年产6万吨锰电解阳极渣综合利用工程可行性研究报告.docx

1、年产6万吨锰电解阳极渣综合利用工程可行性研究报告年产6万吨锰电解阳极渣综合利用工程可行性研究报告附表1：总成本费用表附表2：营业收入及营业税金计算表附表3：利润及利润分配表附表4：项目投资现金流量表附表5：项目资本金现金流量表附表6：贷款及贷款偿还能力表附表7：财务计划现金流量表附表8：资产负债表附表9：固定资产折旧表附表10：无形及递延资产摊销表1 总论1.1项目名称及拟建地1.1.1项目名称湖南XX矿业有限责任公司湘黔渝“锰三角”地区6万t/a锰电解阳极渣综合利用工程1.1.2项目拟建地XX县工业园创业大道西端：湖南XX矿业有限责任公司15万吨/年电解金属锰项目用地内的西北面1.2项目建设

2、单位及简况项目建设单位：湖南XX矿业有限责任公司承办单位性质：股份制私营企业企业法人代表：XX2010年以来，XX县县委、县政府为彻底解决本县锰冶炼目前存在的问题，采取了电解锰业的资源整合、引导企业向园区集中、实现资源优化配置、提升企业生产和管理水平、等量淘汰原有落后产能和综合治理区域环境等系列强力措施，决定以现有电解锰企业参股的方式组建湖南XX矿业有限责任公司，实施XX县锰冶炼产业整合150kt/a电解金属锰生产线建设项目，采用新的生产工艺，分三期进行，每期产能为50kt/a电解金属锰，共15条电解生产线，单条产能10kt/a电解金属锰。湖南XX矿业有限责任公司于2011年开始在XX县工业园

3、组建第一条年产5万吨电解金属锰的生产线，2013年9月15日一次投料生产正常。于2013年10月开工第二条生产线5万吨/a电解金素锰建设，准备2014年底建设第三条5万吨/a电解金素锰生产线，争取2015年底公司年产电解锰能力达到15万吨。公司为了解决电解锰生产过程产出的阳极渣污染问题并综合利用，特委托湖南有色金属研究院开展了“电解锰阳极渣综合利用课题的研究”，全流程工艺，已经过扩大试验，该工艺流程简单，指标稳定，所用辅助还原剂为一般化工产品。1.3可行性研究报告编制单位可行性研究报告编制单位：化工部长沙设计研究院资质证书编号：工咨甲发证机关：国家发展和改革委员会1.4项目背景及建设的必要性1

4、.4.1项目背景重金属铅、铬以及金属砷等生物毒性显著的重金属不能被生物降解，相反却能在食物链的生物放大作用下，成千倍地富集，最后进入人体。重金属在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中累积，造成慢性中毒。 2009年7月，湖南武冈市文坪镇和司马冲镇等地发生儿童“血铅”事件，目前武冈市有关部门已对工程周边的千余名群众进行了体检，90%的群众存在血铅超标现象，以对1958名群众进行体内铅含量检测，超标人数达1354人，其中数百名儿童相继被检查出血铅超标。湖南省环保专家和武冈市相关部门的联合调查证明，这次铅污染的形成原因为，武冈市精炼锰加工厂在提炼锰元素的

5、过程中，为降低成本，使用了禁止使用的锰电解含铅阳极渣所致。经专家检测证明，此次污染的途径为冶炼过程烟尘污染，即工厂在融化电解锰阳极渣时排出的废气。与锰矿石相比，利用阳极渣废料，对于清洁生产等工艺有着相对严格的要求。因为在废渣中含有大量铅成分，如果烟囱的高度不够的话，铅粉尘就很容易被排出去，污染环境。目前，常年积累的采矿、选矿和冶炼的含重金属废渣还没找到行之有效的治理措施，根据国家发展改革委办公厅关于组织申报资源节约和环境保护2012年中央预算内投资备选项目的通知（发改办环资20111524号）精神及“锰三角”的产业特色，需围绕锰产业链对含重金属废渣进行延伸治理，为了从源头上减少和控制污染物的排

6、放，湖南XX矿业有限责任公司提出了本项目的建设，委托我院在湖南有色金属研究院实验研究基础上编制本可行性研究报告，申请国家专项资金扶持。1.4.2 项目建设的必要性1.4.2.1 是实现湘西锰业可持续发展的需要湖南锰矿资源丰富，约占全国总储量的18%，且集中分布在湘西地区，其中仅XX县就占了全省的30%，储量0.28亿t。近年来湘西州加强锰业产业规划与布局，选择以资源综合利用为主的循环经济发展路线，大力发展锰资源精深加工产业集群，重点打造锰业产业链，逐步实现了锰产业升级。同时，随着湘西锰企业良性发展，产业比较优势逐渐明显，产品竞争力在市场上逐步增强。全州已有大小工业园区22个，规划面积50多平方

7、公里，入园企业174家，入园项目近200个。以XX锰业、新魏公司、振兴公司等企业为龙头的锰系列产品加工业已成为该州最大的产业。湘西州锰业主要产品为电解金属锰和锰粉，年产电解金属锰42.89万吨，电解二氧化锰0.6万吨，四氧化三锰0.4万吨，锰系列合金生产等产品刚刚起步，规模较小；其余为锰粉和少量焙烧锰矿原始产品出售。电解锰及锰系列产品年产销量已超过43万吨，年销售收入61.27亿元，年创利税8.65亿元以上，年出口创汇4.22亿美元以上。近年来，电解锰行业的迅猛发展，给湘西经济带来腾飞，同时，也给周围环境带来创伤，特别是对河流水体造成严重污染，群众反响强烈。为切实解决群众疾苦，协调环境与经济发

8、展的关系，湘西州环保局曾组织专门力量就此问题，对吉首境内的峒河、万溶江与XX河、兄弟河流域进行了调查。通过调查发现，湘西州大部分电解锰企业废水排放虽然都已实现了清污分流、废渣入库，但能实现全面达标排放的企业屈指可数。不经任何处理，甚至带渣排放（直排、漏排）现象时有发生，致使电解锰对水体造成严重污染，总锰、六价铬严重超标。仅吉首境内和XX境内的4条主要河流周围共有电解锰企业27家，生产总能力达19.03万吨，总锰排放量38.06吨/年（总锰排放量按电解锰企业满足达标排放时的废水排放量100吨/吨产品和总锰浓度2.0mg/1计算），总锰现状排放量达3740.62吨/年(按排污费核定中电解锰企业废水

9、排放量150吨/吨产品和总锰浓度50.0mg/1计算)，其中：吉首峒河流域有电解锰企业7家，生产规模共2.5万吨/a，总锰排放量达5.0吨/年，总锰现状排放量达165吨/年。万溶江流域5家，生产规模3.2万吨，总锰排放量达6.4吨/年,总锰现状排放量达240吨/年。XX河流域有电解锰企业11家，生产规模8.33万吨,总锰排放量达16.66吨/年，总锰现状排放量达1657.22吨/年。兄弟河流域4家，生产规模5.0万吨，总锰排放量达10.0吨/年，总锰现状排放量达1678.4吨/年。通过对4条河流域总锰的水环境容量测定发现，峒河、万溶江、XX河、兄弟河总锰最大允许排放量分别为11.6吨/年、1.

10、9吨/年、47.7吨/年、9.1吨/年，按每吨电解锰排200克总锰（满足达标排放，废水排放量：100吨/吨产品，总锰浓度：2.0mg/l）折算，其电解锰生产理论建设规模分别为5.73、0.95、7.95、4.53万吨，即使所有的电解锰企业100%实现全面达标排放，目前的建设规模也已超出其环境容量所允许的最大建设规模。总锰排放量也大大超过其水环境容量，超过的倍数分别为13.2倍、125.3倍、103.2倍和183.4倍。由此可见，河流的纳污负荷已严重透支。更何况，现在4条河流域的电解锰企业达标排放率还很低，近90%以上的企业偷排、漏排现象十分突出，已经造成了一条XX河“黑河”的存在，如果继续任其

11、现状发展下去，峒河、万溶江又将成为第二条XX河“黑河”，让人触目惊心。因此，加强环境污染治理和控制生产规模已到了刻不容缓地步。本工程将研发的电解锰阳极渣综合回收技术应用到生产实际中，引导企业将治污重点从末端治理向全过程控制转变，实现锰业可持续发展是十分必要的。1.4.2.2是 保护环境、消除电解锰渣污染的需要随着我国钢铁及有色金属工业的迅速发展，锰及其合金作为钢铁、有色金属工业的添加剂、脱氧剂和脱硫剂，是不可缺少的原料，其需求亦不断增长，拉动电解金属锰行业得到迅速发展。电解锰法虽然对矿石的要求较低和可得到高纯度金属，但是其在电解过程中会产生相当多的废水、废气和废渣，如：在锰电解清槽过程中就有大

12、量的阳极泥产生，这种阳极泥是由电解液中部分Mn2+ 在阳极区被氧化形成Mn4+的水合氧化物。锰阳极泥含MnO2、MnO、PbO等数十种化合物，含锰量约40%50 %，因其组成复杂，回收利用难度大，故除少量用于电解锰厂氧化二价铁外，绝大部分成为废弃物，目前均廉价销售给锰铁合金冶炼企业，作为生产锰铁合金的原料。电解锰产生的阳极泥除含MnO2外，同时含有3%5%的铅和0.3%左右的硒，200400g/t的Ag。在电解锰的生产过程中，阳极泥的总量占电解锰产量的10%左右，每吨电解锰约产生100公斤的阳极渣。湖南XX矿业有限责任公司年产电解金属锰15万吨/a，产出阳极渣15000吨。湖南湘西地区2009

13、年电解锰产能达到60万吨，实际产量46万吨，外排含铅阳极渣超过45万吨。湘黔渝（XX县、秀山县、松桃县）交界的“锰三角”地区2010年已建成投产的电解锰企业达44家，年生产能力近86万吨电解金属锰，实际生产金属锰75.3万吨/a，年产出含铅阳极泥渣67万吨/a。以前含铅阳极渣卖给锰铁企业冶炼锰铁合金，在1500左右的高温作用下，铅以氧化物的形式散发到烟气中，造成周边大气、土壤和水体的铅污染，导致人体血铅超标。国家环保部2007年起在湘黔渝交界“锰三角”地区开展了环境综合整治治理，“锰三角”地区锰污染废水治理取得了明显成效，42家电解锰企业建设了废水处理设施，河流的污染得到了控制。但含铅阳极渣脱

14、铅和综合回收利用属于危险废物安全处理和有效利用范畴。本项目在XX县地区建设含铅阳极渣综合回收利用工程，回收“锰三角”地区电解锰企业的含铅阳极废渣，充分回收废渣中的锰和铅等有价金属资源，并不断开发含铅废渣综合利用技术，消除阳极渣中铅对居民生命健康安全的威胁，实现电解锰行业清洁生产，促进“锰三角”地区污染综合防治，落实国家可持续发展战略，确保区域社会稳定，是非常必要的。1.4.2.3 是促进湘西地区经济发展、构建和谐社会的需要湘西州地处湖南西北部，属于传统的老、少、边、山、穷地区，共辖有8个县、市，其中：吉首为省级扶贫工作重点县，其余7个为国家扶贫工作重点县。多年来，湘西人克服自然、基础条件的不足

15、，全州经济取得喜人的成绩。2008年，全州实现生产总值226.66亿元，与2000年相比，按可比价格计算，年均增长9.4%。三次产业的结构由2000年的31.9：31.4：36.7调整到2008年的18.3：41.3：40.3，第二产业继2007年开始再一次在三次产业中处于领先位置。2008年矿产业、食品加工产业及生物医药产业三大支柱产业实现工业增加值112亿元，同比增长11.5%，支柱产业占全部规模工业比重的79%，拉动规模工业增长7.9个百分点，对工业经济的贡献作用明显。其中：矿产业实现工业增加值62.48亿元，同比增长10.4%；食品加工产业实现工业增加值39.32亿元，同比增长29.2

16、%；生物医药产业实现工业增加值10.20亿元，同比下降0.5%。伴随着新型工业化的强力推进，全州各县市纷纷出台系列措施，着力在科技创新和产业转型上求突破，立足本地资源优势，面向国内外市场加快实施工业结构调整，围绕矿产品深加工、农产品精加工、生物医药三大产业集群，积极培育新兴产业，推进节能减排，构建生态工业园、生态产业链和循环产业体系，实现经济发展与环境保护双赢。本工程的建设是对以XX县矿产为龙头的支柱产业的有力支持，是对锰产业链资源利用的进一步延伸和完善，本项目是典型的锰电解过程有害废渣综合回收利用、节能减排项目。其投产必将对湘西地区经济带来新的增长点，促进湘西地区经济发展，同时带动当地相关产

17、业的启动和发展，具有良好的经济效益和社会效益。因此，本工程建设是必要的。1.5研究工作的依据和范围1.5.1研究工作的依据a) 湖南XX矿业有限责任公司委托编制本工程可行性研究报告的工程咨询合同；b) 国家发展和改革委员会办公厅文件国家发展改革委办公厅关于组织申报资源节约和环境保护2012年中央预算内投资备选项目的通知发改办环资【2011】1524号；c) 建设方提供的其它有关基础资料；d) 有关规范、规定及标准等。1.5.2研究工作的范围本项目研究的范围主要包括：项目背景及建设的必要性，市场预测，建设内容与规模，项目建设条件，工艺技术方案，总图规划布置方案，公用工程，环境影响评价，建设投资及

18、经济效益分析。1.6 总体目标本项目通过年处理6万吨阳极渣工程的建设，处置和利用本企业2015年后15万吨/a金属锰电解产出1.5万吨锰电解阳极渣及湘黔渝“锰三角”地区电解锰含铅阳极渣，消除锰铁冶炼过程的铅污染源，解决电解锰企业含铅废渣的安全处置难题，保障企业的正常生产，维护当地的社会稳定，促进“锰三角”地区经济与社会可持续发展。同时，不断开发经济、实用、高效和环境友好的含铅阳极渣安全处置和清洁利用技术，为我国含铅阳极渣清洁利用和铅污染的源头控制提供工程典范，积累铅污染治理的工程经验，并将有关的工程技术在国内电解锰生产行业进行推广应用。1.7 建设内容与规模本工程拟建设年处理电解锰阳极渣600

19、00吨的生产车间及配套的原辅材料、成品库，办公、生活、文化活动等配套设施。建设规模：主产品：年产硫酸锰溶液（以锰Mn2+105.5g/l）231783m3，返回15万吨/a金属锰电解工段；副产品：年产含铅、硒、银废渣7651.3吨（含Pb34.5%、Se8.18%、Ag1919g/t）外销贵铅生产企业。1.8 主要工程方案1.8.1 工艺技术方案根据湖南有色金属研究院对该铅阳极渣进行的5次循环试验结果表明，该工艺根据阳极渣的特性和成分特点，采用在稀硫酸溶液中还原剂还原浸出方法，提取阳极渣中的锰，同时富集渣中的铅、银、硒。锰的浸出率在97%以上，浸出后渣中的铅含量大于34%，该渣中富集了铅阳极渣

20、中的银、硒，有利于从该渣中回收。湖南有色金属研究院的试验结果为：试验规模200kg/次循环阳极渣；阳极渣：粒度-100目，试样Mn 41.8%、Pb 4.4%、Ag 345g/t、Se 0.37%、Fe 0.11%、Mg 0.65%、 Ca 0.94%。浸出：液固比34:1，温度8595，时间5.0h，硫酸加入量0.24kg/kg渣中金属锰量、还原剂加入量0.45 kg/kg渣中金属锰量，产出浸出液Mn106.5g/l，Fe0.015g/l，pH11.5，NH4+35.5g/l，Pb0.5mg/l，产出浸出渣逆流浆化洗涤三次。产出浸出渣渣率12.4%，含Mn8.1%、Pb34.55%、Ag21

21、50g/t、Se2.89%。浸出过程锰浸出率97.6%、铅入铅银渣率99.5%，银入渣率97.5%，硒入渣率92.1%。净化：时间1h，温度4050，用氨水调pH67，硫化铵加入量0.1L/m3浸出液，净化过程锰损失率0.8%。产出净化液Mn105.5g/l，Fe4.5mg/l、Zn0.32mg/l、Cu0.1g/l、pH67。净化渣产率为锰阳极渣量的0.011%，渣含Mn2.35%。全流程锰的回收率97.38%。原材料消耗为（以溶液中每吨金属锰计）：含铅阳极渣（Mn41.8%）2.392t；硫酸0.24t（H2SO493%）；还原剂0.45t（85% (NH4) 2 SO3）;净化剂1.1升

22、（(NH4) 2 S 8%）1.8.2 总图布置方案湖南XX矿业有限责任公司15万吨/a电解金属锰项目选址在XX县工业园创业大道西侧，占地500亩。本项目占地28.5亩（19000m2），在该项目内的西北侧，北部是XX河，东侧是15万吨/a电解金属锰浸出渣渣场，本项目的主要出入口设置在创业大道西侧，由创业大道进入厂区。本项目厂区根据工艺流程、场地地形及厂内建筑性质由北往南分成：生产区（原料堆放及粗加工、阳极渣浸出与净化工段、溶液贮存中转区），分厂办公室、宿舍、食堂、门卫、分析等。生产车间布置在厂区的东南面，依次为原材料堆放仓库、破碎车间、磨矿车间、阳极渣浸出过滤车间、净化除杂过滤工段、成品溶液

23、中转储槽，此外还布置有机修车间、配电间、锅炉房、烟煤棚、废水处理池等。办公区布置在分厂的西南位置，依次为门卫、办公楼、分析检测中心、公厕。生活设施有食堂、职工临时宿舍、职工篮球场、另设生产蓄水池、水泵房等。1.8.3 供电方案本项目用电设备总装机容量783.5kw，计算有功负荷433.2kw，计算无功负荷240.7kvA，计算视在负荷540.75kVA（电容补偿后），新增450kVA变压器二台, 需电力增容750kVA。本项目供电电源从距本项目场址约1.5km的XX县工业园220KV变电站10kV两级母线架空线路引来，采用双回路10kV供电，一用一备。在厂区新建一座10kV变配电所，供全厂用电

24、。电能计量采用高供高计，继电保护采用微机综合保护装置。低压配电系统采用TN-S系统。车间配电电压为380/220V，采用放射式方式向各用电设备配电。照明配电电压为380/220V。接地采用TN-S系统。1.8.4 给排水本工程设置生产给水系统、生活给水系统及室内、外消防给水系统。本项目厂区给水水源由工业园供水网系统供给，本项目也可在厂区北面设零时供水点，从XX河取水打入厂区高位池，作为厂区备用水源，供给厂区的生产和生活用水。厂区内设置环状室内、外消火栓供水管网。本工程排水采用雨污分流排水体制。生活污水排水量约为8.5m3/d。工业生产废水沉淀后回用于车间生产，不外排。事故时排废水池，事故排除后

25、回用于车间。1.8.5 环境保护本工程在生产过程中所产生的废气设置废气收纳和排放装置，将废气处理后达标排放（40m烟囱）。本工程将生产过程中所产生的废水进行处理后回用，不外排，发生事故时的废水存放在事故水池，待事故后再进行回用。本工程的生活污水收集后经化粪池初步处理后排入到厂区的污水处理站，污水处理站采用地埋式，通过污水处理站的处理，达到污水综合排放标准GB8978-1996中的一级排放标准后外排。为减少噪声对环境的影响，做好机械设备使用前的检修，减少设备非正常运行时所产生的噪声；配备、使用减震坐垫与隔声装置。加强劳动保护，改善工作人员作业条件。对工程中所用到的各种原料、添加物、生产余料、废料

26、等固体废物需制定完备的监管措施，妥善保管，对其中的有毒有害危险废弃物，集中收集存放后，运送至XX县工业园区危险废物处置中心进行处理。对于生活中所产生的各种生活垃圾等固体废物，设置集中收纳装置，定时进行收集和清运。在厂区空坪隙地多植树木及绿化带，以创造人和自然和谐共生的生态环境。1.9 总投资及资金筹措项目投入总投资10383.93万元,其中：建设投资9224.9万元，铺底流动资金745.03万元，建设期利息414万元。项目资本金4383.93万元，资本金来源为公司自筹。其余建设投资6000万元申请银行贷款,贷款年利率6.9%。其余流动资金1738.39万元申请银行贷款,贷款年利率6.56%。1

27、.10 财务效益项目正常年销售收入31780.48万元，年均总成本25174.62万元，年均利润总额4243.14万元，净利润3182.36万元。本工程投产后，预测项目总投资收益率为36.57%，项目资本金利润率72.59%，全部投资(所得税后)财务内部收益率为29.79%（税前37.43%）；投资回收期5.08年（税前4.5年），项目有较强的清偿债务能力；不确定性分析表明，项目有一定的抗风险能力。可见，项目财务效益好。1.11 研究结论本工程利用湘黔渝“锰三角”地区电解锰阳极渣年产硫酸锰溶液（以MnSO4含量计290g/l）231783m3返回15万t/a电解金属锰生产系统。工程选址位于XX

28、县工业园区湘黔渝“锰三角”地区，有充足的电解锰阳极渣资源，生产工艺采用还原剂浸出法工艺闭路循环，试验表明，锰的浸出率在97%以上，浸出后渣中的铅含量大于34%.Ag1919g/t，还原剂中无重金属等有害杂质，产品硫酸锰溶液的纯度高，矿浆过滤性能好，该工艺生产技术成熟，可以保证锰电解生产金属锰对溶液的质量要求。综合回收利用“锰三角”地区金属锰电解的含铅阳极渣6万吨/年a，产出金属锰电解所需的合格新液231783m3/a，（Mn2+105.5g/L）。每年可产出金属锰24453吨，可减少碳酸锰矿粉（Mn17%）17.12万吨消耗、硫酸7.34万吨消耗，减少碳酸锰矿粉浸出渣（锰渣）10.28万吨排放

29、。项目所在区域环境质量较好，大气扩散能力强，生产过程无工业污水外排。项目的建设得到了湘西州委、州政府及XX县委、县政府的高度重视及大力支持。项目工艺技术已由湖南有色金属研究院进行了连续5次闭路循环试验，工艺流程方案可靠，指标稳定，操作简单，产品硫酸锰溶液返至主工艺生产金属锰，不存在产品市场风险，是湘黔渝“锰三角”地区废渣综合利用项目，符合国家的资源循环利用，保护环境、减少污染的产业政策，社会、经济效益显著，项目可行。1.12 存在的问题与建议尽快地与XX县供电、供水部门联系，落实项目的用电、用水计划。项目批准后与政府环保部门联系，请有资质的环评单位对本项目进行环境评价。1.13 主要技术经济指

30、标表1.13-1 主要技术经济指标表序号指 标单位数量备 注1建设规模硫酸锰溶液（含MnSO4290g/l）m3/年231783符电解金属锰新液质量要求副产含铅银渣（含量PB34%）吨/年7651.32用地指标厂区红线用地面积m21900028.5亩建构筑物总占地面积m27852新建建筑建筑面积m29747建筑密度%41.33容积率%0.36绿地面积m26840绿地率%37.243项目总投资万元10383.933.1建设投资万元9224.93.2铺底流动资金万元745.033.3建设期利息万元4144劳动定员人1665原辅材料用量5.1含铅阳极渣（干计）吨/年60000含Mn41.8%5.2硫

31、酸 H2SO493%吨/年6019.25.3还原剂 85% (NH4)2SO3吨/年112865.4煤（烟煤）吨/年50166燃料、动力消耗6.1水m3/a2514006.2电Mwh/a4795.237年均总成本万元25174.628年均销售收入万元31144.439正常年均利润总额万元4243.1410年均净利润总额万元3182.3611总投资收益率%36.5712项目资本金净利润率%72.59达年产平均13财务内部收益率所得税前%37.43所得税后%29.7914静态投资回收期（所得税后）a5.08含建设期2年15盈亏平衡点%46.762 市场分析2.1 电解锰生产概况电解金属锰作为一种重要的冶金、化工原材料