纳米级超细活性碳酸钙生产项目可行性研究报告.docx
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纳米级超细活性碳酸钙生产项目可行性研究报告
兴隆县天民建材厂
纳米级超细活性碳酸钙项目
可行性研究报告
二O一五年四月
第一章总论
1.1项目名称及承办单位
1.1.1项目名称
纳米级超细活性碳酸钙项目
1.1.2项目承办单位
兴隆县天民建材厂。
该企业于2015年年初注册成立，企业法人代表是张树义，注册资金2000万元，公司类别为个人独资，主要经营纳米级超细活性碳酸钙的生产与销售。
1.1.3项目拟建地点
河北省兴隆县安子岭乡安子岭村。
1.2研究工作的原则和范围
1.2.1研究工作的原则
①工艺布置先进合理，达到国内先进水平。
②选用设备先进、节能、环保、高效。
③生产厂区无污染、建设花园式工厂。
④在满足工艺条件下，力争减少投资费用。
1.2.2研究工作的范围
根据项目建设条件的实际状况，通过对项目建设背景、工程技术方案、项目的组织管理和定员、项目实施计划、环境保护、消防与公共安全、招投标方案、投资估算与资金筹措等方面进行综合研究和分析，以便为项目的投资决策和建设提供可靠的依据。
1.3建设规模
按年生产运行180天计算，年产纳米级超细活性碳酸钙5000吨。
1.4总投资及资金来源
1.4.1总投资
本项目总投资1973万元，其中固定资产投资1846万元，铺底流动资金127万元。
1.4.2资金来源
全部投资由企业自筹。
1.5项目建设工期
本项目建设期为1年，第3年达到生产负荷。
1.6综合评价
项目达产后正常年份可实现销售收入1500万元（不含税），实现净利润501万元，税后投资内部收益率为28.7%，税后投资回收期为4.4年（含一年建设期），财务净现值（ic=10%）为1916万元（12年），盈亏平衡点为30.8%。
因此，项目经济效益较好。
第二章项目提出背景和建设可行性
2.1项目提出的背景
当前，我国经济发展正处于经济周期的上升阶段，随着科学技术和国民经济的快速发展，市场对CaCO3需求急剧增长，大大刺激了CaCO3工业的发展。
目前我国每年需轻质CaCO3总量约200-400万吨。
从我国目前CaCO3工业的现状看，无论在生产技术、装备水平、生产规模、产品质量、产品品种及产品应用等各个方面与国外技术先进的国家比，都相差甚远。
别说参与国际市场竞争，就连国内市场也满足不了，不同程度地阻碍了生产和应用CaCO3工业的发展。
同时我国有丰富的矿物资源，广阔的国内市场，这就为CaCO3工业创造了极为有利的条件。
科学技术是第一生产力，要改变我国CaCO3工业落后面貌，赶上世界先进水平，必须依靠技术进步，坚持吸收新技术，采用新设备，开发新产品，生产规模化，产品专用化、质量功能化，满足国产化需求，提高国内外市场的应用能力，保证CaCO3工业和应用工业持续快速健康的发展。
2.1项目建设的可行性
兴隆县地表石灰石资源赋存相当可观，且品质优良，据有关权威机构测定，石灰石碳酸钙含量达95%左右，有充分资源优势，因此立足本地资源，计划开发石灰石资源，现经缜密的市场调查和相关行业的走访，决定开发石灰石资源，生产高附加值的微细和纳米级的轻质碳酸钙。
该公司依靠专业人士，对国内轻质碳酸钙工业和市场进行拉详细考察。
对拟建微细活性碳酸钙项目的工业技术、设备选型等问题，做了慎密、细致的研究和论证。
认为生产工业化、规模化、专业化是轻质碳酸钙工业发展的必然趋势。
制定了立足引进先进工艺技术，选用国内先进设备，建设微细活性碳酸钙生产线，制取高质量、高品位轻质碳酸钙产品。
第三章产品说明与市场预测
3.1产品说明
1、微细活性碳酸钙是粒径小于1微米的轻质碳酸钙，由于轻质碳酸钙的沉降体积（2.4-2.8mL/g）比重质碳酸钙的沉降体积（1.1-1.4mL/g）大，所以称之为轻质碳酸钙。
碳酸钙的化学式为CaCO3,碳酸钙与所有的强酸发生反应,生成水和相应的钙盐（如氯化钙CaCl2）,同时放出二氧化碳;在常温（25℃）下,碳酸钙在水中的浓度积为8.7×1029、溶解度为0.0014,碳酸钙水溶液的pH值为9.5～10.2,空气饱和碳酸钙水溶液的pH值为8.0～8.6。
碳酸钙无毒、无臭、无刺激性,通常为白色,相对密度为2.7～2.9。
轻质碳酸钙的沉降体积:
2.5ml/g以上，比表面积为5m2/g左右。
轻质碳酸钙颗粒微细、表面较粗糙,比表面积大,因此吸油值较高,为60～90ml/100g左右。
2、轻质碳酸钙的生产方法
轻质碳酸钙的生产方法有多种，在国内的工业生产的主要是碳化法：
将石灰石等原料煅烧生成石灰（主要成份为氧化钙）和二氧化碳,再加水消化石灰生成石灰乳（主要成份为氢氧化钙）,然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀,最后碳酸钙沉淀经脱水、干燥和粉碎便制得轻质碳酸钙。
根据碳酸钙晶粒形状的不同,可将轻质碳酸钙分为纺锤形、立方形、针形、链形、球形、片形和四角柱形碳酸钙,这些不同晶形的碳酸钙可由控制反应条件制得。
轻质碳酸钙按其原始平均粒径（d）分为:
微粒碳酸钙（5μm）、微粉碳酸钙（1～5μm）、微细碳酸钙（0.1～1μm）、超细碳酸钙（0.02～0.1μm）、超微细碳酸钙（0.02μm）。
3、轻质碳酸的粉体特点
轻质碳酸钙的粉体特点:
a.颗粒形状规则,可视为单分散粉体;b.粒度分布较窄;c.粒径小。
4、轻质碳酸的广泛用途
广泛应用于造纸、塑胶、塑胶薄膜、化纤、橡胶、胶粘剂、密封剂、日用化工、化妆品、建材、涂料、油漆、油墨、油灰、封蜡、腻子、毡层包装、医药、食品（如口香糖、巧克力）、饲料中,其作用有:
增加产品体积、降低成本,改善加工性能（如调节粘度、流变性能、硫化性能）,提高尺寸稳定性,补强或半补强,提高印刷性能,提高物理性能（如耐热性、消光性、耐磨性、阻燃性、白度、光泽度）等。
3.2市场预测
目前，我国轻质CaCO3的生产企业近200余家，年总产量可达250万吨。
但年产万吨以上的厂家有很少，产量较高的厂家有：
广东恩平化工有限公司、四川华夏钙品有限公司、浙江菱化集团公司等十余家。
其于大多数厂家生产量多则几千吨，少则几百吨，甚至由土法生产，规模小，工艺设备落后，产品单一，质量稳定性差，缺乏市场适应能力。
近几年来一些厂家加大了生产规模，提高了工艺技术，更新了生产设备，产品质量上了档次，增强了应用性能，扩大了国内市场的需求量。
CaCO3由于晶型不同，细度不同，活化度不同，产品的应用性能、应用范围有很大区别因而其使用价值和产品价格也有很大的差别。
目前市场普通轻质CaCO3吨售价为450-650元人民币，微细轻质CaCO3吨售价为1000-1300元人民币，纳米级轻质CaCO3吨售价为2000-3500元人民币。
它的应用不但提高了产品质量，而且极大的降低了产品成本，刺激了应用行业的需求量，推动拉应用行业的快速发展，也刺激了商家投资该项目的欲望。
因而CaCO3一经开发，就表现出旺盛的市场需求，并呈逐年上升趋势。
据统计国内部分行业CaCO3用量所占份额是：
橡胶行业占48.4%，塑料工业占15.3%，造纸业占12.3%，涂料工业占7.8%，医药工业占6.2%，其它工业占10%。
CaCO3是橡胶产品的优良填充剂，在橡胶行业占据的份额最大，用量最多。
塑料行业对CaCO3产品的需求是较大的。
按塑料产品的品种和用途不同，添加CaCO3时也不同，其添加量约为20%，有的高达60%，若按20%~60%添加，以2000年我国塑料年产量460万吨计，年需超细、超细活性CaCO3约100万吨。
造纸行业，目前使用CaCO3产品，在品种和数量上都比较大，随着我国造纸工业的不断发展和CaCO3的开发应用，根据造纸工业的情况不同，CaCO3用量，按目前我国的纸年产1000万吨计算，每年需求轻质CaCO3约50-100万吨，可见其潜在的市场非常巨大。
涂料行业随着国民经济的发展，在涂料领域应用CaCO3量在迅速增大，且要求更高，应用领域更广泛，从普通的千家万户到国家的航空航天等高科技应用，是CaCO3最有开发潜力的市场，年需用量超50万吨。
在可预见的一个时期内CaCO3的应用必将进入一个高速增长的发展阶段，因而，目前是介入CaCO3产品市场的最好时机，也是21世纪CaCO3产业新的经济增长点。
综上所述，根据市场预测可知，CaCO3有非常巨大的开发潜能和广阔的应用前景。
CaCO3产品市场广阔，销售有保障。
第四章生产规模和产品方案
4.1生产规模
拟建的微细活性碳酸钙生产线。
考虑当地冬季石灰石价格较低，并且在冬季当地劳动力较为充足，故此项目生产运行期安排在每年的11月初至次年的4月底，年计算生产运行180天，生产纳米级超细活性碳酸钙5000吨。
4.2产品标准
纳米级超细活性碳酸钙产品，采用国家质量标准。
超细（纳米）碳酸钙国家标准
项 目
指标
NCC－50
NCC－100
Caco3（干基）的质量分数/%≥
93
93
电镜平均粒径/（nm）≤
50
100
XRD线宽化法平均晶粒（nm）≤
50
比表面积/（m2/ｇ）≥
35
团聚指数≤
协议
协议
吸油量/（ｇ/100ｇ）≤
协议
协议
白度≥
90°（特殊用途可协议）
PH≤
10.5
10.5
水份的质量分数/%≤
1.0
1.0
≤盐酸不溶物的质量分数/%
0.5
0.5
屈服值
协议
协议
透明度
协议
协议
第五章工艺技术方案
5.1工艺方案的选择
生产微细轻质CaCO3是以以石灰石为原料，经立式节能窑煅烧，自动化灰机多次过滤、除渣化灰，窑气碳化，沉淀，脱水，烘干等工序制成产品。
该方案投资少，成本低，制造水平较高，产品质量稳定，市场价格高，经济效益好。
结合该公司有利的地理条件和经济实力，拟建的微细活性碳酸钙生产线，采用国内外最先进设备，进行工业化、规模化、现代化生产。
该方案工艺技术、装备水平及产品质量在国内同行业中处领先地位。
产品进入国内同类产品中的先进行列。
5.2生产理论基础
1、石灰石煅烧工序的化学反应式：
2、石灰消化工序的化学反应式：
3、碳化工序的化学反应式：
5.3工艺方块流程图
水
烟煤
锅炉
5.4工艺流程特点
1、该生产工艺流程：
紧凑、顺畅、机械化程度高、占地少。
2、该生产工艺制得的CaCO3产品标准高、质量稳定、消耗低、效益好。
3、该生产工艺流程及所需设备是目前国内最新最先进的。
5.5消耗定额
单位：
T产品
序号
名称
规格
单位
单耗
单价
1
石灰石
CaCO3≥97%
kg
1200
120元/T
2
无烟煤
≥25121KJ/kg
kg
110
730元/T
3
木煤
≥16747KJ/kg
kg
90
600元/T
4
包装袋
55×90
条
25
0.9元/条
5
新鲜水
19℃
T
10
1.0元/T
6
电
380V
KW/h
200
0.80元/KWh
7
化学原料
kg
40
6元/kg
5.6主要设备
主要设备选型（以5000吨/年CaCO3、年运行180天计）
1、煅烧立窑
根据物料衡算，每天生产微细活性碳酸钙28吨，入窑煅烧石灰石31吨，生产石灰17吨；以石灰立窑容量利用系数0.35吨/（日.立方米）计算，需用立窑合计有效容量49立方米；参照节能环保石灰立窑规格型号，选50立方米立窑1台，立窑最大内经2.5米，总高度16米，料层高度11米。
2、化灰机
每天需处理石灰量为17吨
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