Наукові новини, Том 1, № 9, 26 вересня 2019 р.
Україна і титан
Україна і титан
Ігор Ніколаєв, геолог, Маріуполь, Україна
Титан-легкий і міцний сріблясто-білий метал. Кора Землі згідно різних джерел містить приблизно 0,44-0,57% титану за масою [1]. Cамородного титану не існує. У природі цей метал зустрічається у вигляді окису і двоокису в ільменіті, рутилових рудах, титаномагнетиті (див. Таблицю 1). Підлегле значення, тобто вони зустрічаються рідше і мають більш низький вміст титану, мають перовскит і титаніт. В якості домішки титан може бути присутнім також і в інших мінералах.
Титан-легкий і міцний сріблясто-білий метал. Кора Землі згідно різних джерел містить приблизно 0,44-0,57% титану за масою [1]. Cамородного титану не існує. У природі цей метал зустрічається у вигляді окису і двоокису в ільменіті, рутилових рудах, титаномагнетиті (див. Таблицю 1). Підлегле значення, тобто вони зустрічаються рідше і мають більш низький вміст титану, мають перовскит і титаніт. В якості домішки титан може бути присутнім також і в інших мінералах.
Довідка: «Руда́ (англ. Ore, нім. Erz n) — природне мінеральне утворення, що містить метали та їх сполуки у кількостях та у вигляді, придатних і економічно доцільних для їх промислового використання. Іноді рудами називають також деякі види неметалевої сировини, наприклад, азбестова, баритова, графітова, сірчана, п'єзокварц, флюорит та інші.» [2]
«Мінера́л (через нім. Mineral від пізньолат. Minerale — «руда, рудна жила», «копальня») — природна тверда речовина (хімічна сполука кристалічної будови), що утворилась внаслідок прояву геологічних процесів в земній корі чи інших космічних тілах.» [3].
За походженням титанові руди пов'язані з ультраосновним, основним, рідше - кислим магматизмом. Завдяки своїй стійкості, мінерали титану можуть утворювати розсипи та накопичуватися в глинах.
За походженням титанові руди пов'язані з ультраосновним, основним, рідше - кислим магматизмом. Завдяки своїй стійкості, мінерали титану можуть утворювати розсипи та накопичуватися в глинах.
Довідка. «Магмати́зм (рос. магматизм, англ. magmatism, нім. Magmatismus m) — сукупність процесів виплавлення магми, її еволюції, переміщення, взаємодії з твердими породами і застигання. Магматизм — один з найважливіших виявів глибинної активності Землі та планет земної групи» [4].
«Магма (від грец. Μάγμα — тісто) — природний, переважно силікатний високотемпературний розплав, який утворюється в надрах Землі» [5].
Промислові типи родовищ титану відомі в ПАР, Росії, Україні, Казахстані, Китаї, Кореї, Австралії, на півострові Індостан і в Південній Америці.
Промислові типи родовищ титану відомі в ПАР, Росії, Україні, Казахстані, Китаї, Кореї, Австралії, на півострові Індостан і в Південній Америці.
В Україні присутні промислові родовища титану практично всіх видів: корінні (магматичні), розсипні (алювіальні, прибережні) і залишкові (кори вивітрювання). Це дозволяє пристосовуватися під різні технології збагачення. Офіційні джерела стверджують, що кількість запасів дозволяє країні займати одне з провідних місць на ринку в титановій галузі.
В Україні присутні промислові родовища титану практично всіх видів: корінні (магматичні), розсипні (алювіальні, прибережні) і залишкові (кори вивітрювання). Це дозволяє пристосовуватися під різні технології збагачення. Офіційні джерела стверджують, що кількість запасів дозволяє країні займати одне з провідних місць на ринку в титановій галузі.
Титан в Україні вважається стратегічною сировиною, тому що використовується в оборонній промисловості і інноваційних технологіях. Грифом ДСК (для службового користування) позначені, тобто засекречені, запаси руди і координати об’єктів з прив'язкою до адміністративної площі. З цих міркувань ця стаття, як і теоретично офіційні джерела, не містить відомостей про запаси по родовищах. Діяльність в сфері видобутку титану ліцензується.
Титан в Україні вважається стратегічною сировиною, тому що використовується в оборонній промисловості і інноваційних технологіях. Грифом ДСК (для службового користування) позначені, тобто засекречені, запаси руди і координати об’єктів з прив'язкою до адміністративної площі. З цих міркувань ця стаття, як і теоретично офіційні джерела, не містить відомостей про запаси по родовищах. Діяльність в сфері видобутку титану ліцензується.
Розподіл на родовища є вельми умовним. Всі об'єкти просторово можна пов'язати в титанову провінцію Українського щита і розглядати як щось єдине. На одному об'єкті може бути десяток ліцензій, 3-4 кар'єра і кожен веде свій облік руху запасів від прогнозів до освоєних.
Розподіл на родовища є вельми умовним. Всі об'єкти просторово можна пов'язати в титанову провінцію Українського щита і розглядати як щось єдине. На одному об'єкті може бути десяток ліцензій, 3-4 кар'єра і кожен веде свій облік руху запасів від прогнозів до освоєних.
Вартість ліцензії сильно залежить від того, скільки фінансових ресурсів вже вкладено в об'єкт і менше залежить від виду сировини і запасів (це тільки поправочні коефіцієнти). Якщо родовище велике, його швидше за все розділять на кілька ліцензійних площ з тим, щоб діюче підприємство було забезпечене сировинною базою на 10-50 років. Сама методика розрахунків ТЕО (техніко-економічне обґрунтування) вартості ліцензії не афішується. Але сама ліцензія коштує однаково для підприємств усіх форм власності й оподатковування.
Вартість ліцензії сильно залежить від того, скільки фінансових ресурсів вже вкладено в об'єкт і менше залежить від виду сировини і запасів (це тільки поправочні коефіцієнти). Якщо родовище велике, його швидше за все розділять на кілька ліцензійних площ з тим, щоб діюче підприємство було забезпечене сировинною базою на 10-50 років. Сама методика розрахунків ТЕО (техніко-економічне обґрунтування) вартості ліцензії не афішується. Але сама ліцензія коштує однаково для підприємств усіх форм власності й оподатковування.
Залежно від типу титанової руди розрізняються і способи її збагачення. На першій стадії здійснюється витяг титановмістного мінералу з рудної породи. Ільменітові піски промиваються, а міцний рудний матеріал попередньо дробиться до розміру зерен (кристали, частки кристалів, некристалічних агрегати вкраплень) мінералу, що містять титан. При наявності в рудному концентраті інших важких компонентів, застосовуються додаткові методи сепарації: магнітні, електромагнітні, флотаційні. Кінцевим продуктом збагачення є мономінеральна фракція рудного мінералу. В подальшому, залежно від типу мінеральної сировини, застосовуються такі способи вилучення титану:
Залежно від типу титанової руди розрізняються і способи її збагачення. На першій стадії здійснюється витяг титановмістного мінералу з рудної породи. Ільменітові піски промиваються, а міцний рудний матеріал попередньо дробиться до розміру зерен (кристали, частки кристалів, некристалічних агрегати вкраплень) мінералу, що містять титан. При наявності в рудному концентраті інших важких компонентів, застосовуються додаткові методи сепарації: магнітні, електромагнітні, флотаційні. Кінцевим продуктом збагачення є мономінеральна фракція рудного мінералу. В подальшому, залежно від типу мінеральної сировини, застосовуються такі способи вилучення титану:
• концентрат титановмістної руди обробляють сірчаної кислотою, отримуючи в результаті порошок діоксиду титану;
• концентрат титановмістної руди обробляють сірчаної кислотою, отримуючи в результаті порошок діоксиду титану;
• пірометалургійним методом руду спікають з коксом і обробляють хлором; пари, що утворюються при 850° (TiCl4) відновлюють магнієм; отриману титанову «губку» переплавляють і очищують.
• пірометалургійним методом руду спікають з коксом і обробляють хлором; пари, що утворюються при 850° (TiCl4) відновлюють магнієм; отриману титанову «губку» переплавляють і очищують.
Для отримання титанових злитків застосовують дугову, електронно-променеву або плазмову переробку.
Для отримання титанових злитків застосовують дугову, електронно-променеву або плазмову переробку.
Україна має повний цикл виробництва титану: від видобутку руди до виробництва титанових злитків.
Україна має повний цикл виробництва титану: від видобутку руди до виробництва титанових злитків.
Титан використовується як у вигляді чистого металу, так і порошкового двоокису. Легкість, міцність і корозійна стійкість у широкому діапазоні температур чистого металу [8] і чистий білий колір діоксиду чотирьохвалентного титану визначають і їх застосування.
Титан використовується як у вигляді чистого металу, так і порошкового двоокису. Легкість, міцність і корозійна стійкість у широкому діапазоні температур чистого металу [8] і чистий білий колір діоксиду чотирьохвалентного титану визначають і їх застосування.
Споживачами металевого титану є аерокосмічна, оборонна і інші галузі, де титан використовується, як у відносно чистому вигляді, так і в натуральних і штучних сплавах. Двоокис титану застосовується, як барвник в текстильній, паперовій, харчовій промисловості і інших галузях. Рутил використовується для покриття зварювальних електродів.
Споживачами металевого титану є аерокосмічна, оборонна і інші галузі, де титан використовується, як у відносно чистому вигляді, так і в натуральних і штучних сплавах. Двоокис титану застосовується, як барвник в текстильній, паперовій, харчовій промисловості і інших галузях. Рутил використовується для покриття зварювальних електродів.
За різними даними, від 70 до 90% титанової руди йде на виробництво діоксиду титану для вищенаведеного застосування. Відповідно, 10-30% руди йде на виробництво титанової губки і злитків, які споживаються аерокосмічною, оборонною і іншими галузями.
За різними даними, від 70 до 90% титанової руди йде на виробництво діоксиду титану для вищенаведеного застосування. Відповідно, 10-30% руди йде на виробництво титанової губки і злитків, які споживаються аерокосмічною, оборонною і іншими галузями.
Існує також інші дрібніші підприємства і організації, аналогічних профілів, які застосовують у роботі титанові руди та їх похідні.
Існує також інші дрібніші підприємства і організації, аналогічних профілів, які застосовують у роботі титанові руди та їх похідні.
Ціни на діоксид титану складають за різними джерелами приблизно 2600-3500 USD/т [10].
Ціни на діоксид титану складають за різними джерелами приблизно 2600-3500 USD/т [10].
Варто також зазначити, що в Україні існує Інститут титану (http://timag.org/), який займається технологіями титанової галузі.
Варто також зазначити, що в Україні існує Інститут титану (http://timag.org/), який займається технологіями титанової галузі.
Висновки:
Висновки:
I. Виробництво титану в Україні може відігравати велику роль в економіці країни, тому, що:
I. Виробництво титану в Україні може відігравати велику роль в економіці країни, тому, що:
• у країні існує потужна сировинна база;
• у країні існує потужна сировинна база;
• створено повний цикл від видобутку і збагачення до виробництва металевого титану, діоксиду титану і продуктів, які їх містять.
• створено повний цикл від видобутку і збагачення до виробництва металевого титану, діоксиду титану і продуктів, які їх містять.
II. Об'єктивно відбувається переорієнтація українського ринку в бік західних партнерів.
II. Об'єктивно відбувається переорієнтація українського ринку в бік західних партнерів.
III. Намітилася тенденція щодо демонополізації ринку в сфері видобутку титанової руди.
III. Намітилася тенденція щодо демонополізації ринку в сфері видобутку титанової руди.
IV. Демпінгова політика Китаю в сфері виробництва титану слабо відбивається на стані видобутку руди в Україні, оскільки на китайський ринок орієнтовані країни Азії і переорієнтується економіка Росії. В той час, як Україна, маючи внутрішній потенціал виробництва кінцевого продукту, освоює турецький і європейський ринки.
IV. Демпінгова політика Китаю в сфері виробництва титану слабо відбивається на стані видобутку руди в Україні, оскільки на китайський ринок орієнтовані країни Азії і переорієнтується економіка Росії. В той час, як Україна, маючи внутрішній потенціал виробництва кінцевого продукту, освоює турецький і європейський ринки.
V. Відмова від Російського ринку вдарить по економіці галузі, але не буде критичною з огляду на налагодження нових партнерських відносин з іншими країнами.
V. Відмова від Російського ринку вдарить по економіці галузі, але не буде критичною з огляду на налагодження нових партнерських відносин з іншими країнами.
Використані джерела
Використані джерела
1. Кларки елементів. Вікіпедія. (https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BB%D0%B0%D1%80%D0%BA%D0%B8_%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%96%D0%B2)
1. Кларки елементів. Вікіпедія. (https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BB%D0%B0%D1%80%D0%BA%D0%B8_%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%96%D0%B2)
2. Руда. Вікіпедія. (https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D1%83%D0%B4%D0%B0)
2. Руда. Вікіпедія. (https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D1%83%D0%B4%D0%B0)
3. Мінерал. Вікіпедія. (https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D1%96%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D0%BB).
3. Мінерал. Вікіпедія. (https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D1%96%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D0%BB).
4. Магматизм. Вікіпедия (https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%B7%D0%BC)
4. Магматизм. Вікіпедия (https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%B7%D0%BC)
5. Магма. Вікіпедія. ( https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BC%D0%B0 )
5. Магма. Вікіпедія. ( https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BC%D0%B0 )
6. Мінеральні ресурси України, Карта металічних корисних копалин. (http://minerals-ua.info/mapviewer/metali.php)
6. Мінеральні ресурси України, Карта металічних корисних копалин. (http://minerals-ua.info/mapviewer/metali.php)
7. Мінеральні ресурси України - Київ, Державне науково-виробниче підприємство «Державний інформаційний геологічний фонд України», 2018. 270с. (http://geoinf.kiev.ua/publikatsiyi/shchorichnyky/mineralni-resursy-ukrayiny/)
7. Мінеральні ресурси України - Київ, Державне науково-виробниче підприємство «Державний інформаційний геологічний фонд України», 2018. 270с. (http://geoinf.kiev.ua/publikatsiyi/shchorichnyky/mineralni-resursy-ukrayiny/)
8. Титан (хімічний елемент). Вікіпедія. (https://uk.wikipedia.org/wiki/Титан_(хімічний_елемент).
8. Титан (хімічний елемент). Вікіпедія. (https://uk.wikipedia.org/wiki/Титан_(хімічний_елемент).
9. Titanium price. Metalary. (https://www.metalary.com/titanium-price/)
9. Titanium price. Metalary. (https://www.metalary.com/titanium-price/)
10. TiO2 prices hold steady; market reaches equilibrium. Fastmarkets IM. (https://www.indmin.com/Article/3826556/TiO2-prices-hold-steady-market-reaches-equilibrium.html)
10. TiO2 prices hold steady; market reaches equilibrium. Fastmarkets IM. (https://www.indmin.com/Article/3826556/TiO2-prices-hold-steady-market-reaches-equilibrium.html)