低温陶瓷改性磷石膏砖生产建设项目可行性研究报告Word格式.docx
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1.3、拟建地点
**省曲靖宣威市板桥镇**国际化工股份有限公司云峰分公司原磷石膏堆场附近区域。
1.4、产品简介
标砖：
以磷石膏为主要原料，采用工业废渣（粉煤灰、矿渣、钢渣等）配制的低温陶瓷胶凝材料为改性材料，并适当配合固体废渣如：
沸腾炉渣、石灰渣、气化渣等为骨料，添加总原料量1‰的外加剂，经物料预处理、混合、捏合均化、分散、成型、静停、养护而成。
产品具有保温、隔音、节能、坚固、外形尺寸标准、不变形、美观等特点。
1.5、建设期限
4个月。
1.6、概算投资
表1-1投资概算
序号
主要产品
项目
标砖
1
标准产量
3000万块
2
设备、建筑、安装投资/万元
504.0
3
公用工程/万元
30.0
4
配套工程/万元
55.0
5
外围工程/万元
6
流动资金/万元
7
投资合计/万元
649.0
1.7、技术经济指标
表1-2技术经济指标
指标名称
指标
年生产规模
3000万块标砖
总投资/万元
达产期年产值/万元
780.0
达产期年利税/万元
220.76
投资回收期
3.25年
投资回报率
3.04
原料耗量
6.6万吨，其中磷石膏4.14万吨，总废物利用率90%以上
8
蒸汽耗量
13165吨
9
电力安装容量
507KW
10
土地面积
22亩
1.8项目背景与意义
磷石膏是高浓度磷肥生产的必然副产物，每生产1吨磷酸（100%P2O5），将产生磷石膏5～5.5吨。
**国际化工股份有限公司每年将产生磷石膏1250万吨，历年累计堆存已超过5000万吨。
大量磷石膏堆存，给企业造成了严重的环境压力，制约企业的可持续发展。
尽管磷石膏是一种有用的资源，但在世界范围内依然是一个难以解决的环保难题。
结合国内外的研究现状及发展趋势，磷石膏建材利用是其资源化的有效途径，墙体材料和砌筑材料是大量消耗磷石膏的主要产品，但由于磷石膏的特性决定了其在生产和应用过程中尚需解决一系列关键性技术问题，国内外尚无成熟技术借鉴，因此，必须走独立自主的研发道路。
公司多年来与相关研究单位密切配合，在磷石膏制砖的技术开发方面已取得突破性成果，产品经质检单位检测，符合有关规范要求，具有实施产业化应用的技术条件。
按照逐步推进的原则，先在云峰分公司选择厂址，建设一条以磷石膏为主要原料生产墙体砖示范生产线，通过产品推广，获得生产、市场、应用方面的经验，再逐步嫁接到三环、红磷、天湖分公司的磷石膏，最终实现磷石膏的规模化利用。
对于有效解决磷石膏的环境压力和支撑企业的可持续发展具有重要意义。
1.9设计依据与原则
1.9.1设计依据
（1）项目单位提供的工艺、公用工程、原燃料供应、及其他技术基础资料；
（2）国家关于发展循环经济和推进墙体材料革新政策法规及鼓励政策；
（3）新型建材及制品发展导向目录[建材规划发1999年163号文]；
（4）水文地理资料；
（5）设备生产厂家有关设备资料；
（6）国家有关规范；
1.9.2设计原则
遵循国家及行业强制性有关规范、规程和规定；
贯彻节约原则：
节约用地，节省投资，积极采取措施节约用水，减少水量消耗；
总体规划、建筑设计要因地制宜、合理布置；
工艺系统设计、设备和建筑物结构选型，遵循技术先进、经济、安全、清洁的原则，设备采用国内成熟可靠的设备；
提高车间布置的综合技术水平，合理分区充分利用有效空间，方便施工、检修和运行操作。
1.10设计范围
低温陶瓷改性磷石膏生产3000万块/年标砖生产工艺、建筑、结构、电气、暖通、给排水、总图等专业，落实条件，提出工程可行性研究报告；
进行项目工程投资概算和经济分析；
最后编制可研报告，给有关领导、部门，对该项目的决策提供依据。
1.11研究结论
（1）本项目符合国家产业发展政策和行业技术进步要求，符合墙体材料改革的发展方向，受到国家技术经济政策的保护和扶持。
（2）项目的各项外部条件齐备，交通运输及水电汽供应均有充分保证，有优越的建厂条件。
（3）产品生产成本低，销售价格适宜，企业经济、环境效益和社会效益较高。
能实现技术进步，产业结构调整，提高经济效益的目的。
（4）产品以磷石膏为主要原料，其它工业废渣作辅助材料，原料来源丰富。
项目生产过程中不产生有害物质、无废水、无废渣的污染源发生，符合国家环境保护政策。
（5）项目技术经济指标合理，具有较大的安全盈利能力，抗市场风险能力较强。
综上所述，项目技术可行，经济合理，市场前景广阔，无安全和环保隐患。
因此，建议有关主管部门审议和批准可行性研究报告，建议建设单位尽快筹集资金，决策实施该项目工程，早日为企业节能减排、废弃物再利用、增收创效。
二、市场预测
2.1发展新型墙体材料，节能降耗是国家的大政方针
我国是一个人多地少、能源紧缺的国家，《国务院办公厅关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知》（国办发[2005]33号）中表述：
“我国耕地面积仅占国土面积10%左右，不到世界平均水平一半。
我国房屋建筑材料中70%是墙体材料，其中粘土砖占据主导地位，生产粘土砖每年耗用粘土资源达10×
108立方米，约相当于毁田50万亩，同时，我国每年生产粘土砖消耗7000多万吨标准煤。
”“我国每年产生各类工业固体废物11亿吨，累计堆存已达100亿吨，不仅占用大量土地，其中所含的有害物质严重污染着周围的土壤、水体和大气环境。
加快发展以煤矸石、粉煤灰、工业石膏、建筑渣土、冶金和化工废渣等固体废物为原料的新型墙体材料，是提高资源利用率、改善环境、促进循环经济发展的重要途径。
”
据不完全统计，我国墙体材料企业约有10万家，其中砖瓦企业9万家以上，墙体材料年总产量折合为普通砖约为8500亿块，其中实心粘土砖为5000亿块。
据2005年9月国家发改委公布的数据显示，我国房屋建筑材料中70%是墙体材料，其中实心粘土砖仍占据主导地位，生产实心粘土砖每年耗用的粘土资源达10多亿立方米，相当于毁田50万亩，每年生产粘土砖消耗7000多万吨标准煤。
介于实心粘土砖在生产、使用过程中对能源、土地资源的巨大破坏等原因，从2000年开始，我国就开始在全国禁止使用实心粘土砖。
据国务院2005年9月《关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知》要求，2010年底，所有城市都要禁止使用实心粘土砖，全国实心粘土砖年产量控制在4000亿块以下。
据建设部有关资料显示，随着城市化建设步伐的加快，预计未来10年我国城乡新增房屋建筑面积年均仍将达到20亿平方米，对墙体材料的需求量很大。
在国家大力推进“禁实”的政策背景下，新型墙体材料具有广阔的发展前景。
同时开展固废资源综合利用治理环境，推行清洁生产，节能降耗，实现集约化生产经营，是企业资源效益最大化、可持续发展的必由之路。
2000年6月国家有关部门研究确定了170个大中城市，要求在2003年6月底前，完成住宅建设中禁止使用实心粘土砖的目标。
2005年，国家有关部门下发《关于分布第二批限时禁止使用实心粘土砖城市名单的通知》（发改环资[2005]2656号），我省曲靖等7个城市列入其中。
2005年9月国务院办公厅发出《关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知》（国发[1992]66号）、（国办发[1999]72号）、（墙办发[2000]06号）文，提出了进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的工作目标和具体措施。
2010年底前全国所有城市将全面禁止使用实心粘土砖，与此同时，国家鼓励新型墙体材料的创新和发展。
我国是一个拥有13亿多人口的大国，人均耕地不足1.5亩。
由于人口数量的增长，我国的粮食产量必须每年保持一定的增长比例，作为我国经济发展的一项战略目标，增加化肥生产和施肥量及调整施肥结构又是其主要科技手段之一。
磷是农业生产必须的三大营养元素之一，磷肥是保障国家粮食安全的重要基础，磷化工产业作为支撑农业发展的重要基础地位，在相当长的时间内不可动摇。
农业发展需要继续建设一批高浓度磷复肥装置，这也是我国化肥工业特别是磷肥工业发展的必由之路。
磷石膏是高浓度磷肥生产工业的必然产物，若不加以合理利用，必将占用土地资源，对环境和地下水资源造成严重影响。
在我省仅**集团下属高浓度磷肥企业每年就要产生约1250万吨磷石膏渣，去年阳宗海出现的水质砷污染事件的发生，面对强大的社会压力，至今其周边的磷肥企业仍处于停产状态，磷石膏无害化处理已成为政府、企业必须面临而又十分紧迫的重大技术、经济和环境问题。
综合国内外在磷石膏综合利用方面的经验，墙体材料是磷石膏利用的有效途径。
这是因为：
墙体材料的市场潜力大，可以大量消化磷石膏，能减轻磷肥企业的环境压力；
二是目前国家大力推广新型墙体材料，“限粘禁实”墙改政策已经开始逐步落实，2010年1月1是曲靖市也将全面“禁粘”，这正是磷石膏砖进入市场的最佳时机。
因此，把磷石膏制成建筑砖，既能解决磷石膏的综合利用问题，减轻磷复肥企业的环境压力，又能为建筑业提供新的建材品种，对于实施循环经济和节能减排战略目标的实现具有重要意义。
2.2技术分析
磷石膏是磷肥生产的必然副产物，产生于磷铵等高浓度磷肥的基础原料湿法磷酸生产过程。
其反应方程式如下：
Ca5F（PO4）3+5H2SO4+10H2O3H3PO4+5CaSO4.2H2O+HF
通过上述化学反应，磷酸溶液作为磷肥（如磷铵）的生产原料，反应产物二水硫酸钙以固体形式存在，因其是磷酸生产过程副产、以石膏形式存在的固体废弃物，故通称为磷石膏。
磷石膏除主要成分CaSO4.2H2O外，尚含有磷、氟、氧化硅、氧化铝、氧化铁、铀、镭、镉、铅、铜以及有机物等次要组成。
每生产1吨磷酸（100%P2O5），将产生磷石膏5～5.5吨。
按照**省磷化工“十一五”发展规划，当磷化工主要产品产量达到湿法酸每年315万吨时，将产生磷石膏1750万吨/年，仅**国际化工股份有限公司每年将产生磷石膏1250万吨，历年累计堆存已超过5000万吨。
据不完全统计，目前国内堆存的磷石膏渣已达1亿多吨，除去综合利用的10%以外，90%以上仍以堆放处理为主。
中国石油和化学工业协会已提出了目标，到2010年磷石膏综合利用率要达到20%，即年处理和利用量达到1000万吨。
照此计算，每年仍将有4000万吨需要堆存处理，由此可见，磷石膏的利用任务异常艰巨。
世界主要磷肥生产国美国、俄罗斯、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦等国家的磷石膏主要采用堆存处理，而另外一些磷肥生产大国摩洛哥、突尼斯、约旦、埃及等则直接将磷石膏渣排入大海。
对磷石膏开展综合利用的国家主要是磷石膏产量小、土地资源少、经济较发达的国家，如日本、英国、法国、芬兰等国家。
特别是发达国家如日本、德国等磷石膏利用率较高，磷石膏被视为可利用的資源，综合利用率达到了90%以上，产品主要以石膏建筑制品为主，其技术主要是以水洗脱杂质为主，采用不同的工艺路线生产相应的半水石膏。
中国作为世界上第一大磷肥生产国，同时也是第一大磷石膏副产国，随着高浓度磷复肥产量的增加，磷矿石原料品位的降低，磷石膏渣的产生量将越来越大，利用压力也越来越大。
实践表明：
磷石膏的处理和利用是我国乃至世界性的难题，同时也是企业界、科技界争相研究的热点，在不断的研究开发过程中产生了诸如生产硫酸联产水泥、石膏建材、肥料等代表性技术（见图1），推动了磷石膏资源化的技术进步，但是纵观整体水平，磷石膏的技术瓶颈没有根本性突破，关键技术还有待解决，导致磷石膏利用的技术水平低下，附加值低，经济效益差，难以持续发展。
图1磷石膏利用技术
因此，结合国内外的研究现状及发展趋势，磷石膏建材利用是其资源化的有效途径，其中最值得开发的产品是通过提高和改善磷石膏基胶凝材料的性能，生产能完全替代粘土砖的新型墙体砖。
在这方面，由**研发的CBC复合材料制备技术为磷石膏建材利用提供了新的技术方案。
CBC是化学键合陶瓷（chemicallybondedceramics）的英文简写，是一种在接近常温条件下通过化学反应固结而成的类陶瓷材料，故又成为低温陶瓷。
CBC的基本结构为无机高分子聚合物，物质的连接是以离子键和共价键为主，故其主要性能与高温陶瓷相似，耐久性十分优良。
CBC制备过程没有高温烧结，几乎不排放CO2、NOX、SO2等温室性气体，不产生废水和二次固体废弃物，采用CBC对磷石膏进行改性，可以达到如下效果：
（1）磷石膏中的可溶性磷酸盐、氟盐、重金属离子参与CBC网络结构的形成，最终被牢固地固定在以硅铝长链为主的网络中，从而使得最终产品的使用是安全的；
（2）最终产品的结构是由二水硫酸钙晶体与低温陶瓷体共同组成的复合体系，显著提高了磷石膏砖的力学性能，改善干缩、冻融、软化、抗腐蚀等诸多性能，使得制品性能更好。
（3）由于CBC的主要原料是磷渣、粉煤灰、尾矿类大宗固体废弃物，把这些废弃物经过活化处理并合理地掺入到磷石膏砖中，可以起到优势叠加的效果，避免了磷石膏繁杂的预处理工艺如水洗、干燥、煅烧，使得工艺更加简单，成本更加低廉，产品的竞争力更强。
（4）可以形成以磷石膏为基础原料的大宗建筑材料生产体系，从而极大地推动磷石膏的资源化进程，从而形成以磷石膏为基础衍生制造各种建筑材料的产业体系。
见图2:
图2CBC改性磷石膏复合材料的应用领域
由于CBC对磷石膏的改性，解决了传统磷石膏建材利用存在的主要问题，磷石膏的资源价值能得到发挥，使得以通过建材利用达到消化磷石膏为主要目的的思路得到实现。
为此，本项目提出了用磷石膏生产标砖的建议。
主要用于替代烧结砖、混凝土砌块作为墙体材料。
2.3产品市场现状与预测
（1）发展机遇好，符合国家产业发展方向
据曲靖市建设局的有关数据显示，目前曲靖约有粘土砖厂150家，全年生产粘土砖30亿块，取土量超过1500万吨，每年减少耕地面积6188多亩，同时还造成环境污染等问题。
2005年，国家有关部门下发《关于分布第二批限时禁止使用实心粘土砖城市名单的通知》（发改环资[2005]2656号），曲靖市正式列为国家首批“禁实”的170个城市之一；
按《曲靖市推广使用新型墙体材料禁止使用烧结实心砖和加快限制使用烧结空心制品的实施办法》，到2010年1月1日，曲靖市全市实现禁止使用烧结实心砖制品，全部使用新型墙体材料。
按《曲靖市新型墙体材料开发利用和建筑节能管理办法》，凡在麒麟区新建、改扩建建设单位，须向市墙改办缴纳使用新型墙体材料和建筑节能专项费用。
如果建设单位使用新型墙体材料的面积达到规定比例，区墙改办将按比例返退费用。
对拒不履行实施办法的违法企业将进行1～3万元的处罚，并在工程验收时不予验收。
所谓新型墙体材料，是指除烧结实心砖（粘土实心砖、页岩实心砖）和烧结空心制品（页岩空心砖、粘土空心砖、页岩多孔砖、粘土多孔砖）以外，具有节能、节土、利废、环保等功效，符合国家、地方相关技术标准和产业政策等的墙体材料。
用磷石膏生产的墙体砖是以工业废渣为主要原料，不用高温煅烧，在接近常温条件下生产的具有轻质、保温、隔热、透气、自呼吸功能的新型墙体材料，是一种典型的绿色环境材料，符合国家、**省和曲靖市的产业发展方向。
（2）曲靖地区墙体材料的生产量、产能及品种
2009年，曲靖地区拥有砖、板、块三大类型新型墙体材料生产企业分别为20家、20家和10家，非粘土新墙材总量为6亿标块，占墙材总量的20%，2009年全市推广应用新墙材面积达30余万平方米，应用比例达到20%以上。
具备了逐步淘汰粘土烧结制品的能力。
2009年，曲靖市各县（市）区不断加大新墙材的推广和发展力度，主城区充分发挥自身辐射带动能力，各县（市）区也逐步实现工作目标，各地亮点频现、成效显著。
沾益县以突出粉煤灰利用为重点，陆良县以高炉渣为主要原料，建成数条生产线。
麒麟区通过积极引导，不断提升新墙材产品档次和科技含量，率先在大型公共建筑中使用施工快捷、抗震效果好、空间利用高的轻质墙板，在新建的城市主干道使用免烧砖改良的节能生态透水砖。
通过政府引导，市场化运作，企业有效参与，曲靖市已形成了较为完善的新型墙体材料推广和应用体系。
2009年全市通过推广和发展新型墙体材料，实现节约和保护土地约0.15万亩，综合利用工业废渣50万吨，节能4万吨标准煤，减少二氧化碳排放1.5万吨，工业粉尘27吨，氟化物约0.3万吨，环境效益和经济效益显著。
（3）竞争优势分析
目前，本项目的产品竞争对象已不是粘土砖，而是以加气混凝土、混凝土砌块、标砖和各种墙板为代表的新型墙体材料。
1）原料优势
随着曲靖市城市建设的快速发展，城区面积急剧扩大，适合生产新型墙体材料的原料资源日渐稀缺。
如粘土砖生产企业主要集中在环境敏感区域，随时有可能被政府强行关闭；
生产水泥混凝土墙体材料的山砂、石子、水泥也需要外地购买，这些天然资源的开采对周边生态环境造成较大影响，并且作为一类天然资源，若大量用来生产墙体材料，其“开山采石”的破坏性比“毁土烧砖”更加严重。
同时，富威电厂虽然每年产生100万吨粉煤灰，但80%已经被用于商品混凝土或水泥掺合料。
曲靖市曾有着大大小小的钢铁企业20余家，随着国家产业政策的调整和节能降耗执行力度加大，多数小钢铁企业也面临着关停，这意味着用于生产免烧砖的原料随之短缺，寻求新的替代材料是今后发展免烧砖的必由之路。
而**国际化工股份有限公司下属的云峰分公司副产的大量磷石膏没能得到有效的开发利用，是最有开发潜力的墙体材料原料。
预计在不远的将来，其资源优势将逐步显现。
2）工艺优势
加气混凝土需要大量使用石灰、水泥，且需要高压蒸汽养护，成本高，但售价低，一般售价在180元/m3，利润空间有限。
混凝土砌块需要使用水泥、砂石等昂贵材料，通常是一些小型企业生产，这类产品从资源保护、建筑节能角度应属限制型产品；
墙板虽有很多优势，因不能克服拼接裂纹问题，在市场上正处于萎缩期。
本项目产品几乎不消耗天然资源，无苛刻工艺条件，在生产和应用过程都表现出良好的环境协调性，将能依靠其自身的优势参与市场竞争。
3）性能优势
从表1-3各项指标的比较不难看出：
用磷石膏为主要原料生产的墙体砖具有原材料丰富，废物利用率高，强度高，重量轻的优点、具有自呼吸功能和良好的透气性，保温隔热性能好，因此，是一种良好的生态环境材料。
尽管从建材市场的表象看，新型墙体材料的市场已经饱和，但70%以上的产能主要集中在中小企业，生产不稳定，质量参差不齐。
本产品将依托**国际化工股份有限公司的品牌优势，利用产品的优良性能和规模化优势挤占市场。
表1-3为目前市场生产销售的各建筑砌块原料配方、生产工艺、物理性能、销售价格等的综合比较。
表1-3各种墙体材料综合比较
墙材
比较项目
黏土实心砖
混凝土空心
砌块
加气混凝土
蒸压砖
GRC水泥空心条板
本产品
主要原料
粘土
水泥、砂、石子
水泥、石灰、粉煤灰
砂、石灰
水泥
磷石膏
主要工艺
烧结
自然养护
蒸压
蒸汽养护
昂贵材料
煤
水泥、石灰
石灰
水泥、纤维
磷渣
加工温度/℃
1050
常温
180
85
＜100
天然资源比例%
100%
>
80%
30%
20%
70%
<
5%
市场价元/m3
190
700
＜180
税收优惠
投资
小
大
密度kg/m3
1600
1500
＞1800
800
＜1500
抗压强度/MPa
7.5
5.0
15.0
10.0
保温性能
一般
差
好
抗渗性
尺寸稳定性
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