年产12万吨镍可行性研究报告.docx

1、年产12万吨镍可行性研究报告印尼图班镍铁冶炼厂年产12万吨镍铁项目可行性研究报告 青山集团工程技术有限公司二一二年九月1 总 论 81.1 概况 81.2 项目建设的必要性 81.3 项目建设的可行性与优势 81.4 建设规模及产品方案 91.5 设计基础与建设条件 101.6 设计依据、原则及范围 111.7 工艺选择 111.8 工程主要建设内容 121.9 项目主要子项 161.10 环境保护 171.11 节能、消防及劳动安全 181.12 项目投资及经济效益 191.13 项目效益 201.14 项目进度计划 221.15 存在的问题与建议 222 技术经济 222.1 概述 222

2、.2 综合技术经济指标表 262.3 组织机构与人力资源配置 282.4 投资 302.5 产品产量、销售收入及税金 322.6项目融资及资金使用计划 322.7 利润及利润分配 322.8 基准收益率 343 冶 炼 333.1 概述 353.2 原料、燃料及辅助材料 353.3 产品规格标准 363.4 工艺流程选择 363.5 工艺过程叙述 373.6 主要技术经济指标 403.7 冶金计算主要结果 453.8 主要设备选择计算 463.9 配置说明 523.10 问题和建议 544 热 工 544.1 动力中心 554.2 事故柴油发电站 594.3 液氧气化站 614.4 煤气回收

3、634.5 厂区综合管网 645 收 尘 655.1 概述 655.2 焙烧工段烟气处理 655.3 矿热炉烟气处理 666 给排水 686.1 概述 686.2 给水 696.3 消防设施 726.4 排水 736.5 节水和节能措施 747 电 力 747.1 设计依据 747.2 设计范围 757.3 供电电源 757.4 用电负荷 757.5 全厂供配电系统 767.6 无功补偿与谐波治理 767.7 继电保护及计量 777.8 主要设备选择 777.9 电力监控系统 787.10 中压系统中性点接地方式 787.11 生产车间的环境特征及配电材料选择 787.12 电气传动及控制 7

4、87.13 配电线路 797.14 照明和事故照明 797.15 防雷与接地 807.16 节能措施 807.17 主要电气防火、防爆安全措施 807.18 用电安全措施 827.19 高温、高热防范措施 837.20 存在问题和建议 838 自动化仪表 838.1 概述 838.2 设计原则及装备水平 848.3 仪表选型 848.4 仪表电源 868.5 仪表维修 869 电 信 869.1 项目概况 869.2 设计依据 869.3 设计内容和范围 879.4 电话通信系统 889.5 计算机网络系统 889.6 有线电视系统 899.7 工业电视监控系统 899.8 火灾自动报警系统

5、899.9 线路敷设 909.10 供电电源 9010 暖 通 9010.1 概述 9010.2 专业设计依据 9010.3 基础资料 9111 土 建 9311.1 概述 9311.2 设计依据 9411.3 建筑设计 9611.4 结构设计 9811.5 主要建、构筑物一览表 10212 总图运输 10312.1 区域概况 10312.2 总平面设计 10412.3 竖向设计 10713 环境保护 10713.1 设计依据和设计采用的标准 10713.2 建设地的环境现状 10813.3 主要污染源和主要污染物排放情况 10813.4 主要污染控制措施及预期效果 11113.5 绿化 11

6、213.6 清洁生产分析 11313.7 环境管理和监测机构 11313.8 环境保护投资 11413.9 环境影响分析 11513.10 建议 11514 化 验 11514. 1 化验系统任务 11514. 2 化验系统的配置 11614.3 化验设备的选择 11614.4 其他 11615 机 修 11715.1 概述 11715.2 车间组成及任务 11715.3 工作制度及人员 11816 节 能 11816.1 节能法律、法规及行政规章 11816.2 节能技术规定 11816.3 项目概况 11916.4 能源、资源消费总量 12016.5 节能措施和效果分析 12117 劳动安

7、全和工业卫生 12117.1 概述 12117.2 设计采用的主要标准及规范 12417.3 建设项目主要危险及有害因素分析 12818 消 防 13918.1 设计依据 13918.2 项目设计范围及主要生产过程 13918.3 项目生产、贮存物品的火灾危险性类别 14018.4 工程的防火措施 14018.5 消防系统设计的安全可靠性 14418.6 消防设计专项投资概算 14419 投资估算 14419.1 概述 14419.2 投资范围 14519.3 编制原则及依据 14519.4 投资分析 14619.5 其它说明 14719.6 投资估算 147 1 总 论1.1 概况1.1.1

8、项 目 名 称：印尼图班镍铁冶炼厂工程1.1.2项目建设单位：腾硕恩工程技术有限公司法人代表：项光通1.1.3项目建设厂址项目建设厂址位于印尼东爪哇杜板市普沃勒佐县，占地25公顷1.1.4项目性质与特点PT MBI公司在杜板的镍铁合金项目采用的是成熟的RK-ESF技术，在印尼东爪哇建设该厂有以下二方面因素：A、 印尼在1999年颁布的关于矿产和煤炭的政府法第4条规定从2014年1月开始镍矿石将严禁出口，镍矿石必须在印尼本土进行加工。B、 可以保证PT MBI公司镍铁冶炼厂有一个长期稳定的镍矿原材料供应。镍矿石将由PT RKA集团公司供应。1.2 项目建设的必要性（1）印尼在1999年颁布的关于

9、矿产和煤炭的政府法第4条规定从2014年1月开始镍矿石将严禁出口，镍矿石必须在印尼本土进行加工。（2）印尼2012年能源和矿产资源部执行的第7号文件要求提高采矿业的附加值。1.3 项目建设的可行性与优势（1）项目建设符合印尼国家有关产业政策1）企业发展目标与印尼国家工业经济发展战略吻合2）资源开发和利用符合印尼国家和地方产业政策的主张（2）项目建设拥有资源优势本工程的氧化镍矿原料来源于PT RKA在印度尼西亚马鲁古省南哈马黑拉岛地区的矿山，资源丰富。（3）项目建设在技术上可行本项目采用的回转窑烘干、焙烧、电炉还原熔炼（即RK-ESF）冶炼工艺具有国际先进水平，该工艺是在对引进技术进行消化吸收再

10、创新后的推广应用。设备立足中国国内，其中烘干窑（4.842m）、回转窑（4.8110m）、矿热电炉（33MVA）等设备均是国内制造的同类设备中较大的，工艺技术稳定可靠，因此本项目建设在技术上是可行的。（4）项目建设在经济上可行 项目建成达产后年平均总成本费用为184197.95万元，经营成本为176971.36万元，单位加工成本为9182.56 元/t.镍铁，达产年平均可实现销售收入（含税）为202095.50万元；应纳增值税3952.67万元，销售税金及附加395.27万元，利润总额13549.62万元，年上交所得税3387.40万元，项目实现净利润10162.21万元。项目投资财务内部收益

11、率税前为15.90%；资本金财务内部收益率为21.00 %，均高于设定的基准收益率，表明本项目财务效益较好；借款偿还期内，利息备付率为3.1027.63，偿债备付率为1.101.49表明项目有较好的偿债能力。以生产能力利用率表示的达产期平均盈亏平衡点为47.60，表明项目具有较强的抗风险能力。以上数据表明，项目财务效益较好，并具有较强的抗风险能力及借款偿还能力，项目在财务上可行。1.4 建设规模及产品方案1.4.1设计规模年处理红土镍矿：130万吨（镍含量平均为1.87）年生产能力12万吨（含镍量12）1.4.2产品方案粗镍铁合金含Ni：121.5 设计基础与建设条件1.5.1氧化镍矿成分本项

12、目原料全部来自印度尼西亚马鲁古省南哈马黑拉岛地区矿山的氧化镍矿，矿石中的镍以氧化物存在于绿镍矿（NiO）、镍磁铁矿【（NiFe）3O4】、镍钒（NiSO46H2O）、碧钒（NiSO47H2O）和翠镍矿【NiCO32Ni（OH）24H2O】中。除上述矿物外，矿床下部蛇纹石的灰绿土层中，还有部分镍附着于暗镍蛇纹石【（NiMg）8SiO2nH2O】、镍绿泥石【（NiMg）3Si2O8（OH）4】和绿高岭石中。混合氧化镍矿成份见下表1-1表1-1 混合氧化镍矿成份表（干基）成分NiSCrFeSiO2Al2O3CaOP%1.870.081.4214.435.452.360.280.023氧化镍矿含水35

13、%，矿石粒度300mm。1.5.2外部供电本项目的外部电源分为110kV、10kV 2种电压等级，均由印尼政府电力公司（PLN）提供。由110kV变电站向本工程矿热炉变压器（2套 12MVA3）提供两回路110kV电源，同时由110kV变电站向本项目的熔炼10kV高压配电室提供两回路10kV电源。二回路外部电源的要求为当一电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏。外部电源与本项目的交接点为2处，一处为矿热炉110kV的GIS进线间隔的接头处，一处为熔炼10kV高压配电室进线柜接头处。全厂共两座33MVA矿热电炉，每座矿热电炉设置3台12MVA ，110KV直降式单相变压器，两座矿热电炉年耗电总

14、量约为4.29亿度。1.5.3外部供水本项目实施后，生产总用水量为76740 m3/d，其中:新水量为3830 m3/d，回用水量为1290 m3/d，循环水量为71620 m3/d。项目生活水用量为：最高日用水量100 m3/d，最大时用水量为12m3/h；水质要求满足印尼国家生活饮用水卫生标准的要求，从本项目界区边缘线外1 m处，设置生活水接管口一个，接管口管径采用DN100 mm，给水接管点处的水压0.3MPa。1.5.4燃料的供应本工程所用燃料为煤粉以及矿热炉回收的煤气，褐煤通过海运到达厂区，用立式研磨机制备。1.6 设计原则及范围1.6.1设计原则（1）采用先进而且成熟可靠的工艺，确

15、保项目顺利达产达标。（2）注意节约投资，设备选型立足于中国国内。（3）主工艺装备及自动化水平达到中国国内先进水平。（4）高度重视环境保护，采取有效的治理措施减少三废污染，达标排放。（5）选用节能工艺、设备，降低综合能耗。1.6.2 设计范围本项目可研设计范围为：从原料进入原料库至粗镍铁合金产品及副产电炉水淬渣为止，全过程的生产及辅助设施。但不包括以下内容：（1）码头及码头至精矿库的运输；（2）外部水取用泵站及净化设施；（3）110kV总降变电站及至厂区的供电线路及其接入；（4）外部交通运输；（5）外部通讯；（6）电炉水淬渣后续回收处理；（7）粗镍铁精炼、制粒；1.7 工艺选择1.7.1工艺流程

16、选择目前，红土矿储镍量占陆基镍总储量的70%，其中70%的镍是采用火法工艺流程回收。火法工艺处理镍红土矿的现有的工艺流程有：RK-ESF 流程（回转窑电炉工艺）、多米尼加鹰桥竖炉电炉法、日本大江山回转窑直接还原法等。RK-ESF 流程是目前红土矿冶炼厂普遍采用的一种火法冶炼工艺流程，该工艺主要工序：烘干焙烧和预还原电炉熔炼等。烘干焙烧和预还原：采用回转窑，主要是脱出矿石中剩余的自由水和结晶水，预热矿石，选择性还原部分镍和铁。电炉熔炼：还原金属镍和部分铁，将渣和镍铁分开，生产粗镍铁。根据本项目原料成分特点和能源供应的实际情况，依据工艺方案稳妥、可靠的原则，确定本项目采用回转窑烘干焙烧电炉还原熔炼

17、（即RK-ESF）冶炼工艺。该工艺已在国内外有多家生产业绩。本项目是在对引进技术进行消化吸收再创新后的推广应用。技术先进可靠，节省了项目投资。1.7.2圆形电炉和方形电炉的选择矿热电炉的炉形一般有圆形和长方形。圆形电炉采用三根电极，三根电极圆周布置；长方形电炉采用六根电极，六根电极直线布置。根据本项目特点，选择2台33MVA圆形电炉作为熔炼电炉。圆形电炉和方形电炉相比有如下特点：圆形电炉电极至炉墙的距离均等，热负荷均匀分布，炉体热膨胀均匀；电极少三根，投资比方形电炉要省，生产过程维修作业量小；圆形矿热电炉厂房配置更合理，布局规整，易于监视和生产操作。1.8 工程主要建设内容1.8.1 原料库和

18、上料系统红土镍矿由马拉马拉岛通过海运至码头，再通过汽车或皮带运入原矿库储存，矿石可以露天储存或有顶料场存储。原料库储存设计能力为7天。厂房主跨30m，长90m。1.8.2烘干回转窑工段 该工段主要设备为2台4.842m回转干燥窑。矿石要先经过干燥处理。经过干燥处理的矿石水分在21左右。回转干燥窑工作时间占75%，热气体是以煤粉为燃料的燃烧器中产生的，船用燃料油被用作点火燃料。燃烧器的设计应满足同时可对煤粉或气体操作，输入气体（二次空气）温度1000，从干燥窑输出的气体温度130.1.8.3 破碎和筛分车间破碎和筛分车间内分别布置有140m3料仓、Q400t/h振动筛和双齿辊破碎机、Q400t/

19、h板式给料机和胶带运输机。大块物料在该车间被破碎至50mm以下。1.8.4 配料车间该车间内布置有矿石、溶剂、原煤胶带运输机、2个矿石料仓、2个溶剂仓，2个原煤料仓、圆盘给料机和计量胶带运输机等。料仓的支耳下均配有称重传感器，通过计量胶带运输机计量后卸入胶带运输机，完成矿石、还原剂和熔剂的混合及配料的过程。1.8.5 焙烧回转窑工段该工段主要设备为2台4.8110m的回转窑。配有多通道燃烧器，用以加热窑内的物料。窑身露天配置，窑体两侧均有露天操作平台，方便回转窑的操作和检修。焙砂从回转窑排放出来，温度为 775850，进入到焙砂缓冲仓。缓冲仓容量为30t，相对于额定电炉给料量为62t/h，其停

20、留时间相对较短。中间料仓将炽热的焙砂排放到焙砂转运料罐，焙砂转运料罐位于转运车上（有轨转运车）。转运车随后将装满的焙砂转运料罐通过一条隧道运到提升井，装满的料罐在该处等待起重机提升。料罐排空后，起重机将空的料罐转运到提升井并下放到焙砂转运车上。该转运车可以同时运送一个空的、一个满的两个料罐。起重机将空的料罐放到转运车上后，该转运车在轨道上移动以使起重机将满的焙砂料罐提起。起重机在提起满的料罐后，转运车移动到回转窑缓冲仓下，将空的料罐装满。料罐装满后，转运车移回到提升井，又开始新的循环。1.8.6 矿热电炉熔炼车间厂房内共设两台33MVA矿热电炉，焙砂罐由桥式起重机提升到电炉炉顶的料仓上（起重机

21、和焙砂罐运输车采用全自动控制）自动、顺序将焙砂由回转窑下的焙砂缓冲仓加到电炉加料仓内，焙砂经加料管加到电炉内，采用气动滑板阀控制加料，加料仓设有盖板，防止热损失和烟尘损失，为了测量电炉的加料量和加料仓的焙砂量，加料仓采用称重料仓。 电炉操作采用高电压模式。侧墙渣线部分采用铜水套冷却，提高电炉寿命，焙砂在电炉内熔化后分成渣和金属两相，焙砂中残留的碳将镍和部分铁还原成金属，形成含镍12%的镍铁。电炉渣通过位于电炉一端的两个排渣孔中的一个排渣孔排出，每3小时放出一次，放渣温度约1550，炉渣通过溜槽进行水淬后，由可移动式捞渣机捞出，通过汽车运到渣场堆存。用于水淬的水经过沉淀、冷却后，返回水淬系统循环

22、使用。电炉烟气通过冷却后，进入回转窑燃烧器回收利用。1.8.7 动力中心空气压缩和净化处理系统设备布置在动力中心主厂房内，压缩空气储罐布置在室外。空气压缩机按3台设计，两用一备，单台供气能力为56 m3/min。由于杂用压缩空气是间断使用，设置一台杂用压缩空气及仪表压缩空气储罐。净化压缩空气的处理设备按2台设计，一用一备。停电时设置一台0.80MPa螺杆式空气压缩机供仪表气专用，并设置一台压缩空气储罐，供停电时事故空压机投运前保证应急仪表10分钟用气。1.8.8 事故柴油发电站为确保全厂特别重要一级负荷的供电，全厂设置一套容量为2200 kW，备用功率2420 kW，10KV的事故柴油发电机组

23、，在有特别重要一级负荷的焙烧、熔炼工段配电室等分别设置了由应急柴油发电站供电的应急母线段。应急供电系统独立于正常供电系统。1.8.8 煤气回收站煤气回收站用于回收两台矿热炉（含有可燃气体CO）烟气， 矿热炉煤气接自F=8m2电收尘器后的钟罩阀组，合格煤气通过风冷式煤气冷却器冷却到60以下回收并送至回转窑燃烧器使用，不合格煤气通过放散烟囱燃烧排放。1.8.9 供配电系统全厂10kV用电设备总装机容量9038kW，工作容量8411kW，年耗电总量约为0.4703亿度。全厂特别重要一级用电负荷设备总装机容量估算为2951kW，工作容量2056kW；最大一台特别重要一级负荷设备为250kW的矿热炉本体

24、冷却水供水泵。除特别重要一级负荷外，其他的全部生产性负荷为二级负荷。1.8.10 自动化仪表及计算机本工程建成后装备水平即自动化水平与工程的总体水平相适应，选用先进的PLC控制系统，采用机电仪一体化的控制方案，配备进口或国产先进水平的检测元件及执行机构，确保仪表和控制系统工作的运转率和完好率，以实现生产过程的稳定，可靠运行。主生产系统的烘干、配料、焙烧、熔炼等均采用集散型控制系统PLC进行集中监控，其中矿热电炉的控制系统随设备配套；其他个别较为分散的设备、机组采用设置仪表或利用设备配套的控制柜就近监控。1.8.11 电信本工程的电信设计内容有电话通信系统、计算机网络系统、有线电视系统、工业电视

25、监控系统、火灾自动报警系统及厂区通信线路及管网。为满足现代化信息技术的需要，在生产区办公楼内建立一套星型拓扑结构的数据通信网，网络为100Mbps以太网，网络设备箱设在生产区办公楼电话站内。根据相关设计规定，在各车间变电所、生产火灾危险性等级丙类及以上各生产厂房等处设置火灾自动报警系统。1.8.12 给排水本工程根据用水设备对水质、水压、水温及供水安全性等不同要求，给水系统分为事故供水系统、生产水系统、生活供水系统、循环水供水系统、回用水供水系统五个部分。事故供水系统主要为一旦出现全厂停电断水，将发生重大生产事故的设备用水。正常生产时供水量为1600m3/h，事故时供水量为2008 m3/h。

26、生产水系统主要供给生产工艺、循环水系统补充水及用水量较少的生产设备用户，供水方式为直流给水系统。该系统最高日供水量能力为3830m3/d。生活供水系统主要供给办公楼、化验及新建生产车间配套的生活设施用水，供水方式为直流给水系统。该系统最高日供水量能力为100m3/d。回用水系统水源来自全厂的生产废水，水量为1290m3/d。生产废水排至回用水站，经沉淀处理后，由泵加压全部回用于矿热炉渣循环水。循环水系统主要供给生产设备冷却用水，根据用水户对水质、水压及用水点的位置等不同要求，分为矿热炉循环水、回转窑循环水、矿热炉渣循环水、动力中心循环水设施共四座。循环水量为71620 m3/d。本工程生产污水

27、主要为矿热炉冲渣水，冲渣水总量为1290 m3/d，采用重力流排至回用水站经沉淀处理后压力送至矿热炉渣循环水。生活污水排水量为90 m3/d，经一体化生活污水处理装置处理后出水水质达到排放标准，拟采用重力流就近排放；厂区雨水拟采用重力流就近排放。1.8.14 总平面及运输（1）总平面布置厂区主要建构筑物有原料库、辅料堆场、上料系统、破碎筛分车间、配料工段、回转窑车间、矿热炉车间、熔炼10kV配电室、事故柴油发电站、动力中心、氧气站、净水厂、矿热炉循环水及安全水塔、综合循环水、矿热炉渣循环水、回用水站、事故水池、熔炼渣堆场、烘干、焙烧熔炼产生的烟气处理、电极壳加工车间、成品打包及综合仓库、综合维

28、修车间、耐火材料库、分析化验站、生产办公楼等组成。（2）运输本工程货物全部为公路运输。（3）道路厂内道路采用城市道路型断面形式，呈环形方格网布置，将各车间和工段分开，使厂区功能分区明确，并满足生产、管理和消防的需要。1.8.13 化验及监测中心厂区设有中心化验站，承担进厂原料检测分析、各车间的试样制取、半成品及生产成品分析、生产过程控制分析的任务。中心化验室和厂区的环境监测站合用一幢楼。为节省投资，提高设备使用效率，ICP光谱仪、原子吸收分光光度计等大型精密光谱设备可与环境监测站共用。1.8.14 公用辅助设施其它辅助设施还有原料仓库、综合仓库、耐火材料库、电极壳制作车间、成品库等等，部分车间

29、设置更衣室、浴室、卫生间等生活设施。1.9 项目主要子项本项目主要子项名称见表1-3表1-3 主要子项名称序号子项名称序号子项名称1生产办公楼24浇铸工段2原料库和上料系统25浇铸车间变电3上料系统变配电26浇铸工段循环水4烟尘处理27天然气调压站5原料破碎及筛分工段28事故柴油发电站6配料工段29氧气站7配料工段变配电30动力中心8回转窑干燥工段9回转窑干燥工段变配电10回转窑焙烧工段31回用水站11回转窑焙烧工段变配电32分析化验站12回转窑焙烧工段尾气烟囱33煤气回收站13回转窑焙烧工段烟气处理34成品及综合库房14矿热炉熔炼工段35全厂消防泵房15矿热炉炉渣处理36综合维修车间16矿热

30、炉烟气处理37事故水池17熔炼车间10kV配电室38厂区总图与运输18熔炼车间1变电室39厂区总平面19熔炼车间2变电室40厂区道路20矿热炉循环水41厂区大门及围墙21矿热炉渣循环水42地磅房22安全水塔43厂区综合管网23综合循环水44电极壳制作车间1.10 环境保护1.10.1废气排放每台回转窑烟气量为171153Nm3/h，采用电收尘器处理后通过高60m，直径4.4m的烟囱排入大气环境，除尘效率99.9%以上，SO2、烟尘和镍及其化合物最终排放浓度分别为115mg/Nm3、80mg/Nm3、2.13mg/Nm3，满足铜、镍、钴工业污染物排放标准（GB25467-2010）要求（颗粒物80mg/Nm3，SO2400mg/Nm3，镍及其化合物4.3mg/Nm3）。每台矿热电炉烟气量2957Nm3/h，经冷却收尘处理后，烟尘和镍及其化合物的浓度分别为20mg/Nm3和7