年产1万吨1250目超细重钙粉生产线新建工程可行性研究报告.docx

1、年产1万吨1250目超细重钙粉生产线新建工程可行性研究报告年产1万吨（1250目）超细重钙粉生产线新建工程可行性研究报告第一章 总 论一、项目名称年产1万吨（1250目）超细重钙粉生产线新建工程。二、项目背景为落实我县委、县政府加大工业开发，强县富民的战略，结合我县及邻县丰富的方解石资源实际情况，为了提高资源的利用率，抓住目前国内对重钙粉需求量不断增长的好时机，提高方解石资源的附加值，走深加工的道路（超细与表面活性化）。因此，利用我县及邻县资源兴建一条超细重钙生产线。三、项目可行性研究的依据和范围1、可行性研究依据南京某大学和某非金属矿研究院提供的有关基础资料；到昆山市超微粉碎机械厂及上海市、

2、浙江省义乌市等地的塑料行业的实地市场调查的有信息；浙江省某超细重钙有限公司的实地考察情况；有关情报网提供的情报信息。2、可行性研究范围本工程目标是一条年产1万吨超细重钙粉生产线。可行性研究范围主要包括生产线的全部生产工艺、设备选型、土建工程、水电、环保、投资估算、效益分析、市场前景预测分析等。四、设计的指导思想和原则重钙粉生产线建设工程将以工艺技术比较先进、流程合理、降低能耗、提高重钙粉产品的品种和质量以及低的收入、高的经济效益回报为中心。精心设计、合理安排，充分利用现有资源。在生产线设计中，因地制宜地采用国内相类似的生产厂家已使用的先进、比较成熟、可靠的新工艺、新技术、新设备。提高设备的可靠

3、性和运转率，减少停机次数，减少无效的能耗。对主要设备、工艺流程、电器控制仪表的确定将进行技术论证，确保技术上先进，经济上合理。重视环境保护，采用高效环保设备，切实保证工程各项环保指标达到国家标准。鉴于工厂投资少、效益高，力争项目基建总投资控制在210万元左右。五、超细重钙粉生产线的地规模及产品品种d9710（m）粉体产品的台时设计产量为1.3-1.5吨，规模为年产1.0万吨。年运转率为85%。超细重钙粉生产线产出的重钙粉的主要产品及粒径如表11：表11 重钙粉的主要产品及粒径型 号定 义指 标516181101151201251d97表示每100公斤粉体含有97公斤的粉体颗粒小于粒径d97（m

4、）5 （m）6 （m）8 （m）10（m）15（m）20（m）25（m）除上述技术指标外，还可以根据用户的特殊要求在上述指标范围内设计生产出合格的粉体颗粒。六、超细重钙粉生产线工程采用的新技术、新设备采用了超细粉分级机（德国技术，已国产化）采用了具体有特定结构，比较适合于重钙粉粉磨的新型球磨机、国内已有3条生产线选用。适合于超细粉收尘的新型收尘器（德国技术，已国产化），确保环保符合国家标准。七、工程主要技术经济指标超细重钙粉生产线的主要经济技术指标汇总于表12表12超细重钙粉生产线主要技术指标序号指 标 名 称单 位数 量备 注一生产规模及产品品种万吨/年以C101核算产量各种粒径分布的重钙粉

5、粉体，主要的品种为：51,61,81,101,151,201,251等1.0球磨机+分级机二生产方式三全厂性能指标1装机容量KW4474470.82小时电消耗量(最大)Kwh3583小时生产用水量m3/h3四总平面图指标1厂区占地面积m2100002建构筑物面积m2600五总投资万元285.001固定资产投资万元210.002生产流动资金万元75.00六全厂定员人321生产工人人242管理人员人43服务人员人4七工人劳动生产率吨/人年312.50八吨重钙粉指标投产后1吨重钙粉投资元/吨210.002吨重钙粉装机容量Kw/吨h344.003吨重钙粉综合成本元/吨412.09九企业经济指标1年销售

6、收入万元700.002年销售成本万元412.003年销售税金万元70.004年销售利润217.91十企业经济发展1投资加收期年1.82投资利润率%103.773投资利税率%137.10八、结论与建议拟定工厂位于县丰收工业园内，为黄锦公路旁，离万年火车站仅2公里，公路、铁路交通极为方便，运输条件优越。超细粉生产线建成后，运输不存在问题。该超细重钙粉在江西省属第一条生产线（1000目以上）。我县已有普通重钙生产线、轻钙生产线各一条，对重钙粉的生产、销售均有一定的熟悉。在此建立超细重钙粉生产线是非常适宜的，可行及必要的。充分利用本地区丰富的方解石资源，我县及邻县方解石储量丰富。CaCO3含量98%，

7、白度，9096度，品位较高，有利于生产优质重钙粉。工程基本建设固定资产总投资为210万元，投资回收期1.8年，各项经济技术指标比较先进，具有较好的经济效益。综上所述，该项目市场前景广阔、原料资源丰富，工艺技术成熟可靠，建生产线条件优越，具有较好经济效益和社会效益，建议上级部门尽快审批立项，以使工程尽早投入建设发挥效益。第二章 市场预测一、市场预测的依据1、中国塑料加工业协会改性塑料专业委员会工业矿物在中国塑料工业中的应用、高分子与工业矿物复合塑料材料的发展前景、改性塑料产品现状与发展方向；2、日本卡尔普（CALP）工业株式会社来华技术交流；3、碳酸钙刚性粒子增韧HDPE的影响因素、CaCO3刚

8、性粒子增韧HDPE的脆韧转变研究；4、北京燕山石油化工公司树脂应用研究所高光泽无机填充增强聚丙烯的研究；5、合肥塑料总厂超细CaCO3在聚乙烯薄膜中的应用；6、马鞍山玻璃纤维厂CaCO3在PVC糊中的应用；7、英国工业矿物杂志世界工业矿物及科技发展趋势；8、用于制造硬PVC窗框材料的碳酸钙；9、国家建材局地质研究所情报室非金属矿开发；10、中国涂料工业协会我国涂料工业概况及填充料在涂料工业中的应用；11、造纸厂的调研结果及其它有关信息。二、我国重质碳酸下的现状及其发展方向近年来，随着我国科技的进步，重质碳酸钙（以下简称重钙）产品向专业化、精细化方向发展，进而拓展其应用领域。随着我国粉体技术、分

9、级技术、表面处理技术的开发和应用，以及各种新型粉碎及分级设备的相继问世和国外先进技术及设备的引进，附加值高的微细、超细及活性重钙的生产成为可能。与此同时，应用领域也在不断开拓，市场需求不断增长，日益引起各工业领域对重钙的重视，碳酸钙地业开始将重心逐步由轻钙转向重钙。目前，我国普通重钙和微细活性重钙年产量还不到10万吨。微细重钙、微细活性重钙在国外早已成为重钙的主导产品，而我国这类产品在整体碳酸钙市场却占有很小的份额。另外轻钙与重钙两大系列产品的比例（目前两者比例为1.2：1），与今后的市场变化很不协调，与国外市场需求恰好相反。据报道，国外市场重钙的需求大于轻钙，如在美国两者比例大致为：4：1。

10、三、市场预测由于重质碳酸钙（简称重钙）粉具有一系列优越的物化性质（尤其是物理性能），诸如易分散性、表面亲水性、光泽度和白度、硬度低、填充量大等，因而具有广泛的用途，是重要的化工原料，其应用领域包括造纸、塑料、橡胶、电缆、油漆和涂料、粘结剂、密封剂、日化、医药、饲料以及复合新型钙塑材料等。由于重钙的工业性能好、来源广、价格低，愈来愈受各行业的重视，新的应用领域不断出现。现分别就五大主要应用领域的市场1、塑料业根据英国工业矿物杂志副主编奥德利斯科尔的世界工业矿物及科技发展趋势的报道：可添加工业矿物填料的主要塑料产品是：聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚酰胺（PA：尼龙66等）、热塑树脂（TPE

11、S：PET、PBT）。主要的填料为：碳酸钙、三水铝石、重晶石、高岭土、方母、硅石、滑石、硅灰石。其中碳酸钙（轻钙、重钙）是最主要的填料，所占比例约总填料量的7075%。添加矿物填料的方式：一是以母粒形式；二是在成型加工中直接加入。工业矿物填充塑的应用领域： PP：汽车、家用电器、园艺工业用工具；PA：汽车、家用电器；TPESPET：瓶子、插头、插座、印刷电路板；PBT：汽车、工程；PVC：管材、装置、型材、冰箱材料。现有的基础研究表明，细化的重钙粉能明显提高塑料复合材界面的结合强度及力学性能，例如：实验表明，粒径15.9 m的重钙粉对提高HDPE填充材料的冲击强度几乎没有影响，而粒径个7.42

12、和6.66 m的重钙能使HDPE的冲击强度比未填充HDPE提高了2.5、3.5倍。另一方面，超细化的重钙粉能使塑料填充率明显增加，例如：对PVC制品而言，电缆填料，当用d9710m时，填充率将提高60%；如上管，当用d975m时，填充率提高了一倍；如下管，当用d9720m时，填充率提高了一倍，又如聚烯烃的编织袋，当用d9720m，填充率提高了1.5倍；当用d975m时，PP增韧的冲击强度提高了3倍等。总之，塑料中使用超细重钙粉，既可以降低塑料的制造成本，又可以提高和改善塑料的性能。具体应用事例如：随着环境工业的不断发展，城市垃圾焚烧是必然选择，当塑料薄膜中如果掺有重量为30%的碳酸钙就有助于烧

13、透、烧尽及保护焚烧炉。中国轻工总会塑料加工应用研究所研制成功的垃圾袋薄膜专用填充母料就职是使用最大粒径小于10m，平均粒径56m的微细重钙粉制成，达到日本的水平。如制作高密度聚乙烯钙塑钢片材，需要800目和1250目的重钙粉。钙塑钢片材的韧性和刚性都明显高于基材。日本卡尔普（CALP）工业株式会社（2万吨/年）生产的耐热、高刚性型、光泽型、木质型、流动型的塑料产品均是以碳酸钙为填充料，聚丙烯为基材。碳酸钙在PVC糊中可作填充料，用于玻璃工业。白色母料使用部分高白度的超细重钙来代替部分或大部分钛白粉，就可大大降低成本。中国非金属矿业导刊杂志碳酸钙在塑料工业中的应用现状及发展指出：我国塑料工业连续

14、多年来保持高速增长（年平均约15%左右）。目前年产量已超过1500万吨。由于我国国情，使用填料可以增强产品市场竞争力，尽管有一些品种不使用任何填料，但总的填料使用量仍然高于国际上通常认为的比例（10%）。按15%计算，塑料工业现在每年耗用的非金属矿物填料数量至少在250万吨以上，其中大部分是碳酸钙，目前国内碳酸钙行业每年供给塑料行业用的产品数量约为170万吨左右。根据我国塑料加工工业十五计划和2015年远景规划，到2005年塑料制品年产量将达到2500万吨，2015年将达到5000万吨。这两个数字意味着碳酸钙的耗用量分别达到250万吨和500万吨。同时该文还指出：国外塑料产品使用的填料中重钙占

15、主要地位，重钙与轻钙的比例，经典的说法是1418：1，因此塑料行业应尽量使用重钙，代替轻钙。现有的研究表明填充改性塑料具有广阔的发展前景。但是，以往推广应用中存在困难的主要原因是：新塑料产品的推广应用还存在一定的困难，但是，随着社会的发展及政府行为的干预，我国的情况会愈来愈好，如塑钢门窗的推广应用。本以为采用碳酸钙作填料，制造成本会降下来，可是前几年的实际情况是碳酸钙价格偏高（生产技术落后、产量少），如1250目的重钙的价格一直徘徊在：10001100元/吨，限制了重钙的推广应用。近年来，形势有所好转。汽车、家用电器工业、工程塑料的发展以及人们审美观的提高，填充改性塑料在我国将有大的发展，即表

16、示：重钙的需求在塑料工业会有大的发展。2、涂料、油漆业为了节约钛白粉，在涂料中愈来愈倾向于使用其它的无机填料，如碳酸钙就是涂料的主要填料之一，分轻钙和重钙，在半光、无光油漆和无光乳胶漆中普遍将重钙与轻钙混合使用。轻钙、重钙在涂料中应用情况见表21所示。涂 料 品 种用 量（%）醇酸半光、无光漆轻钙55.6油性调和漆重钙715酚醛磁性调和漆轻钙3.5 7钙酯黑板漆重钙50绉纹美术漆轻钙40一般底漆轻钙1013金属防锈底漆轻钙30二道底漆轻钙25重钙1015腻子重钙4070建筑乳胶化轻钙1620我国万吨级以上的涂料企业有30余家，大大小小的涂料，油漆企业有几千家。华东地区，1998年的涂料，油漆产

17、量是48.5万吨，占全国的37.4%。中南地区的涂料、油漆产量是34.6万吨，占全国的28.1%。全国涂料、油漆产量约为152万吨。涂料、油漆中使用的轻钙、重钙粉约为27.232.0万吨，重钙与轻钙的用量比例差不多是1：1。另一方面，表21轻钙、重钙在涂料、油漆中的应用，随着工业经济发展和人民生活的提高，将会促进涂料、油漆业的发展，尤其是汽车涂料、建筑涂料、家用涂料，防腐涂料等会逐年增加。再者，随着涂料新标准的实施，重钙、轻钙的使用量将会大大的增加，年使用量将达到4550万吨。3、填缝及密封材料业1997年，用于填缝及密封业的非金属矿量用量约为130160万吨，其中碳酸钙粉（轻钙、重钙）约为1

18、13吨，约占78%。4、造纸业由于社会对纸张的寿命要求愈来愈高，目前，北美大量酸性纸工艺向中性或碱性纸转变。在我国，造纸业用重钙粉主要有两种用途：一是作为填料，二是作为涂层。一般来说，造纸中每生产一吨纸需要填充粉料0.20.3吨，比例为2030%。作为填料级的重钙粉一般在3251250目，当然也可能于细一些，太细对分散不利，一般造纸厂不愿意采用，这完全取决于纸的质量要求，纸的质量愈高，填充粉体颗粒粒径愈细，对粉体的粒径分布要求愈高。粒径小于2m的重钙粉在造纸行业的应用主要是用于高档铜版纸的涂层（涂料），用量取决于涂层的厚度，一般用量为每生产一吨铜版纸的涂层中需加粒径小于2m的重钙粉约0.03吨

19、左右（比例为3%）。目前，由于我国大多数造纸厂使用的施胶方法是酸性施胶，主要采用的填料是高岭土和滑石粉（产品易发黄、虫蛀，且环境污染严重），重钙粉用量较少，其中高岭土的用量约占65%，而重钙的用量仅占6.4%，1997年我国造纸业的重钙粉用量大约是52万吨，1999年大约是68万吨。由于造纸业普遍认为：中性施胶是发展方向，最终必定会取代酸性施胶，重钙粉作为填料必定会有很大的范围内取代高岭王和滑石粉。据有关方面的信息，预计未来几年，我国纸和纸板的消费量每年将以6.5%的比例继续增长，计2010年消费量将达到60007000吨，2015年将达到1亿吨。在我国，外商投资的一大批大型、特大型造纸厂在沿

20、海一带建成投产，其先进的碱性施胶工艺以原纸的涂布加工，意味着我国造纸用碳酸钙应用正步入一个新的阶段。另外，这批厂家的投产，年总产量将达到3000万吨，年需碳酸钙约500万吨以上。5、其他行业其他行业主要包括浴室清洁剂、鞋油、牙膏制品、玻璃工业、白色灰浆、白水泥、池塘配料、水处理系统以及烟筒擦洗等等。在上述碳酸钙的五大应用领域内，目前仍有相当一部分是采用轻钙粉，我国1999年，轻钙年产量为220万吨，重钙为200万吨。据预测，由于轻钙的生产工艺复杂，价格高，同时生产轻钙对环境产生污染，今后发展趋势尽可能用重钙代替轻钙，国外经济发达国家重钙与轻钙的使用比例约为1418：1，明显高于我国。因此，随着

21、相关行业的发展，在上述应用领域内，到2002年，我国重钙与轻钙的用量的比例将达到7倍左右。重钙代替轻钙的关键是超细和活性化。三、结论1、由于影响使用重钙粉的因素太多，准确增量是很难预算的。但是，大幅度的增加是必然结果，特别是造纸、塑料和涂料行业。在未来的几年中，仅就福建、广东，对重钙粉的消耗增加速34万吨/年是完全可能的。2、随着我国人民生活水平的提高以及各类新材料的出现，高品位重钙粉（超细化、活性化、粒度分布范围更窄）是今后几年的重要发展方向。可以主为，上述对重钙粉的消耗增加34万吨/年主要集中在高品位的重钙粉。3、由于重钙的来源广、价格低，对重钙的开发应用一直是很热门的研究课题，新的应用领

22、域将会不断出现，这将为重钙粉的应用带来更大的市场。目前，高性能的重钙粉明显偏少。第三章 建厂条件一、交通运输厂区附近运输条件良好，建厂后，运输不存在问题。二、矿山资源本县境内有一座方解石矿山，储量丰富。附近弋阳县也有较丰富的CaCO3储量，含量98%，白度9096度，品位较高，有利于生产优质重钙粉。三、供电、供水该项目装机容量447KW，耗水3m3/n，厂址选在县丰收工业园内，供电、供水由工业园接入厂区。四、工程地质工程地质为丰山岗硬土，地质较好。第四章 生产工艺一、原料：方解石该公司所用方解石是来源于本地矿山，方解石平均化学成分和白度如表41所示CaOFe2O3AiO2TiOSiO2MgOK

23、2ONa2OMnO白度55.010.0180.120.0280.180.50.0180.160.01293-96由表中可知，公司的矿石品位较高，完全适合优质重钙粉的生产。二、主要设备造型及生产工艺流程1、方解石破碎设备从矿山开采出来的原料为块状，在入磨前必须进行破碎，为了缩小入磨粒度，提高球磨机台时产量，降低电耗，需要两级破碎。一级选用PE250颚式破碎机，二级破碎选用马型立式破碎机。经二破以后的粒度35mm占90%以上。2、碎石输送设备从一破土出来的碎石经TD160斗式提升机进二级破碎机；二破出来的碎石经TD160斗提升机进入磨头仓。3、方解石细磨设备经二级破碎后的方解石碎石，部分属于粉状物

24、料，在仓内容易发生闭塞。为使下料顺畅，在仓内配有减压锥，仓底设惯性振动给料斗及单向螺旋阀门。仓内方解碎石受到惯性振动给料斗的活化后，经单向螺旋阀门进入GZI型电磁振动给料机，经计量后喂入200300叶轮给料机给料密封4、方解石粉体的输送、分级和分离设备出磨的方解石粉体经气力输送管道进入1000型分级机，通过调节分级机的二次风量、转速、控制产品的细度。分级后，粗粉经分级机底部的下料管回到球磨机继续粉磨，细粉由空气携带进入高效过滤集尘器，含尘气体通过净化后经D29011型排风机排入大气。由高效过滤集尘器收下的微粉（产品）进入储存仓。由于微粉在高效过滤集尘器底部堆积易发生堵塞，特选用振动给料斗，并由

25、200300给料机卸料与密封。5、成品的储存与包装设备微粉储存仓要有一定的储存量，以保证整体生产的连续运行。本设计仓容量9m3。成品包装由一台包装机来完成，包装机设在仓底部。存在仓内的粉体经仓底的惯性振动给料斗活化后，经由200300叶轮胎给机进入包装机。为防止粉尘污染，在包装机上设置一台轴流风机，使包装机粉料进口形成微负压，产品由LBG型包装机包装，袋口由自动缝袋机将口缝合，然扣，输送到成品库存放。方解石超细粉生产线的工艺流程如附图41所示。生产线的设备平衡表见表42，生产线物料储存见表43。接示意图表42 生产设备平衡表序号项 目设备型号、规格数量年利用率（%）备 注1破 碎PE250颚式

26、破碎机双马型方式破碎机112碎石输送TD160斗式提升机Q=8m3/n23粉磨惯性振动给料机GDIOPA1单位向螺旋阀门（手动）2502501电磁振动给料机GZI，配套控制箱XKZ5G21球磨机1.837m1产量1.3T/n叶轮给料机2003001手机蝶阀40014粉体输送分级分离WF51000型分级级1生产能力1.3T/n(1250目)叶轮给料机2003001手动蝶阀2001高效过滤集尘器200250m21惯性给料机2002001高心排风机D290111手动蝶阀601消声器1电动蝶阀60015包装惯性振动给料斗GD06PA1叶轮给料机2003001包装机1轴流风机1缝袋机16其他ZW3/7型

27、水冷无油空压机1储气罐1UYK01/02型电容式料位计2表43 物料储存表序号物料名称储存方式个储存量（T）储存期（H）备注1碎 石存 仓115910钢仓2微 粉存 仓1967钢仓三、给排水工程1、供水生产线仅有1.87米球磨机轴承需水冷却，每小时1.5吨，合计用水3吨/n，可接丰收工业园供水管网。2、排水该生产线排水主要设备是冷却水，无有害成分，可直接排入雨水排水沟。四、土建工程1、土建技术条件万年县建筑施工力量较强，对工业厂房的施工和预制构件的生产、运输和吊装都不应存在困难。有关工程地质、水文地质等见第三章。2、建筑楼地面：车间可采用混凝土地面、水泥沙浆楼面，控制室、变电所用水磨石地面。墙

28、身墙面：生产车间围护结构采用封闭和半封闭，半敞式两种形式，封闭部分分用砖砌。屋面：屋面为现浇钢筋混凝土时，采用1：2水泥砂浆（加5%防水剂）找平成2%水泥砂浆找平成3%坡度，浇冷底子油一道，二毡三油上撒绿豆砂一层，做成自由排水。物料输送廊做成刚性防水。门窗：车间可采用钢木大门、木门和钢窗。楼梯、栏杆；车间内外楼梯采用混凝土和钢梯，栏杆一律采用钢栏杆。地坑：生产车间地坑采用防水混凝土，地下水位以下的地坑设集水坑，确保地坑防水。3、结构厂房结构：车间属多层建筑，采用钢筋混凝土框架结构，操作室、变电所采用砖混合结构。据现有地质资料，车间以承载力较好砾石层作持办层。球磨机负荷较重，采用钢筋混凝土独立基础，或联合基础或钢筋混凝土板式基础。五、电气与生产过程控制1、供配电厂区设总降压站一座，站内设500KVA/10KV主变一台。电负荷计量表现见表44。表44 电负荷计量表序号用 电 设 备 名 称台数设备装机容量（KWK）备 注1PE250颚式破碎机115双马750立式破碎机1302TD160斗式提升机24.43惯性振动给料斗GD10PA10.75电磁振动给料机10.06球磨机1245叶轮给料机1141000型分级机133叶