鈦一直被認(rèn)為是一種稀有金屬，可它在地殼的含量并不稀有。它約占地殼質(zhì)量的0.61%，地殼中的元素按豐度排列，鈦占第十位，僅次于氧、硅、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂和氫，比銅、鋅、錫等普通有色金屬要豐富的多，而且在巖石、砂粒、土壤、礦物、煤炭和許多動植物中都含有鈦。它的主要工業(yè)制品：A.金屬鈦,B.二氧化鈦顏料(俗稱鈦白粉)。鈦白粉行業(yè)及其應(yīng)用市場是本書的主要介紹內(nèi)容。
鈦白粉的“鈦”金屬是如何命名的？鈦白粉整個工業(yè)的發(fā)展軌跡是什么？
十八世紀(jì)末，英國傳教士兼業(yè)余礦冶家威廉.規(guī)格勒在所居住的村莊附近發(fā)現(xiàn)了一種黑色帶有磁性的礦石，經(jīng)過一連串的試驗，測到其中含有59%在當(dāng)時并未發(fā)現(xiàn)到的金屬元素。規(guī)格勒以所居住的區(qū)域而名之為Menaccanite;又稱該礦為Menaccanite。數(shù)年后，德國科學(xué)家馬丁.克拉普斯從匈牙利山脈中的金紅石礦中提煉出一種新的金屬氧化物。他以希臘神話中宙斯王的第一個兒子Titans將其所發(fā)現(xiàn)的金屬命名為Titanic Earth。這兩種所發(fā)現(xiàn)的金屬，后來被證明乃屬于一種無素，學(xué)術(shù)界仍以Titanium命名之，但將發(fā)現(xiàn)者之名歸于規(guī)格勒以尊重其貢獻(xiàn)。該礦砂以蘇俄境
Ilmen山區(qū)為主要蘊藏地，因此將含有鈦金屬的礦泛稱為Ilmenite。
鈦金屬元素雖然早在十八世紀(jì)就被發(fā)現(xiàn)，但真正到二十世紀(jì)初期，鈦金屬的潛力及鈦氧化物的利用才逐漸被發(fā)掘出來。
“鈦顏料公司”（Titanium Pigment Company）于1916年在美加邊境尼加拉瓜瀑布區(qū)建廠生產(chǎn)鈦白粉。
大約同一時期，挪威因其境內(nèi)蘊藏大量鈦礦，也開始發(fā)展鈦白粉制造技術(shù)，在1919年成立“鈦公司”（Titan Company）正式開車生產(chǎn)鈦白粉，年產(chǎn)1000t含25% TiO2的復(fù)合顏料，使之實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。
次年該兩大集團(tuán)同意交換技術(shù)及相互使用彼此的專利。也在同年，“國家鉛業(yè)公司”（National Lead Company）買下“鈦顏料公司”（Titanium Pigment Company），才開啟了鈦白粉工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模。當(dāng)時的生產(chǎn)制程屬于硫酸法（此法仍沿用至今）。但生產(chǎn)的鈦白粉仍為復(fù)合型鈦白粉：內(nèi)含25%的A型鈦白粉及75%的硫酸鋇，因較當(dāng)時泛用的“白鉛”和“氧化鋅”有較優(yōu)的遮蓋力，而且不會和涂料樹脂發(fā)生反應(yīng)而變色，所以20世紀(jì)初期復(fù)合型鈦白粉席卷大部分的市場。
第一個純A型鈦白粉是在1923年由法國Thann et Mulhouse公司研制出來的,采用稀釋晶種進(jìn)行水解,生產(chǎn)出含96% - 99% TiO2 顏料鈦白粉。其所用的制程被廣泛地授權(quán)制造。杜邦公司后來買下其中的一家公司，開始鈦白粉的制造。
在二十世紀(jì)30年代，鈦白粉工業(yè)開始蓬勃發(fā)展，以硫酸法制造的A型鈦白粉在市場上與立德粉和白鉛等白色顏料開始競爭。但以A型鈦白粉生產(chǎn)的涂料易粉化，耐候效果欠佳；所以各廠研發(fā)單位，無不盡力在找尋新技術(shù)開發(fā)高遮蓋力及耐候性佳的顏料。1930年，麥克倫堡采用外加堿中和晶種法對水解制鈦白粉的制程作了改進(jìn)。1935年，日本界化學(xué)公司開始生產(chǎn)A型鈦白粉。第一個R型鈦白粉是在捷克境內(nèi)的實驗室制出，但一直到1939年才正式在市場推出。
在二十世紀(jì)40年代，因二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，影響了鈦白粉技術(shù)在歐洲的發(fā)展，但美國則繼續(xù)地研究發(fā)展。當(dāng)時的鈦白粉市場主要由National Lead和杜邦公司所把持。這時候的R型鈦白粉仍是由硫酸法制成，但卻已經(jīng)漸漸地取代A型鈦白粉在涂料和塑料的地位。
到了二十世紀(jì)50年代，環(huán)保意識逐漸被世人所重視，硫酸法所造成的環(huán)境污染也被業(yè)界所注意。1951年，加拿大魁北克鐵鈦公司采用高鈦渣作硫酸法制鈦白粉的原料取得成功，為鈦白粉生產(chǎn)減少副產(chǎn)品提供了新的原料路線。與此同時，業(yè)界也開始了氯化法的研究制造。1949年，杜邦公司開始研究氯化法鈦白粉工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)。1956年，杜邦公司開始用氯化法生產(chǎn)鈦白粉。到了1957年，高品質(zhì)的R型鈦白粉在美國境內(nèi)開始被大量制造使用。初期發(fā)現(xiàn)以氯化法制成的鈦白粉與硫酸法所制成的鈦白粉比較之下，其遮蓋力及調(diào)色力高出7%以上，而且容易分散。
二十世紀(jì)60年代，鈦白粉制造技術(shù)則集中在表面處理技術(shù)的研究開發(fā)，以期能改善分散性和耐候性。這個時候發(fā)展出所謂“硅包裹”（Silica Encapsulation）的表面處理技術(shù)，大大提高了耐候性，適用于屋外涂裝等用途。
二十世紀(jì)70年代，由于水性涂料的需求大增，涂料制造廠家對鈦白粉的使用更加殷切。水性且易分散的鈦白粉漿劑（Slurry）則在這個時候推出，開創(chuàng)了鈦白粉應(yīng)用的新紀(jì)元。70年代，大型的跨國企業(yè)逐漸形成，全球產(chǎn)量已達(dá)標(biāo)160萬噸而其中幾大家（DuPont,Tioxide,SCM,Kemira,Kerr McGee）占去了70%左右。
二十世紀(jì)80年代，由于鈦白粉在工業(yè)上用途相當(dāng)廣泛，各大主要制造廠為因應(yīng)客戶的要求，發(fā)展出各種不同規(guī)格的鈦白粉，開始在品質(zhì)及服務(wù)上相互較勁。此時鈦白粉已不再是特殊化學(xué)品，而被定義成泛用化學(xué)品（Commodity）。
二十世紀(jì)90年代，鈦白粉工業(yè)遭受到一連串挑戰(zhàn)，如：產(chǎn)能過剩，需求疲軟，售價低落及環(huán)保投資高昂，全球經(jīng)濟的不景氣，致使北美、西歐地區(qū)成長緩慢；而發(fā)展區(qū)域就集中在亞太地區(qū)。從1990年到2000年,十年間可以說是全球鈦白粉工業(yè)自產(chǎn)生以來變化最大的十年。變化其一：各主要廠商在亞太地區(qū)投資設(shè)廠或增加生產(chǎn)線，加入競爭行列。Tioxide鈦白粉集團(tuán)在馬來西亞投資建成5萬噸硫酸法裝置于己于1992年投產(chǎn)；杜邦公司在臺灣關(guān)音投資建成6萬噸氯化法裝置于1994年投產(chǎn)，并不斷擴充改造該裝置，于1999年底已成功達(dá)產(chǎn)10萬噸。另外MIC公司，Kerr McGee公司也紛紛將其亞太地區(qū)裝置擴產(chǎn)改造。變化其二：兼并重組。近幾年，在公司合并、兼并、資產(chǎn)重組之風(fēng)影響下，鈦白粉行業(yè)也掀起了全球性的兼并和重組風(fēng)波：法國的羅納－普朗克公司（Rhone－Poulenc）鈦白粉廠全部被美國美聯(lián)化學(xué)公司（MIC，前身稱SCM）收購，MIC的年生產(chǎn)能力由兼并前的47.3萬噸上升到71.5萬噸，世界排名也由第三位上升至第二位；美國克爾－麥吉公司（Kerr McGee）兼并了德國拜耳公司鈦白粉廠和Kemira公司主要鈦白粉工廠，其年總產(chǎn)能力由原17萬噸增至60萬噸以上，排名由原第八位升至第三位；后英國帝國化工公司（ICI）下屬二氧化鈦子公司（TIOXIDE），原是世界鈦白粉排名第二位的大公司，現(xiàn)被美國亨茲曼公司（HUNTSMAN）收購；其他還有一些公司也在醞釀中。兼并重組后，英國帝國化工公司、法國羅納－普朗克公司和德國拜爾公司已退出了鈦白粉行業(yè)，原十大公司縮減為八大公司。
中國鈦白粉工業(yè)起步較晚。1955年,一些研究機構(gòu)開始了硫酸法的系統(tǒng)研究1956年在上海、廣州和天津等地開始用硫酸法生產(chǎn)鈦白粉，以生產(chǎn)搪瓷和電焊條鈦白粉起步，產(chǎn)量低，質(zhì)量也差。隨后就逐步建立了一些鈦白粉廠，設(shè)備趨于正規(guī)化和大型化，產(chǎn)量也有了較大的發(fā)展，質(zhì)量不斷提高。1958年制成涂料用A型鈦白粉。
1967年，初步掌握硫酸法制R型鈦白粉技術(shù)，但由于當(dāng)時條件的限制，技術(shù)落后，發(fā)展十分緩慢。
1978年全國鈦白粉總產(chǎn)量不過2萬噸，其中顏料級鈦白粉所占比例不到15％。
80年代中期，利用“攀枝花釩鈦磁鐵礦資源綜合利用”科技攻關(guān)中取得的硫酸法鈦白粉開發(fā)成果，改造了一批老廠，興建了一批新廠，裝置技術(shù)水平有所提高，年生產(chǎn)規(guī)模邁向了5千噸級，產(chǎn)品品種轉(zhuǎn)為以生產(chǎn)涂料用顏料級鈦白粉為主。
80年代后期，正遇上世界鈦白粉市場黃金時代，全國各地興起了大辦鈦白粉廠熱潮，這個時期可說是中國鈦白粉工業(yè)發(fā)展史上的第一個繁榮期。
到90年代初，包括鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，全國已達(dá)100多家鈦白粉廠，年生產(chǎn)能力猛增至近10萬噸。但緊隨世界鈦白粉市場低潮的到來，大部分匆匆上馬的小廠就倒閉了。90年代初，中國從國外引進(jìn)了年產(chǎn)1.5萬噸鈦白粉能力的三套硫酸法和一套氯化法生產(chǎn)裝置。硫酸法除濟南裕興化工總廠一套剛建成試生產(chǎn)外，其余均已投產(chǎn)并運轉(zhuǎn)良好。氯化法鈦白粉因熔鹽氯化和氧化還存在一些技術(shù)難題，正在攻關(guān)解決中，目前已取得重大進(jìn)展，其裝置試車已2次達(dá)到連續(xù)運轉(zhuǎn)7天以上，產(chǎn)品合格率達(dá)90％以上，第一步攻關(guān)目標(biāo)已基本實現(xiàn)。這幾套裝置，技術(shù)比較先進(jìn)，改變了中國鈦白粉僅有硫酸法工藝，僅能生產(chǎn)低檔銳鈦型鈦白粉、小規(guī)模生產(chǎn)方式的落后面貌。
鈦白粉的“鈦”金屬是如何命名的？鈦白粉整個工業(yè)的發(fā)展軌跡是什么？
十八世紀(jì)末，英國傳教士兼業(yè)余礦冶家威廉.規(guī)格勒在所居住的村莊附近發(fā)現(xiàn)了一種黑色帶有磁性的礦石，經(jīng)過一連串的試驗，測到其中含有59%在當(dāng)時并未發(fā)現(xiàn)到的金屬元素。規(guī)格勒以所居住的區(qū)域而名之為Menaccanite;又稱該礦為Menaccanite。數(shù)年后，德國科學(xué)家馬丁.克拉普斯從匈牙利山脈中的金紅石礦中提煉出一種新的金屬氧化物。他以希臘神話中宙斯王的第一個兒子Titans將其所發(fā)現(xiàn)的金屬命名為Titanic Earth。這兩種所發(fā)現(xiàn)的金屬，后來被證明乃屬于一種無素，學(xué)術(shù)界仍以Titanium命名之，但將發(fā)現(xiàn)者之名歸于規(guī)格勒以尊重其貢獻(xiàn)。該礦砂以蘇俄境
Ilmen山區(qū)為主要蘊藏地，因此將含有鈦金屬的礦泛稱為Ilmenite。
鈦金屬元素雖然早在十八世紀(jì)就被發(fā)現(xiàn)，但真正到二十世紀(jì)初期，鈦金屬的潛力及鈦氧化物的利用才逐漸被發(fā)掘出來。
“鈦顏料公司”（Titanium Pigment Company）于1916年在美加邊境尼加拉瓜瀑布區(qū)建廠生產(chǎn)鈦白粉。
大約同一時期，挪威因其境內(nèi)蘊藏大量鈦礦，也開始發(fā)展鈦白粉制造技術(shù)，在1919年成立“鈦公司”（Titan Company）正式開車生產(chǎn)鈦白粉，年產(chǎn)1000t含25% TiO2的復(fù)合顏料，使之實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。
次年該兩大集團(tuán)同意交換技術(shù)及相互使用彼此的專利。也在同年，“國家鉛業(yè)公司”（National Lead Company）買下“鈦顏料公司”（Titanium Pigment Company），才開啟了鈦白粉工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模。當(dāng)時的生產(chǎn)制程屬于硫酸法（此法仍沿用至今）。但生產(chǎn)的鈦白粉仍為復(fù)合型鈦白粉：內(nèi)含25%的A型鈦白粉及75%的硫酸鋇，因較當(dāng)時泛用的“白鉛”和“氧化鋅”有較優(yōu)的遮蓋力，而且不會和涂料樹脂發(fā)生反應(yīng)而變色，所以20世紀(jì)初期復(fù)合型鈦白粉席卷大部分的市場。
第一個純A型鈦白粉是在1923年由法國Thann et Mulhouse公司研制出來的,采用稀釋晶種進(jìn)行水解,生產(chǎn)出含96% - 99% TiO2 顏料鈦白粉。其所用的制程被廣泛地授權(quán)制造。杜邦公司后來買下其中的一家公司，開始鈦白粉的制造。
在二十世紀(jì)30年代，鈦白粉工業(yè)開始蓬勃發(fā)展，以硫酸法制造的A型鈦白粉在市場上與立德粉和白鉛等白色顏料開始競爭。但以A型鈦白粉生產(chǎn)的涂料易粉化，耐候效果欠佳；所以各廠研發(fā)單位，無不盡力在找尋新技術(shù)開發(fā)高遮蓋力及耐候性佳的顏料。1930年，麥克倫堡采用外加堿中和晶種法對水解制鈦白粉的制程作了改進(jìn)。1935年，日本界化學(xué)公司開始生產(chǎn)A型鈦白粉。第一個R型鈦白粉是在捷克境內(nèi)的實驗室制出，但一直到1939年才正式在市場推出。
在二十世紀(jì)40年代，因二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，影響了鈦白粉技術(shù)在歐洲的發(fā)展，但美國則繼續(xù)地研究發(fā)展。當(dāng)時的鈦白粉市場主要由National Lead和杜邦公司所把持。這時候的R型鈦白粉仍是由硫酸法制成，但卻已經(jīng)漸漸地取代A型鈦白粉在涂料和塑料的地位。
到了二十世紀(jì)50年代，環(huán)保意識逐漸被世人所重視，硫酸法所造成的環(huán)境污染也被業(yè)界所注意。1951年，加拿大魁北克鐵鈦公司采用高鈦渣作硫酸法制鈦白粉的原料取得成功，為鈦白粉生產(chǎn)減少副產(chǎn)品提供了新的原料路線。與此同時，業(yè)界也開始了氯化法的研究制造。1949年，杜邦公司開始研究氯化法鈦白粉工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)。1956年，杜邦公司開始用氯化法生產(chǎn)鈦白粉。到了1957年，高品質(zhì)的R型鈦白粉在美國境內(nèi)開始被大量制造使用。初期發(fā)現(xiàn)以氯化法制成的鈦白粉與硫酸法所制成的鈦白粉比較之下，其遮蓋力及調(diào)色力高出7%以上，而且容易分散。
二十世紀(jì)60年代，鈦白粉制造技術(shù)則集中在表面處理技術(shù)的研究開發(fā)，以期能改善分散性和耐候性。這個時候發(fā)展出所謂“硅包裹”（Silica Encapsulation）的表面處理技術(shù)，大大提高了耐候性，適用于屋外涂裝等用途。
二十世紀(jì)70年代，由于水性涂料的需求大增，涂料制造廠家對鈦白粉的使用更加殷切。水性且易分散的鈦白粉漿劑（Slurry）則在這個時候推出，開創(chuàng)了鈦白粉應(yīng)用的新紀(jì)元。70年代，大型的跨國企業(yè)逐漸形成，全球產(chǎn)量已達(dá)標(biāo)160萬噸而其中幾大家（DuPont,Tioxide,SCM,Kemira,Kerr McGee）占去了70%左右。
二十世紀(jì)80年代，由于鈦白粉在工業(yè)上用途相當(dāng)廣泛，各大主要制造廠為因應(yīng)客戶的要求，發(fā)展出各種不同規(guī)格的鈦白粉，開始在品質(zhì)及服務(wù)上相互較勁。此時鈦白粉已不再是特殊化學(xué)品，而被定義成泛用化學(xué)品（Commodity）。
二十世紀(jì)90年代，鈦白粉工業(yè)遭受到一連串挑戰(zhàn)，如：產(chǎn)能過剩，需求疲軟，售價低落及環(huán)保投資高昂，全球經(jīng)濟的不景氣，致使北美、西歐地區(qū)成長緩慢；而發(fā)展區(qū)域就集中在亞太地區(qū)。從1990年到2000年,十年間可以說是全球鈦白粉工業(yè)自產(chǎn)生以來變化最大的十年。變化其一：各主要廠商在亞太地區(qū)投資設(shè)廠或增加生產(chǎn)線，加入競爭行列。Tioxide鈦白粉集團(tuán)在馬來西亞投資建成5萬噸硫酸法裝置于己于1992年投產(chǎn)；杜邦公司在臺灣關(guān)音投資建成6萬噸氯化法裝置于1994年投產(chǎn)，并不斷擴充改造該裝置，于1999年底已成功達(dá)產(chǎn)10萬噸。另外MIC公司，Kerr McGee公司也紛紛將其亞太地區(qū)裝置擴產(chǎn)改造。變化其二：兼并重組。近幾年，在公司合并、兼并、資產(chǎn)重組之風(fēng)影響下，鈦白粉行業(yè)也掀起了全球性的兼并和重組風(fēng)波：法國的羅納－普朗克公司（Rhone－Poulenc）鈦白粉廠全部被美國美聯(lián)化學(xué)公司（MIC，前身稱SCM）收購，MIC的年生產(chǎn)能力由兼并前的47.3萬噸上升到71.5萬噸，世界排名也由第三位上升至第二位；美國克爾－麥吉公司（Kerr McGee）兼并了德國拜耳公司鈦白粉廠和Kemira公司主要鈦白粉工廠，其年總產(chǎn)能力由原17萬噸增至60萬噸以上，排名由原第八位升至第三位；后英國帝國化工公司（ICI）下屬二氧化鈦子公司（TIOXIDE），原是世界鈦白粉排名第二位的大公司，現(xiàn)被美國亨茲曼公司（HUNTSMAN）收購；其他還有一些公司也在醞釀中。兼并重組后，英國帝國化工公司、法國羅納－普朗克公司和德國拜爾公司已退出了鈦白粉行業(yè)，原十大公司縮減為八大公司。
中國鈦白粉工業(yè)起步較晚。1955年,一些研究機構(gòu)開始了硫酸法的系統(tǒng)研究1956年在上海、廣州和天津等地開始用硫酸法生產(chǎn)鈦白粉，以生產(chǎn)搪瓷和電焊條鈦白粉起步，產(chǎn)量低，質(zhì)量也差。隨后就逐步建立了一些鈦白粉廠，設(shè)備趨于正規(guī)化和大型化，產(chǎn)量也有了較大的發(fā)展，質(zhì)量不斷提高。1958年制成涂料用A型鈦白粉。
1967年，初步掌握硫酸法制R型鈦白粉技術(shù)，但由于當(dāng)時條件的限制，技術(shù)落后，發(fā)展十分緩慢。
1978年全國鈦白粉總產(chǎn)量不過2萬噸，其中顏料級鈦白粉所占比例不到15％。
80年代中期，利用“攀枝花釩鈦磁鐵礦資源綜合利用”科技攻關(guān)中取得的硫酸法鈦白粉開發(fā)成果，改造了一批老廠，興建了一批新廠，裝置技術(shù)水平有所提高，年生產(chǎn)規(guī)模邁向了5千噸級，產(chǎn)品品種轉(zhuǎn)為以生產(chǎn)涂料用顏料級鈦白粉為主。
80年代后期，正遇上世界鈦白粉市場黃金時代，全國各地興起了大辦鈦白粉廠熱潮，這個時期可說是中國鈦白粉工業(yè)發(fā)展史上的第一個繁榮期。
到90年代初，包括鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，全國已達(dá)100多家鈦白粉廠，年生產(chǎn)能力猛增至近10萬噸。但緊隨世界鈦白粉市場低潮的到來，大部分匆匆上馬的小廠就倒閉了。90年代初，中國從國外引進(jìn)了年產(chǎn)1.5萬噸鈦白粉能力的三套硫酸法和一套氯化法生產(chǎn)裝置。硫酸法除濟南裕興化工總廠一套剛建成試生產(chǎn)外，其余均已投產(chǎn)并運轉(zhuǎn)良好。氯化法鈦白粉因熔鹽氯化和氧化還存在一些技術(shù)難題，正在攻關(guān)解決中，目前已取得重大進(jìn)展，其裝置試車已2次達(dá)到連續(xù)運轉(zhuǎn)7天以上，產(chǎn)品合格率達(dá)90％以上，第一步攻關(guān)目標(biāo)已基本實現(xiàn)。這幾套裝置，技術(shù)比較先進(jìn)，改變了中國鈦白粉僅有硫酸法工藝，僅能生產(chǎn)低檔銳鈦型鈦白粉、小規(guī)模生產(chǎn)方式的落后面貌。
