混合碳酸稀土高效提取分离清洁化工艺产业化建设项目可行性研究报告.docx
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混合碳酸稀土高效提取分离清洁化工艺产业化建设项目可行性研究报告
混合碳酸稀土高效提取分离清洁化工艺项目
可行性研究报告
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）
第一章总论
1.1概述
1.1.1项目研究概况
我国是世界知名的大型稀土资源和原料基地，其中内蒙古某稀土矿为伴生矿，随着铁矿的开采，每年稀土采出量近100万吨（按REO计，下同），稀土精矿的选矿能力在10万吨/年。
稀土冶炼产品正在向规模化、高纯化、精细化、系列化等应用领域发展。
稀土是国家的重要战略物资,稀土产业又是发展高新技术产业的重要行业和关键领域。
近两年来，随着稀土应用领域不断发展，国内外稀土市场营销形势较好，对稀土产品的需求量增长较快，为适应我国稀土产业的发展战略,以市场为导向,以科技创新为动力,以稀土资源为依托,进一步调整结构,立足稀土资源延伸下游产业。
对稀土产品进行高深度、高精度、长链条的规模开发,并带动稀土应用产品和相关产业的发展,顺利实现稀土资源优势向经济优势的转化。
为充分利用和发挥某稀土资源优势，根据呼和浩特市科元胜力稀土科技有限公司的实际情况，依托公司现有的科技实力、人才资源和资金的优势，以循环经济为根本，完成稀土提取分离清洁化生产工艺产业化，提出年处理10000t混合碳酸稀土高效提取分离清洁化工艺产业化的工程项目。
本工程项目完成后，生产高纯单一稀土系列产品及稀土洁净材料，工艺技术先进，产品附加值高，实现低投入、高产出，低消耗、少排放，能循环、可持续的清洁化生产，符合国家高新技术发展规划，是《内蒙古自治区当前产业发展序列》的鼓励类产业。
1.1.2项目的意义及必要性
（1）改善稀土产品结构，满足高新技术领域不断增长的需要。
本项目的产品全部为高纯稀土产品，对优化资源配置、改善稀土产品结构、提高产品的科技含量具有十分重要的意义。
稀土作为本世纪的功能材料，全世界需求量年平均增长率在10%以上，高新技术领域的需求正在高速增长，稀土产品只有以高纯度的各种形态，才能在高新技术领域应用。
（2）高稀土产品附加值，增强产品竞争力。
本项目所采用的工艺流程更加合理和灵活，同时又增加了产品附加值，使产品规模化、高纯化、单一化、系列化，提高了产品在市场上的竞争能力。
（3）促进稀土资源优势转化，进一步提高稀土行业经济效益，实现稀土资源的科学开发，保护资源与环境，提高资源综合利用水平。
本项目实施后，能将每年10000t一般稀土产品加工形成高技术含量、高附加值的高纯单一稀土氧化物及系列产品。
一是适应了稀土市场不断发展的需求；二是充分利用和发挥稀土资源优势，实现了绿色的清洁化生产；三是进一步提高稀土行业的经济效益。
1.2项目内容
根据该项目的内容如下：
（1）工艺流程：
采用混合碳酸稀土（氯化稀土）为原料，以P507为萃取剂，在RECl3-HCl体系中经高效萃取分离清洁化工艺提取单一稀土，再经过后处理加工制取不同规格和要求稀土化合物产品；
（2）项目规模：
年处理混合碳酸稀土10000t；
（3）稀土市场分析、制定产品方案；
（4）项目主要设备的确定；
（5）提出工程项目总投资估算；
（6）项目技术经济指标的研究。
1.3项目技术经济评价
本项目采用的工艺技术先进，工艺成熟，设备装备水平高，经济效益好。
本项目充分利用呼和浩特市科元胜力稀土科技有限公司的科技优势，采用先进的清洁化生产工艺和设施使产品高纯化、单一化、系列化和规模化，增强对市场的适应能力，充分发挥了呼和浩特市科元胜力稀土科技有限公司的人才技术优势、资金优势和内蒙古某稀土资源的优势。
从项目的技术经济评价指标看，投资利润率35.02%。
第二章稀土产品市场分析
2.1稀土工业现状
我国稀土资源的开发利用起步于20世纪50年代末，经过近40年的发展，已形成了具有我国资源特点的稀土工业体系。
根据资源特点和国内外稀土市场的发展变化趋势，目前已形成我国南北两大稀土生产体系，北方以内蒙古某白云鄂博稀土资源为主，四川冕宁稀土资源为辅形成轻稀土生产体系，主要产品有稀土精矿、稀土合金、混合稀土化合物、富集物和金属，各种高纯单一稀土化合物和金属、以及稀土抛光粉、永磁体等.稀土精矿的生产能力已达10万t（REO）；南方以江西、广东等省的风化淋积一离子吸附型稀土资源为主，形成中、重稀土生产体系，主要产品有各种高纯单一稀土化合物和中间富集物、单一稀土金属和合金、稀土永磁材料、稀土荧光材料等。
我国稀土产业的崛起，改变了世界稀土产业的格局，作为处于世界稀土产业主导和支配地位的我国，将具有更大的发展空间。
由于稀土不仅与传统产业相关，尤其是与世界先导型支柱产业高新技术产业关联度高，稀土产业因而有良好发展前景。
世界稀土产业在中国稀土的指导下，将进一步转移和重组，美、日、法等国稀土资源将进一步加大对我国的依赖性，我国的稀土资源回收量将会有较大幅度提高，冶炼提取加工能力将随之扩大，而国外因受生产成本和环保问题的困扰将逐步缩小开采规模，以致全部停止开采，转而依赖我国生产的稀土产品。
20世纪80年代以来,我国稀土工业依靠拥有世界最大稀土资源的优势迅速崛起,以平均年增长率大于20%的速度增长。
自1986年起,我国稀土产量就超过居世界第一的美国,成为世界上最大的稀土生产国。
目前,我国已能生产500多个不同品种、1000多个不同规格的稀土产品,其产品结构逐步由初级产品向高纯、高附加值、单一稀土方向发展,纯度由工业级到6N,占世界总流通量的65%（70%）,成为世界上唯一能够大量供应各种品级、规格稀土产品的国家。
我国部分稀土金属的生产技术及主要设备已具有世界先进水平,可生产16种单一稀土金属（La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Tb,Dy,Lu,Y,Sc等）,纯度TREO≥99%,单一REO/TREO达99.99%～99.999%,其中纯度大于5N的氧化钇、氧化铕
、氧化镧已经实现大规模批量生产。
可满足国内外市场的需要。
2.2稀土的生产情况与市场情况
2.2.1产业结构
我国稀土产业经过几十年发展和结构调整,根据资源和市场走向,基本形成了北、南两大生产体系。
北方以包钢稀土高科公司为轴心,构成了以某稀土资源为主、四川资源为辅的轻稀土产品生产体系。
南方以江西、广东两省离子型稀土矿为主要资源,构成了以江苏、广东两地稀土冶炼加工企业为主体的中重稀土生产体系。
以某混合型稀土矿为原料形成了包钢稀土高科、华美稀土、甘肃稀土公司为骨干的北方稀土生产基地,有企业80多家,内蒙古的稀土精矿年处理能力可达7万多吨REO,单一稀土化合物10万吨。
内蒙古骨干稀土冶炼企业已基本实现了全分离,高中低档产品均有。
四川省稀土冶炼产量近几年增幅很大,但是主要以四川氟碳铈矿为原料生产镨钕氧化物、低档氧化铈、低档抛光粉为主,全分离为辅。
共有企业20家,年产2万吨稀土化合物。
南方以江西、江苏南部稀土企业群为龙头,构成了以处理江西、广东两省离子型稀土资源为主的中重稀土生产体系。
江西省近年来主要致力于稀土金属的开发和生产,在全国,其单一稀土金属无论是品质还是数量都占有绝对优势。
江西、广东两省都拥有大量的稀土资源,发展空间和余地都很大。
其他省份显然受稀土资源的限制,稀土企业增减不大,产能变化也不显著,主要致力于内部挖潜改造和产品的升级换代。
中国稀土矿资源约占世界稀土资源的70%,其中76%的稀土资源在内蒙古。
1978年,中国整个稀土产业的年产值不足5000万元人民币,目前中国稀土产业中,年产值超过亿元的厂家已超过10家。
骨干企业的人均产值达20～30万元,最高的近100万元。
据不完全统计，2006年，全行业累计完成工业总产值190.75亿元，实现销售收入185.25亿元。
2.2.2生产能力
目前,我国处理稀土精矿能力大于140000吨（REO）/年,中国精矿的生产能力接近130000吨/年（REO）,2002年我国稀土矿山产量88400吨（REO）,占世界总产量的87.8%,比第二位的美国（其产量占世界总产量的5.9%）高出83400吨（REO）（见表2.1）。
全国共有大小稀土冶炼企业近170多家,其中年处理能力在2000～5000吨的超过15家,其中年处理能力大于5000吨（REO）的有6家（包钢稀土高科股份有限公司、甘肃稀土公司、某华美稀土高科公司、中国稀土控股公司（宜兴新威集团）、溧阳方正罗地亚稀土有限公司和江阴加华公司）。
2006年，我国稀土矿产品产量为13.25万吨（以REO计，下同），比2005年增长11.62%（见表2.2）。
2006年，我国稀土冶炼分离产品产量达到15.70万吨（其中包括有关企业处理部分库存和回收利用钕铁硼加工废料4.04万吨），比2005年增长51.10%（见表2.3）
表2.1世界稀土矿山产量（吨氧化物）*
国家
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2002年占世界比例/%
中国
53300
67000
70000
78000
80600
88400
89.4
美国
1997
5000
5000
5000
5000
5000
5.1
前苏联
2000
2000
2400
2000
2000
2000
2.0
巴西
325
465
850
200
200
200
0.2
印度
900
600
400
2700
2700
2700
2.7
马来西亚
220
350
250
450
450
450
0.5
斯里兰卡
120
120
120
120
120
120
0.1
世界总计
78325
73535
79020
88470
91070
98870
100.0
*资料来源:
MiningAnnualReview,2003
表2.21990－2006年我国稀土矿产品构成（REO，吨）
年份
混合型稀土矿
离子型稀土矿
氟碳铈矿
总计
1990
16480
1992
9002
2920
5230（63）
21332
1993
9200
2920
8330（1650）
22100
1994
15743
5855
8458（594）
30650
1995
26906
9769
9454（1896）
48025
1996
34359
7473
13451（90）
55373
1997
35000
6000
12200（50）
53250
1998
67000
1999
70000
2000
40600
19500
12500
73000
2001
46600
19200
9400
80600
2002
55400
20000
13000
88400
2003
54000
23000
15000
92000
2004
46600
30000
21701
98310
2005
49000
44000
25709
118709
2006
50377
45129
37000
132506
表2.32004-2006年我国稀土产品构成（REO，吨）
年份
品名
2004年
2005年
2006年
氯化稀土
9800
4626
4188
碳酸稀土
3800
5548
4846
稀土合金
14500
12400
12657
混合稀土金属
13200
7213
9166
镝铁合金
/
1356
1855
其它初级产品
7300
4000
6790
氧化钇
5200
5591
9027
氧化镧
8400
18750
19730
氧化铈
9630
15580
22579
氧化镨
350
2470
2297
氧化钕
2200
2096
11343
氧化镨钕
/
/
6918
氧化钐
922
739
1586
氧化铕
208
342
368
氧化钆
170
683
4625
氧化铽
69
388
607
氧化镝
120
128
2311
氧化铒
180
967
954
其它氧化物
120
3534
4090
金属镧
380
1184
2034
金属钕
3900
6980
7032
金属镨钕
/
8242
14502
金属钐
350
184
489
金属镝
780
62
1280
金属铽
/
47
45
其他金属
/
780
5650
合计
86704
103890
156969
2.2.3区域分布
中国稀土冶炼企业主要集中分布在内蒙古自治区、四川省、江西省、江苏省、甘肃省和广东省,这6个省拥有全国80%以上的稀土冶炼生产能力。
内蒙古自治区、四川省、江西省3个稀土资源大省拥有全国稀土冶炼产能的60%,江苏省虽然没有稀土资源,但其稀土冶炼产能约为全国的20%,且主要以分离产品为主。
2.2.4稀土产业存在的主要问题
2.2.4.1资源浪费严重
江西、广东等南方五省的离子型稀土资源,是世界上罕见的中重稀土资源,至今仅在我国发现,经济价值极高,十分宝贵,已被我国政府列为实行国家保护性开采特定矿种。
然而由于资源产地属于经济欠发达地区,当地人急于脱贫致富,1980年以来,乱采滥挖、采富弃贫、丢矿压矿现象严重,资源利用率仅15%～20%。
1990年后,由于国家采取了一些行政和经济手段,使情况有了一定的好转。
但由于原地浸矿技术还不够完善,还不能适应一些特定地质特征和地形地貌特征的矿山,资源浪费现象在一些矿山还未有根本好转。
四川冕宁县是我国第二大稀土资源产地,是一个易采易选的氟碳铈矿资源。
该地情况与离子矿产地相仿,都是经济欠发达地区,加之矿山资源易采易选,也存在较严重的乱采滥挖、采富弃贫和漏采压矿等现象。
再由于选矿厂装备和工艺粗放,选矿收率一般不足50%。
某稀土资源是世界第一大稀土资源,生产是最为现代化的,相对而言资源保护问题解决得较好,然而目前回收利用的稀土不足开采量的10%[11]。
2.2.4.2重复建设严重,企业综合水平低
由于稀土行业相对别的行业来说,利润率较高,效益较好,所以盲目跟进企业较多、较乱,除了几家顶尖企业外我国稀土产业存在大量规模偏小、装备落后的中小企业。
这些中小企业大多能力相当,处理资源相仿,产品雷同。
这样不仅导致恶性竞争,产品价格下滑,大批生产装备闲置,还进一步加剧了资源的浪费。
另外,与国际知名稀土企业相比,我国企业存在装备落后、管理体系不健全等弱点。
2.2.4.3污染问题日趋严重
按我国现有工业“三废”排放标准要求,我国几乎所有的稀土生产企业,无一例外地都有一定的排放物达不到国家标准。
尤其是COD（化学耗氧量）,BOD（生物耗氧量）、氨氮及其总盐量等大量超标。
此外一些处理独居石的稀土厂的含微量放射性元素的废渣等排放物也未得到妥善处理,造成天然放射性对工作场所和周围环境的污染。
因此,要开发稀土冶炼的洁净生产工艺,实现稀土工业的可持续发展。
2.2.4.4稀土应用新材料发展基础滞后
2.2.4.5稀土产业结构不合理,出口竞争无序
目前,中国是世界上最大的稀土基地,上中游产品占世界的40%。
但由于产业结构不合理,缺少创新技术,产业水平低下,产品大部分是技术含量低的原料型产品,深加工产品和材料性产品还不多。
据悉,日本每千吨稀土加工产品的产值为2500万美元,欧美平均为1100万美元,而国内平均仅为815万美元。
2.3稀土应用状况
稀土元素独特的物理化学性质,在新材料领域,稀土元素丰富的光学、电学及磁学特性得到了广泛应用。
在高技术领域,稀土新材料发挥着重要的作用。
稀土新材料主要包括稀土永磁材料、稀土发光材料、稀土贮氢材料、稀土催化剂材料、稀土陶瓷材料及其他稀土新材料如稀土超磁致伸缩材料、巨磁阻材料、磁致冷材料、光致冷材料、磁光存储材料等。
因而,稀土元素被称为“21世纪的材料”。
我国是世界上稀土矿资源最为丰富的国家。
稀土的应用前景非常广泛，除了传统工业领域外，稀土在高新技术领城的应用具有广阔的前景。
稀土在农业中的应用对于发展我国高效、无毒、无害农业具有重要意义。
稀土家族是一组神奇的元素,它们在众多新材料中起着十分重要的作用,与现代高科技的发展关系极为密切。
稀土新材料在能源、环境、信息等诸多领域发挥着不可替代的作用。
我国的稀土研究涉及许多方面,虽然取得了一些重大成果,也有一部分实现了产业化。
但在稀土新材料的开发应用方面与日、美等发达国家相比还有相当大的差距,许多材料的研究与开发处于跟踪模仿状态。
我国的稀土产量近5年来增长了3倍,但应用量只增长了1倍左右。
在应用方面,在将科研成果转化为生产力方面,我国的速度赶不上日本,比如我国北京大学杨应昌教授首先发现Sm2Fe2N系间隙型稀土永磁体并进行开发应用,但日本比我国的产业化速度快得多,日本TDK公司已于1999年底前批量生产SmFeN粘结磁体,虽然我国拥有专利,但却拿不出产品。
这证明,产业化的滞后已经影响到我国稀土行业的整体发展。
我国出口的稀土产品中应用产品较少。
虽然在某些领域,我国的研究水平已达到外国同等水平,但是,许多外国公司已先期拥有了这些应用产品的专利,由于专利等的限制,我国产品很难进入这些国家的市场。
稀土元素是21世纪具有战略地位的元素,稀土新材料的研究开发与应用是国际竞争最激烈也是最活跃的领域之一。
从某种角度讲,稀土新材料的研究开发应用水平,标志着一个国家高科技发展水平,也是一种综合国力的象征。
因此,提高我国开发稀土新材料的技术水平,加快稀土应用的产业化进程是当务之急。
自2001年起,我国稀土在新材料领域的消费量已成为拉动我国稀土产业的最大力量。
2001年我国稀土在新材料领域消费量达6300吨,占总消费量27.9%；2002年我国稀土在新材料领域消费量达9000吨,占总消费量34.9%。
2006年，我国稀土新材料总体保持了良好发展的势头。
稀土永磁材料产量为41350吨（实物量），同比增长17.47%，其中：
烧结钕铁硼磁体39000吨，同比增长18.18%；粘结钕铁硼磁体1900吨，同比增长5.56%；钐钴磁体400吨，与上年持平；其它磁体50吨。
稀土荧光粉产量为5871吨（实物量），比上年增长3.91%，其中：
灯用三基色荧光粉3200吨，同比增长28%；彩电荧光粉1300吨，同比减少21.21%；长余辉荧光粉1195.37吨，同比减少20.33%；其它荧光粉产量为175.60吨，同比增长36.54%。
另据统计，2006年我国生产各类车用稀土尾气净化器产量约1000万套，比上年增长19.05%。
贮氢合金产量达到15000吨（实物量），比上年增长15.38%。
稀土研磨材料产量为6091.79吨（实物量），同比增长36.67%，其中：
液晶抛光粉2036吨，同比增长68.34%。
2006年国内稀土应用快速增长，稀土应用总量由上年的5.19万吨增加到6.28万吨（见表2.4），增幅达20.99%。
在冶金/机械、玻璃/陶瓷、石油/化工和农轻纺等传统应用领域，稀土消费量仍保持了高速增长的态势。
特别值得一提的是：
2006年，我国原油产量达到18368万吨，进口原油约13884万吨，原油加工量30650万吨，消费稀土约5500吨；我国农林牧业应用稀土4800吨，使用面积约9000万亩。
在新材料领域，稀土用量增长迅猛，占总消费量的比例由2005年的47.52%提高到48.89%。
尤其是在永磁材料、贮氢材料和催化净化材料中的应用形势喜人，稀土消费量分别由上年的15404吨、4333吨和2100吨增加到18095吨、5000吨和2500吨，增幅分别达17.47%、15.39%和19.05%。
另据统计，2006年我国生产稀土永磁电机3745万台，其中：
大中型节能电机（30万千瓦以上）5万台，微特电机3000万台，自行车电机740万台，应用稀土2233吨；生产稀土镍氢电池13亿支，出口9.13亿支，应用稀土4356吨；生产各种稀土节能灯24219.50万支，出口193万支，应用稀土3800吨。
表2.42006年国内稀土应用结构（REO，吨）
年份
应用领域
2005
2006
增长率
（%）
应用量
占比（%）
应用量
占比（%）
冶金/机械
9738
18.76
10085
16.06
3.56
石油/化工
6000
11.56
6800
10.83
13.33
玻璃/陶瓷
6500
12.52
7607
12.11
17.03
农轻纺
5000
9.63
7600
12.10
52.00
稀土新材料
荧光材料
2825
5.44
3106
4.95
9.95
液晶抛光
/
/
2000
3.19
/
永磁材料
15404
29.68
18095
28.82
17.47
镍氢材料
4333
8.35
5000
7.96
15.39
催化材料
2100
4.05
2500
3.98
19.05
合计
51900
100
62793
100
20.99
随着全球知识经济的发展，世界稀土工业也将相应快速发展。
受高技术产业迅速发展的拉动，对稀土新材料的需求将会迅速增加，在国际市场上，我国不但将继续主导稀土原料市场，而且将在新材料的供应方面起到越来越重要的作用。
2.4我国稀土出口情况
我国稀土产业在进行结构调整的同时，还不间断地进行着产品结构的调整，现在我国不仅是数量上的稀土生产、出口大国，而且也是单一、高纯、高附加值稀土产品的生产、出口大国。
稀土产品已由初级产品逐步向高附加值产品发展，产品结构也向深加工方向调整。
2006年我国稀土产品累计出口量为5.74万吨（含稀土磁体），出口金额达到7.81亿美元，分别较上年增加3.80%和41.49%。
出口到78个国家和地区。
㈠稀土冶炼分离产品出口情况
2006年，我国稀土冶炼分离产品出口到54个国家和地区。
出口量为5.33万吨，较2005年增加2.90%，出口金额4.78亿美元，同比增加52.72%（见表2.5）。
表2.52006年我国稀土冶炼分离产品出口情况
年份
种类
2005
2006
数量
金额
数量
金额
（REO吨）
占比
（%）
（万美元）
占比
（%）
（REO吨）
占比
（%）
（万美元）
占比
（%）
氧化稀土
21752
41.97
14231
45.46
21581
40.48
22594
47.25
稀土盐类
14385
27.76
5812
18.57
15202
28.51
6653
13.91
金属及合金
15690
30.28
11260
35.97
16530
31.01
18576
38.84
合计
51827
100.00
31303
100
53313
100
47823
100
从海关提供的数据来看，2006年，我国钕类产品出口量和出口金额比上年增加27.39%和101.96%，铈类产品出口数量较上年减少41.13%，但出口金额却比上年增加16.59%，混合碳酸稀土出口数量与上年相比减少35.65%，但出口金额增加56.78%。
2006年，我国稀土冶炼分离产品的价格普遍上涨（见
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