รายงานการวิเคราะห์สถานะการพัฒนาและแนวโน้มการจัดหาของอุตสาหกรรมไททาเนียมตั้งแต่ปี 2024 ถึงปี 2030
ไททาเนียมเป็นธาตุที่พบได้ทั่วไปและมีมากที่สุดในเปลือกโลก คิดเป็น 0.61% ของน้ำหนักทั้งหมด และอยู่ในอันดับที่ 9 อย่างไรก็ตาม ในธรรมชาติ ไททาเนียมเป็นโลหะที่กระจัดกระจายและสกัดได้ยาก จึงถือเป็นโลหะหายาก
ไททาเนียมมีฤทธิ์ทางเคมีที่รุนแรงและไม่มีอยู่ในรูปไททาเนียมธาตุในธรรมชาติ สามารถรวมตัวกับออกซิเจนได้ง่าย ไททาเนียมในแร่ธาตุส่วนใหญ่มีอยู่ในรูปของ TiO2 และไททาเนต โดยมักอยู่ร่วมกับเหล็กเพื่อสร้างแร่ธาตุต่างๆ มีแร่ธาตุมากกว่า 140 ชนิดที่มีปริมาณ TiO2 เกิน 1% โดยมีเพียงมากกว่า 10 ชนิดเท่านั้นที่มีคุณค่าทางอุตสาหกรรม ซึ่งส่วนใหญ่ได้แก่ รูไทล์ อิลเมไนต์ อิลเมไนต์ รูไทล์ เพอรอฟสไกต์ เป็นต้น
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมูลค่าทางเศรษฐกิจและศักยภาพในการขุดทรัพยากรไททาเนียมขึ้นอยู่กับคุณภาพของแร่ธาตุอย่างมาก ทรัพยากรแร่ไททาเนียมที่มีมูลค่าการขุดในอุตสาหกรรมในปัจจุบันจึงได้แก่ อิลเมไนต์และรูไทล์ ซึ่งรวมถึง:
(1) แร่เหล็กไททาเนียม: แร่เหล็กไททาเนียมแบ่งออกเป็นแร่หินและแร่ทราย แร่ไททาเนียมเข้มข้นเกรด TiO2 ที่เลือกจากแร่หินโดยทั่วไปมี 42% -48% ในขณะที่แร่ไททาเนียมเข้มข้นเกรด TiO2 ที่เลือกจากแร่ทรายสามารถเกิน 50% แร่เหล็กไททาเนียมเป็นแหล่งแร่ไททาเนียมที่สำคัญที่สุดในปัจจุบัน ซึ่งสามารถใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตไททาเนียมไดออกไซด์หรือไททาเนียมฟองน้ำได้โดยตรง อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้จะทำให้เกิดแรงกดดันต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมากและทำให้ทรัพยากรเหล็กจำนวนมากสูญเปล่า เพื่อที่จะใช้ประโยชน์จากเหล็กในอิลเมไนต์ได้อย่างเต็มที่ โรงหลอมหลายแห่งจึงใช้อิลเมไนต์เป็นวัตถุดิบในการหลอมด้วยเตาไฟฟ้า ซึ่งจะได้เหล็กดิบและตะกรันไททาเนียมที่มีปริมาณสูง ซึ่งจากนั้นจะถูกใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตไททาเนียมฟองน้ำ ไททาเนียมเตตระคลอไรด์ หรือไททาเนียมไดออกไซด์
(2) รูไทล์: รูไทล์เป็นแร่ทรายที่พบได้ทั่วไปในแร่ไททาเนียม โดยมีเกรดสูงและปริมาณ TiO2 สูง นอกจากนี้ยังมีธาตุเจือปน เช่น Fe, Mg, Al, Si, Ca เป็นต้น หลังจากการแยกคุณภาพด้วยวิธีการต่างๆ เช่น การแยกด้วยแรงโน้มถ่วง การแยกด้วยแม่เหล็ก และการแยกด้วยไฟฟ้าสถิต ก็สามารถได้แร่เข้มข้นเกรดสูงที่มีปริมาณ TiO2 สูง ซึ่งสามารถใช้ผลิตฟองน้ำไททาเนียม ไททาเนียมเตตระคลอไรด์ ไททาเนียมไดออกไซด์ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ได้ แม้ว่าเฮมาไทต์ธรรมชาติจะมีคุณภาพสูง แต่ก็มีปริมาณสำรองค่อนข้างน้อย ทำให้ตอบสนองความต้องการในการผลิตได้ยาก ดังนั้น จึงต้องผลิตเฮมาไทต์สังเคราะห์ (เรียกอีกอย่างว่าเฮมาไทต์สังเคราะห์) จำนวนมากเพื่อใช้ทดแทน
ปัจจุบันผู้ผลิตส่วนใหญ่ใช้อิลเมไนต์เป็นวัตถุดิบและใช้กรรมวิธีต่างๆ เช่น การชะล้างด้วยกรดซัลฟิวริก การชะล้างด้วยกรดไฮโดรคลอริก การเติมคลอรีนแบบเลือก และการลดการเกิดสนิม เพื่อแยกส่วนประกอบเหล็กส่วนใหญ่ในแร่เหล็ก ส่งผลให้ได้วัสดุไททาเนียมที่มีองค์ประกอบและคุณสมบัติเชิงโครงสร้างเหมือนกับเฮมาไทต์ธรรมชาติ โดยเป็นวัสดุทดแทนเฮมาไทต์ธรรมชาติคุณภาพสูง
ทรัพยากรแร่ไททาเนียมทั่วโลกส่วนใหญ่เป็นอิลเมไนต์ ซึ่งกระจุกตัวอยู่ในประเทศต่างๆ เช่น จีน ออสเตรเลีย และอินเดีย ตามข้อมูลจากสำนักงานสำรวจธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกา ปริมาณสำรองทรัพยากรแร่ไททาเนียมทั่วโลกทั้งหมดในปี 2022 อยู่ที่ประมาณ 7.00 ล้านตัน (คำนวณเป็น TiO2) โดยปริมาณสำรองทรัพยากรอิลเมไนต์และรูไทล์อยู่ที่ 650 ล้านตันและ 49 ล้านตันตามลำดับ คิดเป็น 92.00% และ 7.00% ตามลำดับ
จากมุมมองระดับภูมิภาค ตามข้อมูลจากสำนักงานสำรวจธรณีวิทยาแห่งสหรัฐอเมริกา ทรัพยากรอิลเมไนต์กระจายตัวส่วนใหญ่ในจีนและออสเตรเลีย โดยมีจำนวนถึง 190 ล้านตัน (ปริมาณ TiO2 เท่ากับด้านล่าง) และ 160 ล้านตัน ตามลำดับในปี 2022 คิดเป็น 27% และ 23% ตามลำดับ ทรัพยากรรูไทล์กระจายตัวส่วนใหญ่ในออสเตรเลีย คิดเป็น 63% ประมาณ 30 ล้านตัน จีนมีทรัพยากรแร่ไททาเนียมที่อุดมสมบูรณ์ที่สุด โดยมีปริมาณสำรองทั้งหมด 230 ล้านตัน คิดเป็น 30.7%
แม้ว่าจีนจะมีแหล่งสำรองขนาดใหญ่และกระจายทรัพยากรไททาเนียมอย่างกว้างขวาง แต่ส่วนใหญ่มักเป็นแร่ปฐมภูมิคุณภาพต่ำที่มีแร่ธาตุหลากหลายประเภท แร่เหล็กมากกว่า 90% เป็นแร่แมกนีไทต์ไททาเนียมวาเนเดียมชนิดหิน ซึ่งมีปริมาณเส้นแร่สูงและโครงสร้างหนาแน่น ทำให้แยกแร่ได้ยาก เมื่อรวมกับเทคโนโลยีการแปรรูปแร่ในประเทศที่ยังไม่พัฒนา อัตราการใช้ทรัพยากรโดยรวมจึงต่ำ ซึ่งไม่สามารถตอบสนองความต้องการแร่ไททาเนียมในประเทศได้
ดังนั้น จีนจึงมีความต้องการนำเข้าแร่ไททาเนียมเกรดสูงและคุณภาพสูงในระดับหนึ่ง โดยมีการพึ่งพาภายนอกประมาณ 40% ตามข้อมูลของสาขาไททาเนียมเซอร์โคเนียมและฮาฟเนียมของสมาคมอุตสาหกรรมโลหะที่ไม่ใช่เหล็กของจีน ในปี 2022 มีแร่ไททาเนียมที่ผลิตในประเทศประมาณ 3.144 ล้านตัน (มีปริมาณ TiO2 เท่ากันด้านล่าง) และแร่ไททาเนียมนำเข้า 1.553 ล้านตัน
