的发展模式已经不可能再现，法律对企业的约束将会越来越紧。随着最新公布的《关于办理环境污染刑事案件适用法律若干问题的解释》环境污染新法规的出台，或将成为钛白粉行业重新洗牌的又一重要推手。我国传统的硫酸法钛白粉生产过程中会产生大量的“三废”(废气、废水、废渣)，这些“三废”需要专门设备或者工艺进行处理，不说众多的生产设备成本，光是一套先进的废水处理成套设备往往需要投入几千万甚至上亿的资金，环境污染入罪门槛的降低将以法律手段迫使部分中小型钛白粉生产企业在清洁生产上增加资金投入。但在当前恶劣的市场环境下，中小型生产企业盈利已经相当困难，增加环保投入对于目前的很多企业来说恐怕都是“力不从心”。

综上所述，陶氏涂料技术的推广使用必将会对我国的钛白粉企业造成巨大的冲击，对于国内众多钛白粉生产企业来说是一个不小的压力。从另外一方面也说明我国的钛白粉生产企业与国外的差距还非常大，企业的科技创新能力也远远不够，在知识产权受到高度重视的情况下仅通过技术引用恐怕更加困难。所以，企业转型升级永远是一个具有社会责任感的企业家不断追求的目标！