综合利用粉煤灰页岩电石渣烧结空心砖生产线项目可行性研究报告.docx
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综合利用粉煤灰页岩电石渣烧结空心砖生产线项目可行性研究报告
综合利用粉煤灰、页岩、电石渣烧结空心砖生产线项目
可行性研究报告
地址：
沙洋阳坊街道吉河村
1.总论
1.1项目概况
1.1.1项目名称：
综合和利用粉煤灰、页岩、电石渣烧结空心砖生产线项目
1.1.2项目性质：
新建
1.1.3项目承办单位：
沙洋新厚保温新型建材有限公司
1.1.4项目建设地点：
沙洋阳坊街道吉河村
1.2项目提出背景
1.2.1政府重视开发利用
近几年三河市的墙改工作在各级政府的大利支持下，得到快速有序的发展，认真贯彻落实《福建省发展新型墙体材料条例》通知，去年起市墙改办不断加大对全市粘土砖生产线的宣传力度，要求企业及时转产和进行技术改造，积极推进墙体材料改革，综合利用大量煤矸石、页岩、电石渣等非粘土资源、再生资源，生产新型墙体材料替代粘土砖，同时，市区所有建筑工程禁止使用粘土砖。
这样一来，为新型墙体材料的发展拓展了空间，从而为利用煤矸石、页岩、电石渣，变废为宝生产烧结空心砖创造了良好的条件，提供了难得的发展机遇，同时促进了新型墙体材料的健康发展。
1.2.2烧结砖价格市场上扬
近几年福建三河地区经济发达，人口密集，势必导致城市、住宅、工厂等一系列的建设和发展，大量的建设和发展使建材产品，特别是保温烧结空心砖的用量大幅增加和价格上扬。
1.2.3发展循环经济与环境保护并重，节约宝贵土地资源
走环保之路，推进循环经济模式：
一、煤矸石是煤矿生产中产生的固体废弃物，随着国民经济的快速增长，粉煤灰排放也在急剧增加，从而给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大压力。
二、沙洋青州造纸厂每年废弃电石渣10万.立方米，造成大量土地堆放，导致二次污染。
由此可见利用煤矸石、粉煤灰、页岩、电石渣为原料建一个年产1.5亿块烧结保温多孔砖的新型墙体材企业，把传统的依赖资源消耗的线性增长经济转变为依靠生态资源循环来发展经济，既是一种新的经济增长方式，也是一种新污染治理模式，同时又是经济发展、资源节约与环境保护的一体化战略，更是利用成熟技术达到经济、社会与生态的和谐统一。
1.3设计原则
13.1根据项目性质和产品要求，设计工作遵循“切合实际、经济合理、技术先进、安全适用、符合基本建设要求”原则。
突出体现经济性、合理性、先进性。
1.3.2该项目利用煤矸石、粉煤灰、页岩、电石渣，生产烧结保温多孔砖，生产过程较实心砖复杂，工艺要求较严格。
为保证产品质量，设计中根据煤矸石、页岩、电石渣原料特点，采用相应有效措施。
1.3.3以经济效益为中心，采用成熟先进的设计思路，设计手段和设计方法，采用有利于提高砖厂综合水平，减人增效的设计方案，最大限度地降低工程造价。
节约用地，节约用水，节约材料、节约能源，符合环保和水土保持要求，采用成熟的先进技术，方便施工、运行和检修，保证设备安全运行，以取得工程建设的最大综合经济效益，为市场销售提供有力保证，同时为砖厂的文明创造有利的条件。
1.3.4贯彻节能原则，所有工艺设备均选用高效节能产品，在保证产品质量的前提下降低设备装机容量，从而达到节能目的。
1.3.5做好预热利用、环保、劳动保护设计，采取有效措施治理风尘、烟气和噪声，避免二次污染。
同时严格遵守劳动保护条例和防火规范，搞好消防系统设计。
1.4设计依据及遵照的标准
1.4.1国家及福建省墙改政策及其他相关政策法规：
1.4.2《建筑材料工业概算定额》
1.5设计遵循的规范和依据
●GB50017－2003《钢结构设计规范》
●GB50018－2003《冷弯薄壁型钢技术规范》
●GB50009－2001《建筑结构荷载规范》
●GB50011－2001《建筑抗震设计规范》
●GB50017－2003《钢结构设计规范》
●GB50010－2002《混凝土结构设计规范》
●GB50007－2002《建筑地基基础设计规范》
●GB50003－2003《砌体结构设计规范》
●GB50205－95《钢结构工程施工及验收规范》
●GB50176－93《民用建筑热工设计规范》
●GB50033－2001《工业企业采光设计标准》
●TJ50037－96《工业建筑地面设计规范》
●TJZ1－2002《工业企业卫生设计标准》
●GBJ16-87《建筑设计防火规范》（2001修订版）
《中华人民共和国环境保护法》
●GB3095－1996《环境空气质量标准》
●GB9078－1996《工业窑炉大气污染物排放标准》
●GB12348－90《工业企业厂界噪声标准及测量办法》
●GB50187－93《工业企业总平面设计规范》
●GB12348－2008《工业企业噪声排放标准》
1.6工程概算
该项目是利用煤矸石、页岩、电石渣制作烧结空心砖。
项目总体设计规划为年产1.5亿标砖规模，该项目拟建在沙洋阳坊街道吉河村，区位优势，得天独厚。
水陆交通便利，交通四通八达，地理位置优越，为产品销售提供了条件。
建设项目企业为沙洋新厚保温新型建材有限公司，项目总投资4925万元，占地50亩（约等于33334M2）
1.7项目建设的目的和意义
1.7.1环境保护的需要
目前我国煤矸石堆存量已达34亿吨，每年以1.5亿吨的速度递增，电石渣累计堆存已达25亿吨，并以每年1.2亿吨的速度递增，因此综合利用煤矸石，电石渣来生产空心砖等新型墙材，每年可节约标煤达7000多万吨，减少制砖用地20多万亩，做到制砖不用土，烧砖不用煤，节能减排已成为社会各界普遍关注的热点，国家已经出台各种优惠政策，以鼓励工业废渣的综合再利用，在提倡节能减排，低碳生活的今天，环境保护变得更加刻不容缓。
1.7.2国家墙体材料改革的需要
多少年来，“秦砖汉瓦”一直是我国传统建筑材料，时至今日，实心砖仍是广泛使用的主要墙体建筑材料之一。
我国是产砖大国，年产、使用砖数量8000多亿标块，其中粘土砖页岩砖6400亿标块，耗能7000万吨标煤。
目前，全国砖瓦企业占地500万亩，其中相当部分占用可耕地，每年烧毁田数十万亩。
随着我国建设事业的不断发展，对砖的需求量也迅速增长，制砖毁田、浪费能源、破坏生态环境已成为当前迫切需要解决的社会问题。
国家不但对墙体材料改革工作提出了要求，还将建材工业与建筑业列为振兴国民经济的支柱产业，提出大力发展节能、节地、利废、保温及隔热的新型墙体材料及制品，限制实心砖生产。
颁发了（2005）33号文件：
国家发改委等四部门联合下发了《关于进一步做好禁止使用粘土砖的通知》，下达了墙体材料节能费增收管理办法，推广建筑节能。
同时，下达了扶持新型墙体材料的各项优惠政策，实施节能住宅设计，利用电石渣、煤矸石、页岩等工业废渣生产新型建材产品可免征所得税5年，终生免交增值税；对粘土砖增值税由7％的征收力度加大到17％，同时国家把其列为优先发展的高技术产业化重点项目。
1.7.3资源综合利用、节地、节土的需要
国家结合资源综合利用对发展循环经济并立法，规定：
大利发展循环经济，开展资源综合利用，鼓励支持利用页岩、煤矸石和工业废渣制作新型建材，建设主管部门应从建筑设计标准、施工规范和要求等方面积极支持新型建筑材料的推广；在距煤矸石、页岩、电石渣堆放场地20km范围内不准新建、扩建实心粘土砖厂。
拟建的煤矸石、页岩、电石渣保温多孔砖生产线，按年产1.5亿标块多孔砖规模建设，达产后年消耗煤矸石、页岩、电石渣等约30万吨（其中煤矸石约9万吨、电石渣约9万吨）同时可减少煤矸石、电石渣堆放占地约36亩（按堆高30m计）。
如果从资金角度计算，该砖厂投产后煤矿、造纸厂每年可少交约100万的排污费。
1.7.4节约能耗的需要
①生产节能
建材行业是耗能大户，烧砖用煤，耗能巨大。
在我国生产1万块烧结普通粘土砖需原煤1.1吨，由于煤矸石、电石渣本身具有发热量，生产中采用内燃焙烧，生产1.5亿标块多孔煤矸石烧结砖，一年可节约原煤9800吨。
②建筑节能、降低造价
根据国内市场调查及国家墙材革新计划，该项目主导产品为多孔砖及空心砖，这里仅将多孔砖与实心砖热工性能作以下比较，有关参数如下：
空洞率≥30％
导热系数入＝0.452W/M2K
吸水率≤17％（粘土实心砖为25％）
240mm厚的多孔砖墙体的总热阻为0.783m2k/w，370mm厚的实心砖墙体的总热阻为0.642m2k/w。
由此可见240mm厚度的多孔砖墙体热工性能可以优于370mm厚度的实心砖墙体材料保温隔热效果，同时，可增加建筑物的实际使用面积。
采用煤矸石、粉煤灰、电石渣保温多孔砖砌墙，比实心砖墙体能耗减少30％，由于多孔砖隔热保温性能好，因此，夏天能减少空调能耗，冬季能减少取暖的煤耗，可节能30％。
多孔砖和实心砖相比，使用过程中，多孔砖墙体自重减轻近30％，其基础费用可下降20％左右，每立方米砌体砂浆节约10～15％，每平方米建筑面积砌筑用工量减少25％，对建筑施工来讲，具有很高的潜在效益。
1.8主要技术经济指标
年产1.5亿标块煤矸石、电石渣保温多孔烧结砖项目主要经济技术指标表1-1
序号
项目
单位
指标
备注
1
生产规模
块
1.5亿
折标砖
2
生产纲领
240×115×90
比例
80％
240×115×180
240×115×240
比例
20％
3
原材料用量
煤矸石、页岩、电石渣
万吨
30
电
万kwh
720
生产用水
t
30000
4
装机容量
kw
1745.7
变压器容量
KVA
1800
二台1000KWA，800KWA
5
劳动定员
人
203
生产辅助职工
人
193
管理人员
人
10
6
全员劳动生产率
万标块/人.年
77.72
7
厂区占地面积
M2
33000
建筑面积
M2
11700
堆场面积
M2
18800
8
项目总投资
万元
2850
固定资产投资
万元
2750
铺底流动资金
万元
100
年销售收入
万元
3529.6
年总成本
万元
2320.71
投资利润率
％
28.53
投资回收期
年
3.5
内部收益率
％
14.93
年实现税后利润
万元
813.31
2.市场预测
2.1市场调查
由于近几年三河市城市化进程的明显加快，墙体材料的需求也逐步增加。
通过调查了解，目前全市年需求量约为13亿块标砖，现有新型墙材生产还瞒足不了市场需要。
从产品市场竞争来看，生产煤矸石、电石渣保温多孔砖具有粘土砖无可比拟额优势，按城市建设的需要，其建筑市场空间巨大，本项目建设不仅符合国家墙改政策，节约土地资源，且适应建筑市场需求。
目前，福建省对新型建材的推广和利用非常重视，制定了详细的奖罚制度和措施，三河市也依照国家。
省墙改政策，已对煤矸石、页岩、电石渣等新型建材产品作为重点开发和推广，下发文件，开展煤矸石、页岩、电石渣制砖迫在眉睫，因而1.5亿标块煤矸石、电石渣砖的销售将不成问题。
2.2市场预测和发展前景
福建省政府早已下达文件，对开发新型墙体材料做特殊规定，对城市规划区范围内的建筑单位承揽各种建筑工程，必须缴纳发展新型墙体材料的专项费用，按每建筑平方米10元收取；目前，三河市市场上空心砖售价约为0.45～0.48元/块左右。
空心砖（240×180×115、（240×240×115）价格分别为0.96、1.28、元/块。
生产多孔砖、空心砖比粘土实心砖具有比重轻、隔热、隔音、保温等特点，产品档次高，品种多且建筑功能好，可提高施工效率、节省建筑砂浆，各项技术指标明显优于粘土实心砖，从而使这种产品具备了一定的市场竞争能力。
目前，粘土实心砖厂属粗放式生产方式，基本上是手工操作，低水平的生产技术，产品质量得不到保证，产量小、品种少。
随着建筑规模的不断扩大，毁田严重，能耗高、质量差的粘土砖厂将被关闭，墙体材料供需之间的矛盾越来越突出，利用煤矸石、页岩、电石渣等生产空心砖则是解决这一问题的最佳选择，投产后将有广阔的市场。
从目前国内市场实际情况看，凡是发展多孔砖，空心砖的地区，如山东，山西，河北，安徽等省和福建本省其他地区，产品都十分畅销。
据调研，三河市及周边县农村目前砖使用量较大，该生产线年产1.5亿标块煤矸石、页岩、电石渣保温多孔砖在省、市各项政府的推动下，借鉴省内兄弟地区的经验，其销售市场和前景十分乐观、远不能满足市场需求，企业通过该项目实施将会获得良好的经济效益和社会效益。
通过市场分析，煤矸石、页岩、电石渣等工业废弃物烧结保温多孔砖项目是可行的。
从目前的市场供求看，可以建设该项目；从市场前景和潜在市场看，该项目符合国家产业政策，具有广阔的市场前景。
但是在项目投产后的市场运作上看还会有不可预见的影响因素。
因此，该项目要想在市场上取得理想效果，还要依靠项目经营者和全体员工采取得力的营销措施，生产工艺保证措施和细化和内部经营管理，降低成本，提高质量，开拓市场。
粘土砖和煤矸石砖部分指标对比表（1.5亿标块/年）表2-1
项目
名称
粘土砖
煤矸石、电石渣砖
备注
市场价格
0.25-0.28元/标块
0.40～0.45/块
墙改费
10元/M2
0
价外加收
0.01元/块
0
增值税
17％
0
所得税
24％
前5年免征
节能
5280t标煤/年
不掺煤
政策
禁止
提倡
3.生产规模及产品方案
3.1生产规模
3.1.1生产规模的确定
年产1.5亿标块煤矸石、页岩、电石渣等工业废弃物烧结多孔砖。
3.2产品纲领
根据国家建材工业技术政策，参照《烧结多空砖》、《烧结空心砖与空心砌块》国家标准提倡的产品规格，该生产线的产品品种及规格见下表：
产品名称
产品规格（MM）
空洞率（％）
重量kg
折普通砖（块）
占比例％
承重砖
240×115×90
≥25
3.5
1.7
80
非承重砖
240×180×115
≥40
4.5
3.3
20
240×115×240
≥50
6.3
4.6
产品纲领表3-1
在实际生产经营中，生产品种可根据建筑设计节能规范要求、市场变化和用户的需求灵活调整。
产品不仅保留了空心砖系列非模数国家规定的规格，同时，又能生产模数空心砖和相当数量的配砖。
在产品孔型设计时既考虑建筑功能，又考虑到外墙保温、隔热和承重要求，达到建筑节能标准。
3.3产品质量达标
产品质量执行GB13544-2000《烧结多孔砖》及GB13545-2003《空心砖和空心砌块》国家标准，产品质量要求达到一级品的质量要求。
主要指标要求：
●多孔砖和非承重空心砖的外观符合一级品规定。
●多孔砖强度符合一级品规定，强度等级为MU15，抗压强度（Mpa）平均值≥15.0：
变异系数小于0.21时，强度标准值≥10.0：
变异系数大于0.21时，单块最小值≥12.0。
空心砖和空心砌块强度指标：
平均值≥5.0，变异系数小于0.21时，强度标准值≥3.5：
变异系数大于0.21，单块最小值≥4.0
●石灰爆裂符合一级品要求
●吸水率不大于17％。
●不出现中等泛霜。
4.建设条件与厂址选择
4.1厂址选择
该项目建设在三河市沙洋阳坊街道吉河村，镇北临沙洋7公里，地处省道，交通、通讯、电力等十分便利，建厂条件优越。
项目总投资4925万元，占地50亩（约33334M2.）
4.2原料储量
三河青州造纸厂，每年排放废弃电石渣10万立方米，页岩储量50万立方米，该砖厂投产后消耗煤矸石、页岩、电石渣等工业垃圾30万吨。
原料量完全可以满足建厂生产需要。
4.3原料可行性分析
①原料外观：
电石渣：
主要成份是氢氧化钙，80%左右的颗粒在10-50微米之间，一般呈稀糊状，粘结力强，耐水洗，不起皮脱落，无害、无气味
煤矸石，呈灰黑色，块状，松散容量0843/cm3，自然含水率0.98％。
②原料实验：
把送检验原料分别用于小型锤破粉碎机粉碎后过筛（孔径≤2mm），筛下材料存好备用。
各取0.5kg筛下材料烘干后进行化学成分和发热量测试，结果见下表1、表2：
表1
原料
sio2
AL2O3
fe2o3
CaO
MgO
K2O
Na2O
SO3
烧失量
电石渣
58.6
19.06
6.84
3.12
1.92
1.83
1.15
1.27
8.97
煤矸石
50.6
27.1
7.1
2.8
1.2
1.3
0.5
0.3
8.2
表2
名称
电石渣工业废弃物
煤矸石
发热量
OKCal/kg
850KCal/kg
各取筛下料0.5kg分别加水陈化72小时后，用小型双级真空挤砖机挤出泥条，各取泥条250克，进行物理性能测试，结果见下表3：
表3
名称
干敏系数
液限％
液限％
塑性指数
电石渣
1.82
35.4
21.3
14.1
把送检的分别用小型锤破粉碎后剩余原料进行筛分，结见表4：
表4
颗粒组成
原料类别
孔径
比重计法
＞2.0mm
2-1.5mm
1.5-0.5mm
0.5-0.1mm
＜0.1mm
页岩、电石渣
百分含量
3.2
18.3
15.4
11.2
51.9
煤矸石
百分含量
3.3
17.3
13.8
11.2
54.5
③原料制砖综合性能评价
从以上分析看，页岩、电石渣工业废弃物塑性较高，煤矸石较好，颗粒级配好，三种原料需要按比例惨混后方可制砖。
④掺配方案
根据以上单项原料的检测结果，煤矸石和淤泥、渣土按3：
7比例掺配，重新进行检测如下表：
表5
原料
SiO2
AlO3
fe2O3
CaO
MgO
K2O
Na2O
S
烧失量
混合料
56.91
17.75
4.35
1.32
0.88
2.13
1.47
0.41
12.73
表6
名称
混合料
发热量
503KCal/kg
表7
名称
干敏系数
总收缩率％
液限％
塑限％
塑性指数
混合料
0.84
3.35
25.4
18
7.4
表8
颗粒组成
原料类别
孔径mm
比重计法
＞2.0mm
2-1.5mm
1.5-0.5mm
0.5-0.1mm
＜0.1mm
混合料
百分含量
3.1
18.1
15.4
10.0
53.4
通过以上掺配检测看出，混合原料干燥敏感系数小于1，属低敏感性原料。
生产中不易产生裂纹，混合原料完全符合制砖要求，可以用来生产煤矸石、页岩、电石渣等多孔空心砖。
⑤结论与建议
综合以上各项实验结果，可得出以下结论：
●从发热量分析，单项煤矸石、电石渣原料不能完全满足制砖要求，煤矸石、页岩、电石渣原料按3∶4∶3掺混完全满足生产多孔砖要求。
●从化学成分看，混合料的物化性能良好，指标都在制砖原料的要求范围之内。
混合原料AL2O3、Si02含量都不高，页岩砖坯体的烧成温度不高。
●从原料塑性看，可用来生产烧结砖。
煤矸石、页岩、电石渣在加工过程中，保证原料的颗粒细度和级配，充分混练是最重要的，此工艺过程可增强混合料的可塑性，陈化时间为72小时，不但有利于水份的均匀化，也有利于物料的成型性能，防止坯体干燥收缩不均和石灰爆裂现象出现，能使制品表面光滑。
●从干燥性能来看，干燥收缩较小，适宜人工干燥。
●从烧成上看，建议温度在980℃～1050℃之间，对窑炉设计及施工要求较高，干燥温度建议为80～120℃。
●由于混合原料塑性适中，建议成型时采用挤出压力、高真空度的半硬塑挤砖机，这样挤出的湿坯坯体强度适中，而且可以适应二次码窑烧工艺要求。
建议生产设备耐磨性能要高，以求降低成本运行成本。
4.4供电
供电电源距拟建砖厂较近，申请两台（1000KVA\800KVA）变压器，安装即可。
4.5供水、排水
4.5.1供水
厂区本来已有水源，水量丰富，能完全满足生产用水。
工业场地室外消防按一次灭火用水量20L/S计，室内按10L/S计，消防储备水池容量按火灾延续6小时计。
采用临时高压制灭火。
生活及消防供水管网采用环状布置，以保证供水的可靠性。
室外消火栓采用地上式。
消火栓间距不超过120m。
其管材采用PP-R供水管。
项目生产年需水量近3万M3（实际用水量），可满足要求，且水质符合标准。
生活用水主要是食堂和饮用，年需水量为近0.6万m3
4.5.2排水
砖厂排水主要包括生活污水及雨水。
厕所、办公室等生活污水量小，经化粪池处理后排入厂区污水管。
冲洗水、生产废水经沉淀池处理后，排入污水总管路。
4.6交通
该项目建设在三河市青州镇青州村,205国道旁，交通四通八达，十分便利。
4.7自然条件
4.7.1气象条件
三河市境内属亚热带季风性气候。
全年东北风为多，温暖湿润，四季分明，冬夏稍长，春秋略短。
平均年日照1996.4小时，年平均气温15.8℃，7月份最高，平均28.2℃。
年平均降水量1193mm。
4.7.2水文地质
据《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306—2001图A1）。
厂址区地震相对应的地震基本烈度为7度。
非采空区，历史上未记录发生大的破坏性地震且规划厂址区无保护性文物。
7.4.3工程地质
厂区属煤矿非采区
地耐力：
160Kpa
4.8交通运输、
厂区内道路围绕车间布置，平行主要建筑物，并与厂道路贯通，形成环状分区。
组织好人流、物流，厂内原料采用装载运输、成品采用人力车运输。
厂外原料采用自卸汽车运输，成品采用公路运输。
（详见交通位置图、总平面图）
5.总图及运输
5.1总平面布置
5.1.1布置原则
·在满足工艺布置的前提下，力求做到平面布置紧凑，尽量减少占地。
·原料车间、隧道窑排烟口尽量布置在厂区下风口。
·功能分区明确、尽量避免人流、物流交叉、
5.1.2布置依据
新建生产线厂区占地面积33334m2，其中建筑面积9730m2。
设立成品堆
存区，并有一定的绿化带。
箱式变压器一台靠近成型车间，一台靠近原料车间。
厂区设6m宽主干道一条，另在成品堆场周围设有3.5m宽道路，便于成品出厂，成品堆场用碎石碾平。
各建筑物间间距符合规范要求，均有道路沟通，厂区设地上消防栓。
在道路两侧，车间周围，厂区围墙一周栽植树木，并在路区中间设置绿化带，最大限度地减少物尘，美化环境。
结合当地的土壤特点，利用地方种树，按照不同功能分区对工业场地，场外道路进行专项绿化设计。
●工业场地沿围墙设置绿化带，场外公路两侧种植高大阔叶乔木，防止工广粉尘和道场扬尘扩散。
●工业场地车间、厂房周围空地全面绿化，不仅种植树而且栽种各种花草，作到以乔木为主，乔、灌、草、花结合的多层次绿化，场前区选用部分观赏价植较高的树种，配置花坛、草坪等。
●生产区与办公之间设置绿化隔林带。
工业场地设计绿化系数8％。
5.2交通运输
由装载机把原料直接铲至箱（板）式给料（同时储存满料棚，待雨、雪天用），成品用汽车或拖拉机运出。
5.3总图主要技术指标
总图技术指标表表5-1
序号
项目
单位
数量
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