Мировые ресурсы, запасы, производство и потребление титана

На начало 1998 г. выявленные в 48 странах ресурсы титана оценивались в 1,23 млрд. т, в том числе в ильмените около 1 млрд. т, большая часть которых заключена в недрах Австралии, Индии, Канады, Китая, Новой Зеландии, Норвегии, США, Сьерра-Леоне, ЮАР и Украины; основные ресурсы титана в Австралии, Индии, США, Сьерра-Леоне и ЮАР представлены рутилом.

Титан — один из самых распространенных элементов, среднее содержание его в земной коре (кларк) составляет 0,57% (по массе), среди конструкционных металлов занимает 4 место, уступая железу, алюминию и магнию. Известно 67 минералов титана, в основном магматического происхождения; важнейшие — рутил и ильменит. Содержание титана в морской воде —1.10^-7%.

По общим запасам титана полных статистических данных нет. Подтвержденные запасы его, разведанные в 20 странах (без России), на начало 1996 г. составляли 609,3 млн. т (табл.1) и рас­пределялись по регионам следующим образом, %: Америка - 33,4, Океания - 22, Азия - 17,5, Аф­рика - 15,8 и Европа - 11,3. Более 70% подтвержденных запасов титана в зарубежных странах представлены ильменитом, 13,13% — рутилом и 15,56% - анатазом и перовскитом; в России около 50% - лейкоксеном, остальные - преимущественно ильменитом.

Разведанные мировые запасы титана представлены месторождениями трех геолого­промышленных типов, %: россыпные — 63,3; рудные ильменит-магнетитовые, ильменит- гематитовые и ильменит-рутиловые — 22,7; анатаз-перовскит-апатитовые — 14%.

По преобладающим минералам различают россыпи ильменитовые, рутиловые, лейкоксеновые и комплексные ильменит-рутил-цирконовые. Содержание диоксида титана в россыпях изменяется от десятых долей процента до 50%.

Рентабельные магматические месторождения — это месторождения с содержанием в рудах не менее 10% ильменита (5% диоксида титана) или не менее 1% рутила (0,95% диоксида титана).

Различают руды легко- и труднообогатимые. Легкообогатимые — руды, из которых в кондицион­ные концентраты извлекается более 70% диоксида титана.

Месторождения коры выветривания карбонатитов пока известны только в Бразилии.

К началу 1998 г. в мире выявлено 320 титановых месторождений, в том числе 70 магматиче­ских, 10 латеритных и 240 россыпных; из них разведано до промышленных категорий 90 место­рождений, преимущественно россыпных.

Наиболее крупные запасы титана в магматических месторождениях выявлены в Китае (ильме- нит-титаномагнетитовом Панчжихуа), Норвегии и Канаде (ильменит-гематитовые Теллнес и Ал­лард-Лейк соответственно). Другие месторождения этого типа существенно уступают по запасам и в большинстве не эксплуатируются. Австралия обладает крупнейшими в мире запасами титана, превышающими 100 млн. т диоксида титана, и представленными россыпными прибрежно­морскими, частично погребенными, комплексными ильменит-рутил-цирконовыми месторожде­ниями. Вдали от побережья в шт. Новый Южный Уэльс расположено лишь одно крупное место­рождение — Хоршем.

В Бразилии свыше 80% запасов титана разведано в месторождениях коры выветривания кар­бонатитов, в том числе 50% — в крупных анатаз-апатит-пирохлОровых месторождениях Тапира и Каталан-1. Крупное магматическое ильменит-магнетитовое месторождение Кампо-Алегре-де- Лурдес (шт. Пиауи) до промышленных категорий не разведано и к освоению не планируется.

В ЮАР, занимающей третье место в мире по промышленным запасам титана, большая их часть сконцентрирована в россыпном прибрежно-морском ильменит-лейкоксен-рутиловом месторожде­нии Ричардс-Бей.

В США практический интерес представляют россыпные прибрежно-морские месторождения побережья Флориды, комплексные по минеральному составу.

Запасы аллювиальных, дельтовых и прибрежно-морских россыпей Сьерра-Леоне невелики, но представлены преимущественно рутилом, что придает им большую ценность.

На территории Украины располагается крупное комплексное россыпное Малышевское место­рождение, являвшееся основной сырьевой базой титановой промышленности СССР. Кроме того, имеется ряд небольших россыпных месторождений, частично отработанных, и крупное Стремиго- родское апатит-ильменитовых руд.

В России основная часть запасов титана заключена в россыпных, большей частью погребенных месторождениях, наиболее крупное — Ярегское лейкоксеновое, приуроченное к толще нефтенос­ных кварцевых песчаников. Несколько россыпных комплексных месторождений разведано в Европейской части и в Западной Сибири, коренные апатит-ильменитовые и титаномагнетитовые месторождения выявлены на Балтийском и Алданском щитах.

В Казахстане имеются три месторождения, крупнейшее из которых — Бехтимир с запасами 60 млн. т ильменита и прогнозируемым сроком разработки 50-60 лет. Начало эксплуатации месторо­ждения намечается на 2001 г.

Достигнутый уровень мировой добычи титанового сырья и прогнозируемый 2-3%-ый годовой рост его добычи обеспечены промышленными запасами на длительную перспективу, уходящую за пределы XXI века, тем не менее осуществляются геологоразведочные работы на флангах и глу­боких горизонтах месторождений, в районах горных предприятий и в перспективных рудных провинциях, в том числе в Австралии, Канаде, Кении, Мадагаскаре, России, ЮАР, Шри-Ланка, США.

В США (шт. Теннеси) фирма Altair International Inc. заканчивает предварительное изучение россыпного месторождения в Кэмден с общими запасами 300 млн. т, содержащего 7,4 млн. т лей- коксен-ильменита и 600 тыс. т рутила. Ведутся также работы на месторождениях Эскаланте (шт. Юта) и Фолкстон (шт. Джорджия

Различают руды легко- и труднообогатимые. Легкообогатимые — руды, из которых в кондицион­ные концентраты извлекается более 70% диоксида титана.

Месторождения коры выветривания карбонатитов пока известны только в Бразилии.

К началу 1998 г. в мире выявлено 320 титановых месторождений, в том числе 70 магматиче­ских, 10 латеритных и 240 россыпных; из них разведано до промышленных категорий 90 место­рождений, преимущественно россыпных.

Наиболее крупные запасы титана в магматических месторождениях выявлены в Китае (ильме- нит-титаномагнетитовом Панчжихуа), Норвегии и Канаде (ильменит-гематитовые Теллнес и Ал­лард-Лейк соответственно). Другие месторождения этого типа существенно уступают по запасам и в большинстве не эксплуатируются. Австралия обладает крупнейшими в мире запасами титана, превышающими 100 млн. т диоксида титана, и представленными россыпными прибрежно­морскими, частично погребенными, комплексными ильменит-рутил-цирконовыми месторожде­ниями. Вдали от побережья в шт. Новый Южный Уэльс расположено лишь одно крупное место­рождение — Хоршем.

В Бразилии свыше 80% запасов титана разведано в месторождениях коры выветривания кар­бонатитов, в том числе 50% — в крупных анатаз-апатит-пирохлОровых месторождениях Тапира и Каталан-1. Крупное магматическое ильменит-магнетитовое месторождение Кампо-Алегре-де- Лурдес (шт. Пиауи) до промышленных категорий не разведано и к освоению не планируется.

В ЮАР, занимающей третье место в мире по промышленным запасам титана, большая их часть сконцентрирована в россыпном прибрежно-морском ильменит-лейкоксен-рутиловом месторожде­нии Ричардс-Бей.

В США практический интерес представляют россыпные прибрежно-морские месторождения побережья Флориды, комплексные по минеральному составу.

Запасы аллювиальных, дельтовых и прибрежно-морских россыпей Сьерра-Леоне невелики, но представлены преимущественно рутилом, что придает им большую ценность.

На территории Украины располагается крупное комплексное россыпное Малышевское место­рождение, являвшееся основной сырьевой базой титановой промышленности СССР. Кроме того, имеется ряд небольших россыпных месторождений, частично отработанных, и крупное Стремиго- родское апатит-ильменитовых руд.

В России основная часть запасов титана заключена в россыпных, большей частью погребенных месторождениях, наиболее крупное — Ярегское лейкоксеновое, приуроченное к толще нефтенос­ных кварцевых песчаников. Несколько россыпных комплексных месторождений разведано в Европейской части и в Западной Сибири, коренные апатит-ильменитовые и титаномагнетитовые месторождения выявлены на Балтийском и Алданском щитах.

В Казахстане имеются три месторождения, крупнейшее из которых — Бехтимир с запасами 60 млн. т ильменита и прогнозируемым сроком разработки 50-60 лет. Начало эксплуатации месторо­ждения намечается на 2001 г.

Достигнутый уровень мировой добычи титанового сырья и прогнозируемый 2-3%-ый годовой рост его добычи обеспечены промышленными запасами на длительную перспективу, уходящую за пределы XXI века, тем не менее осуществляются геологоразведочные работы на флангах и глу­боких горизонтах месторождений, в районах горных предприятий и в перспективных рудных провинциях, в том числе в Австралии, Канаде, Кении, Мадагаскаре, России, ЮАР, Шри-Ланка, США.

В США (шт. Теннеси) фирма Altair International Inc. заканчивает предварительное изучение россыпного месторождения в Кэмден с общими запасами 300 млн. т, содержащего 7,4 млн. т лей- коксен-ильменита и 600 тыс. т рутила. Ведутся также работы на месторождениях Эскаланте (шт. Юта) и Фолкстон (шт. Джорджия). В Австралии фирма Бетах Resources NL оконтурила россып­ные месторождения бассейна Муррей в шт. Новый Южный Уэльс, начаты бурильные работы на территории Нанья-Плейн-Танк. В бассейне р. Муррей фирма RGC в 1998 г. выполнила предвари­тельное изучение месторождений в Кулвин и Вурнак (шт. Виктория). В Мозамбике фирма Billiton закончила предварительное изучение месторождения Моебейз с подтвержденными запасами ди­оксида титана 31 млн. т. В Кении фирма Tiomin Resources в 1998 г. завершила предварительное изучение месторождения Кваие с запасами 3,8 млн. т ильменита и 1 млн. т рутила. В Канаде фир­ма Titanium Corp. of Canada открыла россыпное месторождение близ Труро (пров. Новая Шотлан­дия) с подтвержденными запасами 25 млн. т титановых минералов.

Добыча титанового сырья в 1998 г. осуществлялась в 14 странах на двадцати карьерах и двух подземных рудниках. Коренные месторождения титановых руд разрабатывались в Норвегии (Теллнес), Китае (Панчжихуа) и Канаде (Аллард-Лейк); в Бразилии эксплуатировалось латеритное месторождение (Каталан-1), в остальных странах — прибрежно-морские и аллювиальные россыпи.

Мировое (без России) производство титанового сырья с 1991 по 1998 гг. увеличилось на 33,4%, в том числе за последний год — на 9%. Особенно существенно (на 69%) возросло производ­ство в Австралии, в ЮАР — на 51,8%, в Канаде - на 36,9%, а также в Индии. В Сьерра-Леоне из-за гражданской войны производство сократилось почти на 70%. Основные продуценты титановых концентратов и шлаков в 1991-1998гг. — Австралия (в 1998 г. — 34,9% мирового производства), ЮАР (22,9%), Канада (16,9%) и Норвегия (7,4%), поставившие в 1998 г. мировой титановой про­мышленности 82,1% необходимого ей первичного сырья.

Суммарная мощность обогатительных фабрик зарубежных стран в 1995 г. превышала 5200 тыс. т/год и использовалась на 73-75%.Проектируется и осуществляется строительство новых обо­гатительных фабрик, необходимых для освоения вводимых в эксплуатацию месторождений в Австралии, США, ЮАР, Мозамбике и Вьетнаме общей мощностью 1000-1200 тыс. т ильменита в год. В шт. Западная Австралия фирма ВНР ввела в эксплуатацию предприятие по добыче и пере­работке минерализованных песков месторождения Бинап мощностью 600 тыс. т ильменита и 20 тыс. т циркона в год, однако из-за технических трудностей в первой половине 1998 г. производст­во составило менее 30% указанной мощности.  Компания RGC Ltd. совместно с Westralian Sands Ltd планирует начать разработку месторождения в Энеабба с проектной мощностью 1 млн. т рутиловых и 6 млн. т ильменитовых концентратов. В 1998 г. суммарная мощность по произ­водству ильменитовых концентратов в Западном мире составляла 3200 тыс. т/год (в Австралии — 1900; Индии — 450; США — 260 тыс. т/год); по производству природных рутиловых концентратов 520 тыс. т/год (в Австралии — 320; ЮАР 160 тыс. т/год).

Титановые шлаки получают в Норвегии и Канаде из руд магматических месторождений, в ЮАР — из концентратов россыпных месторождений. Годовые мощности по производству титано­вых шлаков в этих странах 200; 1100 и 950 тыс. т соответственно. В Канаде компания Qit-Fer et Titane Inc. начала в 1998 г. поставки титанового шлака хлоридного сорта со своего второго завода в г. Сорель (мощность первой очереди — 200 тыс. т/год, проектная — 600 тыс. т/год). Совместные инвестиции компаний Fer et Titane Inc. и RTZ/CRA в его строительство составили 260 млн. долл. В ЮАР компания Iscor Ltd., инвестировавшая 90 млн. рэндов, заканчивает строительство завода в г. Намаква по производству титановых шлаков производительностью 200 тыс. т/год.

Австралийская компания ВНР объявила о намерении инвестировать 29 млн. долл. в реконст­рукцию титанового завода в Норвегии годовой мощностью 350 тыс. т для переработки концен­тратов, поставляемых из Австралии.

В ряде зарубежных стран построены заводы для получения из бедных ильменитовых концен­тратов синтетического рутила, предназначенного для производства пигментного диоксида титана или металла (в Австралии 5 заводов, Индии — 4, в Малайзии, США и Японии по одному заводу). Общая мощность этих заводов — 860 тыс. т диоксида титана в год. Строится завод в Канаде, пла­нируется увеличение производства синтетического рутила на заводах Австралии.

Производство пигментного диоксида титана в 1995 г. осуществлялось более чем в 25 стра­нах на 52 заводах общей мощностью 3800 тыс. т/год. По отношению к 1994 г. это на 50 тыс. т больше за счет ввода в эксплуатацию завода в Великобритании (10 тыс. т/год) и увеличения мощности других заводов. К 2000 г. намечается дальнейший рост мощностей по производству ди­оксида титана на 550 тыс. т/год. По сульфатной технологии получают 34,6% диоксида титана, по прогрессивной хлоридной — 65,4%. В 1995 г. заводы, использующие хлоридную технологию, бы­ли загружены почти на 100%, использующие сульфатную технологию, — на 86%.

США, где в 1995-1998 гг. работали 10 заводов, принадлежащих пяти фирмам, занимают первое место в мире по производству пигментного диоксида титана. Их общее производство в 1995 г. со­ставило 1280 тыс. т диоксида титана, то есть за 5 лет увеличилось на 30,8%, по сравнению с 1994 г. - на 2,4%. Доля продаж диоксида титана на мировом рынке в 1999 г. крупнейшей компанией DuPont, по оценке, составляет 33%, компанией Millenium - 16%.

Большинство заводов США (мощность — 1480 тыс. т в 1998 г.) используют хлоридную техно­логию, лишь 4 завода — и хлоридную, и сульфатную. В Германии, занимающей второе место в мире по производству титановых пигментов, три завода применяют усовершенствованную в по­следние годы сульфатную технологию, а самый крупный завод фирмы Kronos — обе технологии. Сульфатное производство титановых пигментов преобладает и на заводах Великобритании, Фран­ции, Японии. Однако в будущем большинство предприятий перейдет на хлоридный процесс.

Производство металлического титана [1,5, 10-12] основано на восстановлении тетрахлорида титана магнием, реже натрием. При этом получают титановую губку — промежуточный продукт, сильно загрязненный не вступившим в реакцию магнием (натрием) и не полностью удаленным двухлористым магнием. После очистки от этих и других примесей и отбраковки низкокачествен­ной части блока реакционной массы губка удовлетворительного качества переплавляется в ком­пактный металл. Заводы по производству титановой губки имеются в Великобритании, Казахста­не, Китае, России, США, Японии и на Украине.

В США действуют два завода компаний Titanium Metallurgical Corp. (TiMet) и Oregon Metallur­gical Corp. (OreMet) по производству титановой губки и 11 заводов по производству титановых слитков. Литье и прокат из титана производят 30 компаний. В Японии производство титановой губки и компактного металла осуществляется на трех заводах компаний Toho Titanium, Sumitomo Sitix Titanium и Showa Titanium. В России титановую губку производит Березниковский титано­магниевый комбинат (АО «АВИСМА - титано-магниевый комбинат»), компактный металл — АО «Верхне-Салдинское металлургическое производственное объединение» (ВСМПО) — крупнейший в мире продуцент титана. Заводы Великобритании и Украины останавливались на реконструкцию, после чего производство титановой губки возобновилось. На Украине восстановлено производство титановой губки на Запорожском титано-магниевом комбинате с мощностью 500 т/мес. В 1998 г. ожидалось выпустить 1,2 тыс. т губки, что примерно соответствует 3,2% ее предполагаемого производства в странах СНГ. Прогнозируется существенный рост ее производства. Титановая промышленность Украины ориентируется на экспорт, внутренняя потребность страны в на­стоящее время оценивается в 1-1,5 тыс. т/год, в перспективе прогнозируется увеличение потребно­сти в титановых листах, прутках, проволоке, штамповках и отливках до 6-7 тыс. т/год. В связи с сокращением производства коррозионностойкой стали (из-за отсутствия собственного никеля) развитию производства титана отдается предпочтение.

Титановые слитки из импортируемой губки и лома получают на заводах Германии (компания Deutsche Titan, 2,5 тыс. т/год) и Франции (компания Cezwe, 4,5 тыс. т/год).

Мировое производство губчатого титана, достигшее в 1990 г. 97 тыс. т, в 1993 г. составило лишь 53,7 тыс. т (табл. 2, хотя производственные мощности титановых заводов позволяют еже­годно получать 130 тыс. т этого продукта.

США за последние 4 года не публикуют данные о производстве титановой губки. Но сопостав­ление опубликованных данных по потреблению титана, его экспорту, импорту и движению склад­ских запасов позволяет заключить, что после спада 1991-1992 гг. объем производства варьировал в пределах 20,5-21,3 тыс. т/год и почти вернулся к уровню 1990 г. (24,7 тыс. тонн) [12, 15]. В 1997 г. мировое производство губчатого титана составило 98 тыс. т.

Производство титановой губки в Китае возросло в 1997 г. до 2500 т против 2050 т в 1996 г., производственные мощности составляют 3650 т.

Мировое производство титановых слитков в 1997 г. составило 98,8 тыс. т. В США производст­во титановых слитков в этот же период увеличилось по сравнению с 1995 г. на 47,7% (до 58,8 тыс. т), их потребление - на 48,7%.

Производственные мощности по выпуску титановых слитков американскими компаниями по состоянию на начало 1998 г. в целом составляли около 80 тыс. т/год, в том числе, тыс. т: ТНТ — 18,2; RMI— 16,3; Timet— 15,9.