WIPO发布钛铁矿专利态势报告

     2023年2月，世界知识产权组织（WIPO）发布以钛铁矿为原料的钛和二氧化钛制备与应用的专利态势报告。

报告概述了2002至2022年从钛铁矿中提取二氧化钛或钛金属相关工艺的专利活动，介绍了二氧化钛和钛金属的特定工业应用，如陶瓷、医疗技术、电池电极、化妆品、涂料和水处理。报告旨在帮助政策制定者和决策者明确钛铁矿加工和应用的机会。

钛是一种具有很高工业和商业价值的金属。钛主要从钛铁矿（82%）中提取，其他来源为矿渣（13%）和金红石矿（5%）。世界上约94%的钛用于生产二氧化钛，其余6%用于钛金属和钛合金。我国是二氧化钛和钛金属的大生产国，其次是美国和日本。

1.钛铁矿制备二氧化钛技术的专利活动正在迅速扩张

2002年至2022年间，钛铁矿制备二氧化钛技术相关专利家族数量共计459项，正在快速增长。大多数专利与预处理工艺[2]相关，其余专利涉及通过直接湿法冶金工艺[3]或两种工业开发工艺（硫酸盐法和氯化物法）获得二氧化钛。

利用硫酸盐法制备二氧化钛占二氧化钛总产量的40%，占相关专利家族总量的23%。氯化物工艺仅占专利家族总量的8%，但该工艺支持了全球60%的二氧化钛工业生产。报告预计在未来几年内，氯化物工艺的使用将逐步减少，直接湿法冶金工艺（更少的步骤）的使用将增加。

二氧化钛制备相关专利的主要申请人来自中、澳大利亚和美国的公司，他们对工业生产做出了主要贡献。我国攀钢集团和龙佰集团是主要申请人，拥有多元化的专利组合，涵盖预处理工艺和终端产品制备过程。

[2]例如使用熔炼和磁选来提高低品位矿石中的钛浓度，从而获得钛精矿或钛渣。

[3]酸浸可以用作预处理或湿法冶金过程的一部分，以直接获得90%以上的二氧化钛或合成金红石。

2.钛铁矿制备钛金属技术的专利活动保持稳定

2002年至2022年，钛铁矿制备钛金属技术相关专利家族梳理共计92项，涉及从矿物矿石（如钛铁矿）、二氧化钛和四氯化钛制备钛金属技术，具体过程是先提纯原料，再通过还原剂的化学还原过程将其转化为钛金属。

该技术的不同之处在于将原料转化为钛金属的还原剂工艺：镁是常用的还原剂，也是工业生产中使用多的还原剂。

该领域的主要申请人是日本公司，特别是日本东邦钛公司（Toho Titanium）和大阪钛科技公司（Osaka Titanium Technologies），主要专注于使用镁进行还原。

由于该领域的专利申请数量增幅放缓，大多数参与者都使用标准的工业流程，因此，报告预计在未来几年内，这一进程不会发生重大变化。目前的新兴技术是攀钢集团开发的熔盐电解技术。

3.二氧化钛和钛金属具有广泛的工业应用

报告分析了2012年至2022年二氧化钛和钛的六个工业应用相关的专利布局情况，具体包括陶瓷、电池电极、医疗技术、化妆品、涂料和水处理。

（1）与二氧化钛和钛复合材料在陶瓷中应用相关专利家族数量共计2027项。这些材料在电子产品中用作绝缘体，也用于消费品（烤箱涂层）、建筑和装饰（瓷砖）。

主要申请人来自若干**的工业公司，说明这项技术的成熟度较高、具有广泛的工业应用。在**工业公司中，包括三家电子元器件及设备领域的跨国公司：TDK（日本）、LG（韩国）和三星（韩国）。

（2）与二氧化钛在电极中应用相关专利家族数量共计1874项，正随着电动汽车的发展迅速增长。这些专利主要集中在电子或汽车领域，在锂基二次电池中使用钛基化合物作为阴极。

大公司作为申请人表明了这项技术相对成熟、具有广泛的工业应用。在主要参与者中，**跨国公司主要来自电子和汽车行业，包括LG（韩国）、三星（韩国）、东芝（日本）、丰田（日本）和日产（日本）。

（3）与钛金属和合金在医疗技术中应用相关专利家族数量共计1182项，由于钛的高强度重量比和化学稳定性，相关专利数量正在迅速增加。骨假体、皮质板、支架和夹具等可植入产品是常见的应用。

一些专利还与此类植入式产品和非植入式手术器械（导向器、机器人）的涂层相关。中公司和大学主导了这一应用领域，上海交通大学医学院是大的申请人。

（4）与含有二氧化钛的化妆品成分相关专利家族数量共计953项，主要利用其不透明、高遮盖力以及紫外线过滤器的性质，涵盖染发/化妆、防晒霜、牙膏、皮肤美白以及其他皮肤或唇部化妆产品。

大公司的大量参与反映了这项技术的高成熟度。法国跨国公司欧莱雅以53项有效专利位居榜首，其次是花王（Kao）、曼丹（MANDOM）和资生堂（Shiseido）等几家日本公司。

（5）与二氧化钛和复合材料在涂料中应用相关专利家族数量共计908项，主要由中的学术机构和公司主导：宁波江丰电子材料股份有限公司专门从事半导体涂层材料；肇庆宏旺金属实业有限公司是一家钢铁制造商；广州市尤特新材料有限公司是一家玻璃、光伏和装饰产品涂层制造商。

（6）与二氧化钛在水处理中应用相关专利家族数量共计719项。这项技术发展迅速并有望在未来几年内进一步发展。

专利主要涉及水处理的方法，例如电化学方法（二氧化钛或钛复合材料用作电极），或通过紫外线照射进行净化（二氧化钛用作光催化剂）；还包括基于杂质沉淀的净化技术，使用四氯化钛作混凝剂。

主要申请人除了石油化工之外，还有我国高校，目前缺乏工业领域的贡献者，这反映了技术的成熟度不足、未来具有较好的增长潜力。

李姝影 检索，杨璐霜 编译

来源：https://www.wipo.int/edocs/pubdocs/en/wipo-pub-1077-23-en-patent-landscape-report-ilmenite.pdf

原文标题：Production of titanium and titanium dioxide from ilmenite and related applications

检索日期：2023年2月24日

文章来源：中科院知识产权信息

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