年产30万吨钢渣肥项目可行性研究报告Word格式文档下载.docx
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第十三章财务评价60
13.1编制依据及说明60
13.2单位功能投资60
13.3单位功能运营成本60
13.4财务评价结论63
第十四章社会评价64
14.1社会影响分析64
14.2互适性分析64
14.3社会风险分析64
第十五章研究结论66
1
项目背景
当今社会发展突飞猛进，变化日新月异，人民的生活水平不断提高，生产工具不断改进，一步步地走入文明社会。
农民种地也不例外，农民、农村、农业正朝着规模化、产业化、科技化、现代化发展。
中国人口数量不断增长，吃饭是个大问题。
如何能解决这个问题呢？
我们就要从土壤中要粮。
要增产就得改良品种，给土壤多多施肥。
现在肥料多但品种单一，如氮、磷、钾肥等。
而且多年施氮、磷、钾（大量元素的肥）虽增产，但食物口感变得越来越差，瓜果不甜、菜不香、粮无味，同时增产也受到限制。
有没有一种肥料不但增产，而且能使食物即口感好又营养丰富、又使土壤不板结且无公害的肥料呢？
1990年提出钢渣肥料研制申请，1991年立项，先后历时8年之久，共投入研究试验经费450余万元，试制系列钢渣肥料约10000多吨，在山地、旱地、水地等各类土壤，种植玉米、麦子、水稻等各类农作物，瓜果蔬菜各类经济作物大田试验，取得良好的社会效益和经济效益效果。
1.1肥料在国民经济中地位逐渐增强
随着经济的发展和农民生活生产水平的提高，我国化肥市场逐步扩大，在全国中的地位逐渐升高。
从下图可以看出，化肥产业工业总产值逐年增加，占GDP的比重逐年上升，到2007年，化肥产业工业总产值占GDP比重达到了1.41%。
从未来看，由于国内和国际市场对化肥的需求和消费将继续增加，这将使得化肥行业大力发展，在国民经济中的地位会进一步提升。
数据来源：
国家统计局
图1.1化肥行业工业总产值占GDP比重变化
1.2钢渣肥料所需原料资源丰富
本项目所需原料主要为：
高炉渣、转炉渣、电炉渣、精炼渣及粉煤灰。
作为钢铁生产的主要固体排放物，高炉渣量为生铁产量的50%—60%；
转炉渣量为粗钢产量的15％—20％；
电炉渣粗钢产量的10％—15％；
精炼渣量为精炼钢产量的5%—8%。
其中1/3可用来制作渣肥。
粉煤灰（火电）：
每度电产生粉煤灰约60g；
每发一度电耗煤约350g。
以2009年年为例，钢铁行业及电力行业每年排放大量的固体废弃物，总量大约为58800×
104t，如此大量的废渣若不能得到很好的处理与利用，将对环境保护形成巨大的压力，并会产生严重的危害，堆积如山的废渣不仅占用大量的土地，而且会对水体及土壤生态环境造成污染。
表1.12009年钢铁产量、发电量
生铁产量/×
104t
粗钢产量/×
精炼钢产量/×
发电量/×
108kwh
转炉钢产量
电炉钢产量
2009年
54400
51100
5700
17000
29814
表1.22009年钢铁行业及电力行业主要固体废弃物产生数量（平均）
高炉渣/×
转炉钢渣/×
电炉钢渣/×
精炼钢渣/×
粉煤灰/×
29900
8900
700
1400
17900
可制肥原料
9967
2967
233
467
5967
汾渭能源
1.3钢铁渣及粉煤灰富含植物生长所需元素
1.3.1钢铁渣及粉煤灰主要成分
钢铁渣、粉煤灰本身是一种以钙、硅为主，含多种养分（钢铁渣、粉煤灰成分见表1.3），具有速效又有后劲的复合矿质肥料，由于废渣在冶炼工程中经高温锻烧，其溶解度已大大改变，所含各种主要成分易溶量达全量的1/3～1/2，有的甚至更高，容易被植物吸收。
同时钢铁渣及粉煤灰中含有大量的有益于植物生长的元素如Mg、Fe、S、Zn、Mn、Cu、Mo、B等二十余种，而且有害元素含量远低于国家标准要求，因而非常适合用于生产农业肥料的。
在国外，利用钢铁渣、粉煤灰作为农业肥料的国家很多，应用较多的国家有德国、俄罗斯、法国、美国等，通过几十年的施用实践证明转炉钢渣应用于农业生产是十分有效的再利用途径。
表1.3钢铁渣及粉煤灰成分表
现场
设备
成分/%
Al2O3
CaO
FeO
K2O
MgO
MnO
Na2O
P2O5
SO3
SiO2
TiO2
Fe2O3
C
B
有机物
高炉（水）
14.25
38.2
2.8
0.19
0.172
30.3
0.046
高炉（干）
13.46
39.24
0.79
8.87
0.2
35.64
0.63
0.047
转炉
1.22
48.44
14.33
6.78
7.17
1.09
14.37
0.58
0.040
电炉
3.250
19.76
4.105
0.124
18.76
0.24
0.136
0.101
0.011
25.28
0.01
0.02.8
精炼炉
4.191
45.01
-0.54
-0.004
19.86
0.11
0.014
-0.49
25.01
0.43
粉煤灰
19.25
1.74
0.83
0.16
28.52
0.59
3.89
3.15
9.24
北方主要钢厂实测平均值（部分钢厂B含量高达3%）。
1.3.2植物生长所需元素
植物生长主要是从环境中吸收的各种营养物质，除少部分简单的可溶性有机物外，大部分是一些矿物质。
这些物质都是由不同的化学元素组成的。
目前在植物体内检测到的化学元素多达80多种，但它们并非都是植物生长所必需的。
根据Arnon和Stout（1939年）提出的标准，植物必需的营养元素有16种，它们是：
大量元素：
碳（C），氢（H），氧（O），氮（N），磷（P），钾（K）
中量无素：
钙（Ca），镁（Mg），硫（S）
微量元素：
硼（B），锰（Mn），铜（Cu），锌（Zn），钼（Mo），铁（Fe），氯（Cl）
有益元素：
也称为有利元素，是指对植物生长有促进作用，但并非为植物所必需，或只对某些植物所必需的元素。
主要包括以下l1种：
钠（Na）、硅（Si）、钒（V）、钴（Co）、镍（Ni）、锂（Li）、银（Ag）、、铝（Al）、钛（Ti）、氟（F）、硒（Se）、。
其中，最重要的是Na、Si、Co、V、Ni。
1.4钢渣肥料符合国家产业扶持政策
我国是化肥生产和使用大国，农业专家在分析农业发展各种影响因素时指出：
“上世纪全世界作物产量增加一半来自化肥”。
我国全国化肥试验网的大量试验数据表明：
我国粮食总产中的35～40%的产量是由于施用化肥而获得的。
尽管化肥在我国粮食增产中起到了举足轻重作用，但与发达国家相比仍存在相当大的差距。
在过去的10年间，我国化肥使用量增加近1倍，而粮食产量仅增长不足10%。
随着我国人口的增长和经济的发展，对粮食和其它农产品的需求与日俱增，因此，对化肥的需求量仍保持增长势头。
大力推广生产新技术，在农业上推广新型肥料。
新型肥料长效肥主要技术特点，肥效期长，利用率高，增产幅度大，工艺简单，物理性状好；
降低环境污染，节肥省工。
钢渣肥料既解决了固体废弃物，同时以其为原料生产的钢渣肥料又是一个极好的长效特效肥料，富含植物生长各期所需有益元素。
从总的趋势上分析，我国政府仍将对化肥生产企业采取积极的扶持政策，从保持民族工业、保障和扶持农业的角度出发，政府对化肥供求市场的调控会采取积极的态度。
目前，化肥行业的政策整体上利大于弊。
1.5钢渣肥料生产过程实现零排放
经过我们大量试生产经验，本项目实施后不产生废水、固体废弃物，实现零排放，完全符合国家环保要求！
2国内外钢渣肥料研制生产情况
2.1国内钢渣肥料研制生产情况
国内研究渣肥主要以单一炉渣为主，基本未采用化学方式进行处理主要以下列钢厂为主：
1958年中科院林业土壤研究所，在鞍钢研究钢铁炉渣。
阐明炉渣在多种土壤中，对玉米、高梁、水稻、棉花均有增产作用。
1980年阳泉钢厂提出<
高炉瓦斯灰复合微量元素肥料）使蔬菜、果品、玉米、水稻均有增产，且改善了农产品的质量。
1987年涟源钢厂转炉钢渣直接经物理加工生产农肥施用（仅适宜酸性土壤）。
使水稻、大麦、红薯增产，且有改善土壤的效果。
2005年宝钢利用液态钢渣加入其他元素加工长效肥料的新成果试验取得成功。
用于马铃薯种植试验后表明，农作物生长“个头”高，且收成增加15％以上。
2008年11月19日，太钢与美国哈斯科集团公司签署合作意向书，双方将合资组建钢渣尾渣处理利用公司，采用世界上最先进的处理技术和管理理念，对钢渣进行综合利用，产品主要有水泥添加剂、农用肥料和高尔夫球场草坪的肥料等。
2.2国外钢渣肥料研制生产情况
国外采用冶金渣生产农肥时间久远，方法很多：
钢渣中添加材料、化学处理
2.2.1采用钢渣中添加材料制肥料
苏联SU15404277在熔融钢渣中加进添加剂进行吹氧。
冷却后上部表体富集磷，下部液富集氧化铁，使磷富集到21.5％（P2O5）。
巴西BR8903714将P、Si、Mg、K混合物，用氧气吹进1200℃渣液制得肥料。
比利时BE895197将钢渣与天然磷酸盐混合，渣20-80%，磷酸盐、铝酸盐、磷酸钙10-40%通过水处理后形成H3PO4，使沉淀物达10-30%（P2O5）。
2.2.2通过配料协调成分制肥料
日本J61170525高炉尘5Okg，CaSO4·
2H2O7Kg，熔渣500混合冷却即为肥料。
东德DL261145贫磷钢渣烂泥，转炉炉瘤和白云石，按比例混合的Ca、Mg、P肥。
2.2.3通过熔炼工序调渣制肥料
日本J56127717低硅生铁的脱S、P加CaCl2和CaF2即阻止磷酸盐变为不可溶盐，又不妨碍脱S、P且降低渣的熔点，使尽快从铁水中分离出来，可溶性磷酸盐是极好的肥料。
英国GB1179246转炉炼钢，通过改进氧气顶吹，增加渣中P含量制得碱性渣肥料。
2.2.4通过化学处理制肥料
西德DE3006264渣中钒的水合氧化物，通过碳酸盐将钒盐浸取，既得V2O2溶液，又获得磷酸盐肥料。
日本J01168791草坪土壤改良剂是在转炉渣中加进肥料1-30%、加酸及酸性材料0.5-5%、加矿物腐殖土1-30%，装入转鼓再添加聚乙烯酸、甲羟基纤维素混合3分钟即包装出厂。
见下表（国外一些国家钢渣利用情况）
表2.1 国外一些国家钢渣利用情况单位：
%
国 名
冶炼熔剂
利用比率
建筑材料
农肥
其它
总利用比率
美国
45
31.3
20.2
3.5
100
原西德
26.7
26.1
34.8
13.4
法国
原苏联
9.11
35.1
12.1
水泥原料6.2
62.51
日本
19
9.4
2.2
填海63.2
中国
8%
25
0.5
填海50%
83.5
注：
原苏联（1988年数据），其他均为2008年数据。
我们采用冶金渣生产农肥工艺上与国内外均不同，即把冶金固体废弃物的配料，用配置的化学处理剂（酸性）进行化学处理，再计算加入添加剂磨细混匀。
工艺简单可行，具有新颖性、创造性和广泛的实用性。
3项目概况
3.1钢渣肥的研制与开发
3.1.1钢渣肥生产工艺流程
图3.1钢渣肥料生产工艺流程图
简要说明：
根据92~98年的试生产和半年的工业生产。
钢渣肥的生产工艺、工业设计及方案稳定、可靠。
可以实施规模生产。
机械加工处理：
把渣中大铁块、砖头、杂物除去后→进入鄂式破碎机→皮带输送中由除铁器除铁→送对滚磨碎机后再除铁→进球磨机→加工至所要求的规格→（80～100目）→气力输送机→料仓→螺旋搅拌机。
化学加工处理：
配置化学活化处理剂→螺旋搅拌机→化学处理容器，进行2～5天的化学处理，待进行充分反应（分解、水解、复相）后→干燥机。
配料造粒：
干燥的、变性处置的钢渣/电厂灰，混匀后→碾磨机，磨至0.08～0.2mm粒度→造粒机，颗粒干燥后，经检验合格后→计量包装。
3.1.2钢渣肥生产工艺参数
3.1.2.1渣的粒度
要保证在0.08～0.2mm，配料后粒度仍然是0.08～0.2mm，再进行造粒。
3.1.2.2渣的配比
应视其成份和土壤而定，不同的土壤、不同的作物应配不同的料。
3.1.2.3化学剂配置
（根据不同农作物所需肥料及原料条件配置。
）
3.1.2.4化学反应速度及时间
控制在2～7天，保证分解、中和、水解、复相反应彻底进行。
3.1.2.5化学反应温度控制
化学反应温度控制：
30-60℃。
干燥温度控制：
80-100℃。
3.2钢渣肥应用效果
选择不同钢渣配置，经化学处理，控制适度pH值，粉碎后过80目筛，筛成灰黄色流畅性粉末供农田施用。
以配置的1#、2#渣肥为例进行说明。
1号钢渣肥：
含N12.6mg／kg、P未检出、K160m~kg、B3.2rng／kg、Zn4．00mg／kg、Fe43.36rng／kg、Cu0.31mg／kg、Mn41.8gmg／kg、Si914％、Ca8.97％、Mg3.62％、S2.96％。
2号钢渣：
N末检出、P28.88mg/kg、K140mg／kg、B2.3mg／kg、Zn1.19mg／kg、Fe12.37mg／kg、Cu0.31mg／kg、Mn36.71mg／kg、Si6.71％、Ca11.30％、Mg4.62％、S263％。
3.2.1盆栽试验情况（以玉米为例）
盆栽土壤是采自榆次市东阳镇上丁里村的褐土，土壤农化性状（略）。
试验设计为两种肥料7个处理．设对照（CK），每盆施N3.6g，P1.26g，K3.48g。
在此基础上，其余6个处理分别再施l号、2号钢渣肥10g、15g和20g。
每盆装土15kg，4次重复。
每盆播玉米5粒，出苗后留3株，其中2株在玉米生长不同时期取样分析用。
玉米品种为晋单2号。
盆栽试验结果（见试验报告）：
不同处理的钢渣肥较对照均有增产敢果。
统计结果表明，各处理与对照的差异均达极显著水平，而1号、2号钢渣各处理间差异未达显著水平。
这说明在盆栽条件下，15kg土甩10g钢渣就能够满足玉米植株对钢渣中养分的需要，同时也说明超出用量对玉米植株不会造成危害，同样起到增产效果。
玉米施用钢碴肥后，在各生育期促进玉米的生长发育。
主要表现在植株高大，茎秆粗壮，叶色深绿，这就为玉米后期的生殖生长奠定了坚实的物质基础。
在吐穗期到收获期，凡施钢渣肥处理的玉米主要生育性状一直处于领先地位，并使玉米抽雄和成熟期均有不同程度的提前。
通过分析测定可知，玉米施用不同型号不同剂量的钢渣肥，在不同时期植株体内Zn、Mn、Fe的台量较对照均有不同程度的增加。
又从测定玉叶片SiO2的结果可知，对照处理玉米叶片含SiO20.79％，施用1号钢渣肥含量达1.88％，施用2号钢渣的含1.2％。
过些元索的增加，对玉米植株的光台作用、物质转换及防病抗病均能起到良好的效果。
3.2.2大田试验情况（以玉米为例）
试验设在太原、榆次、忻州三个地区，土壤类型分别为潮褐土、褐土、轻度盐化土，土壤性状（略）。
试验小区面积为100亩，3次重复。
设7个处理，对照（CK）和1号、2号钢渣肥10、15和20kg／亩。
植株样本用干灰化法，Cu、Zn、Mn、Fe用原子吸收分光光度计测定，B用姜黄索法测定。
钢渣肥中有效态养分含量均用常规法测定。
可溶性Si用0.5mol／L的HCl浸取，KF法测定。
大田试验结果（见试验报告）：
较对照均有增产效果，并大部分达到显著水平。
从钢渣肥用量看，亩施l5kg、20kg的玉米产量和亩施10kg的产量相比较，也达显著水平；
亩施2Okg和亩施l5kg的产量相比较，大部分差异不显著，故亩施1号、2号钢渣肥15kg或2Okg的两个用量可在今后生产上应用。
1号钢渣肥平均增产率为14.4％，2号钢渣肥平均增产率为l3.3％。
两种钢渣肥的增产效果基本相近。
实验结论
钢渣肥中含有植物必需的营养元素Ca、Mg、S、Zn、Cu、Fe、Mn、B和Si等。
施用钢渣肥后，能促进玉米生长和发育，增加对营养元素的吸收。
在碱性土壤上亩施钢渣肥15～20kg．玉米增产l4.4～13.3％。
3.2.3大面积大田示范情况
以94年为例进行说明，见表3.1。
表3.194年大面积大田试验结果
示范地点
示范面积/亩
示范作物
亩增产
Kg/亩
榆次东阳镇
120
葱头
1000.5
13.6
110
玉米
79.6
15.9
5
棉花
4.1
10.7
15
套种南瓜
41.0
6.2
忻州市解原镇
400
92.0
14.2
怀仁县金沙滩镇
126.1
19.9
甜菜
273.9
14.3
襄汾县城关镇
168
果树
施复合肥的叶色深绿
144
8.3
17.3
56
花生
88.0
57.9
48
60.0
12.3
40
大豆
47.0
100.9
山西农科院土肥所《多元素复合肥大田肥效示范报告》。
3.2.4土壤影响分析
针对钢渣肥施用后对土壤物理和化学性质的影响的研究，主要从土壤团聚体、土壤硬度值、土壤容重和孔隙度、土壤水分常数、土壤有机质、以及土壤中有害元素Pb、Cd、Cr、As、Hg、Th、Ra、U等。
3.2.4.1土壤团聚体及硬度值
如表3.2所示，未施肥与施肥5年土壤团聚测试结果。
表3.2未施肥与施肥5年土壤团聚测试结果对比
未施肥
施肥年限
1年
2年
5年
榆次东阳上丁里村
土壤团聚体＞0.25mm/%
76.93
75.47
76.97
76.65
硬度值/g/cm3
1.5488
黄陵镇小吴村
81.3
82.16
82.21
81.47
2.8890
结论：
钢渣肥施用不会对土壤胶体有影响影响。
因此对土壤结构不会有影响。
3.2.4.2土壤容重和孔隙度
连续5年施肥，与对照组相比，土壤容重和孔隙度无明显差异。
榆次东阳镇上丁里村：
0-20cm土体，未施肥容重在1.29-1.36g/cm3，平均为1.33g/cm3，施用钢渣肥5年，容重为1.35g/cm3，表层土基本一致；
20-25cm土体，未施肥1.40-1.56g/cm3，平均为1.47g/cm3，施用钢渣肥5年，容重为1.40g/cm3，同样无差异；
25-30cm土体，未施肥1.38-1.42g/cm3，平均为1.42g/cm3，施用钢渣肥5年，容重为1.38g/cm3，同样无差异；
施肥不会改变土壤容重。
从五年施肥的非毛细管孔隙和对照组相比无明显差异，0-20cm土体非毛细管孔隙均在44%左右、20-25cm土体非毛细管孔隙均在37%左右、25-30cm土体非毛细管孔隙均在40%左右，两者测试结果基本无差异，说明钢渣肥使用不会影响土壤孔隙度。
3.2.4.3水分常数
如表3.3所示，未施肥与施肥5年土壤水分常数测试结果。
表3.3未施肥与施肥5年水分常数测试结果对比
田间持水量/%
14
14.44
12.11
13.06
最大吸湿水/%
1.76
1.82
1.58
1.59
凋萎系数/%
2.65
2.73
2.38
饱和水含量/%
29.17
29.04
28.5
32.93
以榆次东阳上丁里村为例。
土壤连续5年施肥，与对照组相比，土壤水分常数差异较小，因此施肥不会改变土壤水分常数。
3.2.4.4土壤有机质（略）
3.2.4.5土壤中有害元素测定
如表3.4所示，未施肥与施肥5年土壤有害元素测试结果。
表3.4未施肥与施肥5年土壤中有害元素测试结果对比单位：
mg/kg
施肥年限
深度
元素
0-20
20-25
25-30
Pb
18.3
24.0
19.8
18.1
23.0
19.3
22.8
18.8
21.7
Cd
0.121
0.103
0.111
0.120
0.108
0.104
0.115
Cr
67.0
71.0
73.9
69.8
70.5
66.8
67.8
71.8
65.8
68.4
68.0
As
8.8
8.9
10.1
8.7
8.6
8.5
9
升级会员 