年产2万吨特材冶炼灰渣综合利用工程可行性研究报告.docx

1、年产2万吨特材冶炼灰渣综合利用工程可行性研究报告附图：总平面布置图第1章 总论1.1 项目名称及承办单位1.1.1 项目名称项目名称：特材冶炼灰渣综合利用工程主要产品：金属镓、硫酸铝钾、白炭黑（二氧化硅）生产规模：2万吨废渣/年1.1.2 项目承办单位及法人代表项目承办单位： 三门峡神源镓业有限公司法人代表： 任卫东1.1.3 项目拟建地点三门峡市产业集聚区三门峡神源镓业厂区1.2 可行性研究报告编制单位编制单位：大连化工研究设计院证书编号：工咨甲207200700051.3 编制依据和范围1.3.1 依据1、项目承办单位编制本项目可行性研究报告的委托书；2、中华人民共和国循环经济促进法；3、

2、中华人民共和国清洁生产促进法；4、国家发展改革委关于印发“十二五”资源综合利用指导意见和大宗固体废物综合利用实施方案的通知（发改环资20112919号）；5、关于发布实施促进产业结构调整暂行规定的决定（国发200540 号）；6、关于加快推进产能过剩行业结构调整的通知（国发200611 号）；7、国务院关于印发有色金属产业调整和振兴规划的通知（国发200914 号）；8、河南省人民政府关于印发河南省有色金属产业调整振兴规划的通知（豫政200973 号）；9、中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要。1.3.2 范围根据国家对建设项目可行性研究报告的工作范围和深度规定，本可行性研究报

3、告对项目建设的概况、建设的必要性、建设条件和厂址方案、工程分析、清洁生产、技术方案、工程设计、环境保护与安全卫生、生产组织与劳动定员、项目管理与实施进度、工程招标与投标方案、投资估算与资金筹措、经济评价、工程效益等方面进行了分析论证，为项目的决策和建设提供依据。1.4 项目提出的背景十余年来，国内棕刚玉产量大幅度增长，大量未处理烟灰无组织排放，造成较严重粉尘环境污染。近年来在国家相继出台各项环境保护的法律法规后，各棕刚玉生产企业均配建烟尘收集设备，但至今大部分企业仍然将收集后的烟尘作为工业垃圾倒置，造成环境污染。根据棕刚玉生产原料的不同，其烟尘中含有0.15-0.2%的镓、10-15%的钾、5

4、0%左右的二氧化硅以及20-30%的氧化铝。近年来镓的市场需求大幅增涨，同时，钾是我国短缺资源，也有很大的市场需求。本项目处理此烟尘具有显著的经济效益和社会效益，在国家重点进行产业结构调整的背景下，本项目工业化符合国家资源综合利用、节能减排等清洁生产技术研发的指导方向。中科院过程研究所近年来专注于化工和湿法冶金行业的清洁生产技术的研究与开发，并取得了一些核心技术，其中含镓特材烟尘的综合利用清洁生产技术，在试验室获得重大突破性成功，利用该项创新技术，可以实现特材烟尘中镓、钾等资源的高效清洁利用，为我国冶金烟尘废弃物的资源化利用提出了一条新的工艺路线。1.5 项目实施的意义1、为我国棕刚玉烟尘的资

5、源化利用开辟了新的方法。该工程项目成功实施后，棕刚玉烟尘可以得到高效利用，镓的综合回收率均达到80%以上，余渣主要是二氧化硅，可用于提取超细白炭黑（二氧化硅）。2、近年来国家对工业粉尘污染防治技术的研究高度重视，该项目实施成功，可以冶金烟尘废弃物的资源化利用提供新的事例。同时，拓展了我国镓、钾的资源。1.6 项目承办单位三门峡神源镓业有限公司是一家为处理三门峡区域众多的棕刚玉生产企业排放的大量烟尘于2011年11月成立的民营股份制新公司。公司位于三门峡市产业集聚区。该公司团队由具有丰富工业企业管理与清洁冶金技术生产经验的团队组成。该公司秉承循环经济理念，走资源综合利用之路，充分利用废弃灰渣，将

6、环保产业链延伸到冶金材料领域。1.7 项目基本情况1.7.1 项目建设的必要性棕刚玉是一种重要的工业原材料。它是普通磨料的主要品种，在磨料、磨具和磨削工业中一直处于量大面广的地位。由于棕刚玉具有熔点高以及化学稳定性、热稳定性和高温稳定性高等多种优良特性，因而也被广泛用于冶金、化工、建材、轻工、交通及耐火材料等非磨削领域。国外一些工业发达国家，棕刚玉的非磨削用量已经超过了磨削用量 我国棕刚玉的年产量约50万吨，主要集中在贵州、河南、山东等铝土矿产地，其中贵州的年产量占全国年产量的35 左右。棕刚玉是以高铝钒土为原料，以优质无烟煤和铁屑为配料，在电弧炉内经2000 高温冶炼而成的。在高温冶炼过程中

7、，烟气排放量很大，而且烟尘浓度高。如在一台7500kvA的电弧炉的生产过程中，如果没有收尘处理，则排放的烟尘浓度在1500mgm3以上是国家规定排放标准100mgm3的l5倍。大量高浓度烟尘的排放，对生态环境造成严重危害。因此，国外棕刚玉冶炼炉均设除尘系统。我国新建的大型棕刚玉冶炼炉也设计了除尘系统 ，一些原未安装除尘系统的老企业也在逐步安装除尘系统。随着除尘系统投人运行，大量烟尘的收集及堆放将给工厂造成新的危害。因而，棕刚玉烟尘回收并实现其综合回收利用，有着重要的经济价值和保护生态环境的意义。我国棕刚玉主要生产企业近200家，主要位于高品位铝土矿资源较丰富的河南省、山西省与贵州省。其中河南省

8、即有140余家，拥有从1200 10000kVA不同功率的冶炼炉200余台，年产能约为200万吨以上，占全国的66以上，达到全球产能的40。河南成为名符其实的棕刚玉生产大省。同时，河南省的棕刚玉生产企业主要位于三门峡，以及登封及伊川地区，因此在三门峡地区建设棕刚玉烟尘综合利用工程项目，对解决其环境污染十分必要。1.7.2 主要建设内容本项目采用湿法浸出综合回收棕刚玉烟尘中的铝、钾、镓等有价元素的清洁生产新技术，建设一条年处理2万吨刚玉烟尘的生产线，具体包括：原液配置、溶出、硫酸铝钾结晶与分离、结晶后液中和及碱液沉镓、富镓沉淀碱溶、镓液净化、镓电解、余渣中二氧化硅碱溶后硫酸中和制取白炭黑、硫酸钙

9、回收等工段，以及循环水等公用工程。生产所需高压蒸汽由本项目所在的三门峡市产业聚集区集中提供，不建蒸汽烧炉。1.7.3 总投资及资金来源项目总投资12260万元，所需资金全部由项目承办单位自筹解决。1.7.4 主要技术经济指标主要技术经济指标表主要技术经济指标表序号指标名称单位数据备注I技术数据1产品产量1.1金属镓kg/年210001.2硫酸铝钾t/年300001.3二氧化硅t/年80001.4硫酸钙t/年2000II经济数据1总投资 万元122602资金筹措其中：自有资金银行借款万元万元万元858236783经营收入万元14200年平均4补贴收入万元0年平均5总成本费用万元5680年平均6利

10、润总额万元8520年平均7增值税万元1494.7年平均8税金及附加万元149.47年平均9所得税万元1831.80年平均10净利润（税后利润）万元7025.3年平均III财务评价指标1.1项目资本金内部收益率%70.5所得税后1.2总投资收益率%23.291.3资本金净利润率%39.322偿债能力分析2.1资产负债率40.77年平均3盈亏平衡点（BEP）56.02第2章 项目背景与市场分析2.1 项目背景目前，全国棕刚玉的产能已达300万吨，产量超200万吨，河南省的产量已占全国的55%以上，而河南省的棕刚玉的生产企业又集中在三门峡、登封和伊川三地。近年来根据各地环保政策的要求，各棕刚玉生产企

11、业收集的总计超过2万吨以上的烟灰堆存造成严重的污染。本项目利用新开发的湿法浸出技术综合回收其中的镓、氧化钾与氧化铝，余渣可用于做建筑用原料，实现其全部的综合利用。生产过程无废渣、废水排放。其产品金属镓、硫酸铝钾、白炭黑等均有较广泛的市场需求，本项目可望取得预期的经济效益。2.1.1 金属镓的性质及用途镓为银白色金属，质软，性脆，在空气中稳定，熔点29.78，沸点2403，密度5.907g/L。金属镓的凝固点很低，液态镓转变为固态时，膨胀率为3.1%。纯液态镓冷冻时会出现明显的过冷现象，因此可以在过冷条件下几天不结晶。镓是两性金属元素，镓及其氢化物既可溶于酸，也能溶于碱。镓元素主要有+1与+3价

12、氧化态，第一电离能为5.999电子伏特。镓的化学活性低于铝。常温下，镓与氧和水均不发生反应，但在高温下，可被氧或硫分别氧化为+3价化合物。镓在常温下可与氟、氯、溴等反应生成三价或一价化合物。镓与稀酸作用缓慢，但易溶于浓的硝酸、氢氟酸、高氯酸与王水。镓可与苛性碱反应形成镓酸盐并释放氢气。以金属镓为原料的砷化镓等半导体材料具有优越的性能，已用于制备二极管、激光与场效应三极管、磁包存贮器、微波器件、晶体管与集成电路等，在电子、通讯与工业控制领域得到广泛的应用，并成为航空航天、国防等涉及国家安全的尖端技术领域的重要材料。21世纪以来，随着电子科技的迅猛发展，金属镓的用量大幅增加，已出现供不应求的局面出

13、现。除用于生产半导体材料之外，金属镓还用于生产超导材料、快中子反应堆结构材料，以及生产永磁材料的添加剂，用于太阳能发电系统，或太阳能电池芯片。金属镓换可用于制作光学玻璃、真空管。金属镓与石英制作测量高温的温度计，日本物质材料研究所还用液态金属镓制成了世界最小的“纳米温度计”。镓铝与镓金等合金可具有特殊的性质，用于石油催化与民用工业。其中镓主要用于生产砷化镓半导体材料。砷化镓由于其优越的特性，在通讯与电子领域得到广泛的应用，推动了光电子技术和现代信息技术的高速发展。2.1.2 硫酸铝钾的性质及用途硫酸铝钾，无色结晶或粉末。无气味，微甜而有涩味、有收敛性。在干燥空气中风化失去结晶水，在潮湿空气中溶

14、化淌水。易溶于甘油，能溶于水，水溶液呈酸性反应，水解后有氢氧化铝胶状物沉淀。不溶于醇和丙酮。熔点92.5。6065硫酸干燥时失去9分子水，在200时十二个结晶水完全失去，更高温度分解出三氧化硫。主要用作温浊水的混凝剂，起净化水质作用。造纸工业用作上浆剂与松香乳液配合用于纸张施胶，提高纸的抗水强度。医药工业用作防腐剂、收敛剂、止血剂。加制成枯矾，可作为外用收敛止血药；配成一定浓度水溶液，可用于防止水稻皮炎；制成氢氧化铝，可配制成胃病药。与青饲料一起拌和，可用于牲畜疾病防治。也是中药材半夏、南星的腌制剂等。轻工工业用作黄色医用玻璃的着色剂。制革工业用作铝鞣剂。造纸工业中用作上浆剂，与松香乳液配合用

15、于纸张施胶，以提高纸的抗水强度。医药工业用作防腐剂、收敛剂和止血剂。制成一定浓度的水溶液可用以防止水稻皮炎。印染工业中用作媒染剂、缓染剂和防染剂。还用作生产其他铝盐的原料，并用于火柴、涂料等的制造中。在分析化学中用作测定铁、锰、锑、铝时的化学试剂，以及细菌染色用硬化剂等。2.2 项目产品的生产现状与市场分析2.2.1 中国金属镓的生产现状与市场分析自上世纪80年代以来，4N镓的价格一直在250-470 $/kg间波动，基本用于航空航天与国防领域尖端材料的制备和研究，于2000年曾在短期达到过2000 $/kg。此后，由于世界经济下滑和国际军事政治形势的变化，金属镓的需求减少，2001至2003年4N镓的价格跌至低谷。从2004年后金属镓的产品拓展至民用，逐渐广泛应用于