石灰石尾矿回收金属镁资源综合利用项目可行性研究报告.docx
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石灰石尾矿回收金属镁资源综合利用项目可行性研究报告
石灰石尾矿回收金属镁资源综合利用项目
可行性研究报告
第一章总论6
1.1项目名称：
6
1.2项目性质：
6
1.3项目承办单位：
6
1.4项目拟建地区和地点：
6
1.5承担可行性研究工作单位：
6
1.6项目背景：
6
1.7设计的依据：
7
1.8建设条件：
8
1.9可行性研究的结论：
9
1.10主要原料：
10
1.10.4.1电11
1.10.4.2重油11
1.10.4.3煤气11
1.10.4.4块煤12
1.11动力12
1.11.2水12
1.11.3燃料13
1.12主要原材料、燃料、动力年需用量估算13
1.13企业组成与工作制度13
1.14建设方案14
1.14.1.1设计规模为：
回收尾矿金属镁10000t/a14
1.15生产组织：
14
1.16企业设计简述15
第二章技术经济15
2.1主要技术经济指标15
2.2企业生产组织15
2.3资金筹措16
2.4生产成本及总成本费用17
2.5财务损益计算17
2.6财务评价18
2.7综合评价19
第三章产业市场27
3.1我国镁工业起步较晚，九十年代前发展缓慢27
3.2从九十年代表始，我国镁工业进入快速发展期27
3.3国内现状28
3.4我国镁工业是可持续发展的好产业:
29
3.5中国镁工业是能参与全球竞争的优势产业29
3.6我国镁产业的发展战略思路:
30
3.7镁的价格趋势情况30
第四章冶金工艺31
4.1工艺流程选择:
31
4.2金属镁生产主要物料消耗32
4.3各工段生产流程概述及主要设备选择:
32
第五章总图运输41
5.1设计依据：
42
5.2厂区概况：
42
5.3厂内外运输43
5.4仓储与堆场方案44
第六章给水、排水44
6.1设计依据44
6.2设计内容45
6.3给水45
6.4循环水系统46
6.5污水处理46
6.6固体废物处理46
6.7室外雨水工程设计47
6.8消防设计47
第七章电气47
7.1设计依据47
7.2供电与传动47
7.2.1电源47
7.2.2用电负荷48
7.3电气节能措施动50
第八章仪表自动控制及辅助生产设施57
8.1自控测量仪表57
8.2辅助生产设施57
第九章供热58
9.1设计依据：
58
9.2热源的选择：
58
9.3供热方案及供热管网：
58
9.4清灰系统59
9.5主要设备：
59
第十章土建60
10.1概况：
60
10.2地震烈度及抗震设防：
60
10.3气象：
60
10.4建（构）筑物结构型式及构造选型：
60
第十一章化验61
11.1化验室任务62
11.2化验方法62
11.3中心化验室、主要设备详见下表。
62
第十二章环境保护63
12.1环境设计采用标准：
63
12.2生产过程产生的污染源和污染物：
64
12.3治理措施：
64
第十三章工业安全卫生71
13.1设计依据71
13.2劳动安全防护措施71
13.3工业卫生73
13.4防护效果预计73
第十四章节能73
14.2生产流程工艺节能74
14.3节能措施74
14.4节能效果75
14.5节能效益分析75
第十五章投资估算与资金筹措76
15.1说明76
15.2原有设施利用情况：
76
15.3编制依据77
15.4建设单位提供的资料数据。
77
15.5投资分析。
77
15.6总概算表79
第一章总论
1.1项目名称：
某某有限责任公司石灰石尾矿回收金属镁项目。
1.2项目性质：
石灰石尾矿回收金属镁资源综合利用项目。
1.3项目承办单位：
某某有限责任公司
1.4项目拟建地区和地点：
1.5承担可行性研究工作单位：
1.6项目背景：
某是渭北水泥生产大县，生产水泥主要材料石灰石资源非常丰富，主要分布在县城以北沿东西走向的尧山、金粟山、卧虎山等山脉中，水泥生产要求矿山矿石含氧化镁含量小于2.6%，在开采矿石过程中发现，石灰石矿藏与不能生产水泥含氧化镁18-22%的白云石是共生、拌生的矿体，白云石矿石以厚度不等加层于矿山断面中。
西北冶金公司七一二队1973年曾对尧山矿区做了地质勘探，发现该矿区均有石灰石加层白云岩存在，矿体长1100米，上层矿体平均厚度12.7米，下层矿体平均厚度27米，探明储量丰富，矿体产状倾向220°-300°，倾角2°-8°。
在水泥生产采矿中部分白云石矿石随之被采出，被做为废矿石、废渣堆放于耕地或弃掉，占用了大量耕地，破坏了生态环境，浪费了不可再生的矿产资源。
该公司为了综合利用这部分废弃尾矿，经与我有色金属设计院有关专家对尧山矿区废弃尾矿进行专题调研发现，尾矿石占水泥采矿总量25-30%左右。
并对尾矿石废渣经有关部门化验，其成份含量结果如下：
成份
MgO
CaO
SiO2
Fe2O3
Na2O
K2O
尾矿
19.80
31.34
0.76
0.23
0.02
0.37
尧山矿区有年产150万吨/年的尧柏水泥集团，因其石灰石矿山中高镁白云石成层分布，对生产水泥有害，每年开采的100余万吨矿石中，废弃的高镁白云石不下25-30万吨，能满足1-2.5万吨回收金属镁提炼的需要。
如不综合利用这些被废弃的尾矿石、废渣，每年毁占耕地数十亩，并有逐年递增趋势，严重破坏了土地资源和不可再生的矿产资源，形成新的污染源头，造成大量的水土流失与生态破坏。
根据以上调查，该公司为了利用石灰石开采中的废弃尾矿，进行资源综合利用，变废为宝，保护耕地，改善生态环境，增加社会经济效益，环境效益，建设回收10000吨/年金属镁生产线项目可行。
1.7设计的依据：
1.7.1国家产业规划政策：
该公司为了更好地贯彻落实国家对资源综合利用的优惠政策，促进合理利用和节约资源，提高资源利用率，保护环境，实现经济社会的可持续发展，依据国家发改委[2004]73号文件关于“资源综合利用目录的通知”、国家发改委2005年44号文件及陕改发[2004]50号文件等相关文件精神，该公司回收金属镁生产线是在矿产资源开采过程中对共生、伴生的石灰石尾矿、废渣综合开发与合理利用项目，即解决了尾矿、废渣堆放占用耕地的问题，又解决了不可再生的宝贵资源浪费，变废为宝，是一个可持续发展与循环经济综合利用的好项目。
1.7.2关于某某有限公司年产10000吨石灰石尾矿回收金属镁生产线的立项批复，某县经济贸易局蒲经贸字[2005]42号文件。
1.7.3项目建设单位提供的有关基础资料。
1.7.4设计的范围：
围绕“某某有限公司年产10000吨石灰石尾矿回收金属镁生产线建设项目”的确立，对项目工厂所需原料、建厂条件、市场、工程技术方案及经济效益，进行了较完善、较系统的分析研究，得出项目建设的必要性和可行性，编制项目建设《可行性研究报告》。
1.7.5设计的原则：
遵照国家和有色行业制定的方针政策，有关法令和技术经济政策，结合某某有限公司的实际情况，本设计遵循以下原则：
1.7.5.1充分考虑某某有限公司的实际与各方面条件，结合现有的建设条件，建设一个符合该公司发展特点的综合利用回收金属镁项目。
1.7.5.2冶炼工艺流程根据原料的性质，选用稳妥、成熟、可靠、先进、适应性强的工艺流程。
力求节约投资、建设周期短、见效快、效益好。
1.7.5.3选用的设备、仪表等装置以适用可靠高效为原则，在满足工艺技术和能给企业带来较高的经济效益的前提下，从实用经济效益的前提下，从实用经济为主，并尽可能采用国内成熟先进的控制、检测等管理手段，争取以最少的投资获得最好的效益。
1.7.5.4尽量用可靠的节能设备，提高综合循环利用率，以降低能耗、降低成本。
注意职工生产安全和劳动卫生，遵照国家有关规定，以及“三同时”的原则做到项目建成后，其污染物的排放标准达到国家和地方规定标准。
1.8建设条件：
项目的冶炼选在某县罕井镇山东村原某县某水泥有限责任公司旧址，该公司建于上世纪90年代，现已关闭。
公司内目前水、电、路设施完好，办公、生活设施齐备。
供电电源为渭南市供电局上王变电站（距厂我6公里），已有10千伏农网单回路进入厂区，厂区内设有变电房，配备变压器2台，容量分别为630KVA、250KVA，可供项目建设时用电。
原公司占地62亩，旧厂房有利用价值，厂区四周600米内无村落。
厂区东靠渭清公路（渭南-清涧），南距某县城14公里，离西安95公里，有西禹高速公路相接。
背靠尧山，向北2公里就是尧山矿区采矿场。
该项目建成后，选用的马村煤业公司原煤距厂区10公里；交通便利，运距短，矿石、煤炭运输成本较低。
项目所选厂址地处某县境内，当地属暖温带大陆性季风气候，冬春寒冷、干旱、多风，夏秋炎热多雨，四季变化分明，年平均辐射量127.3千米/平方厘米，全年日照时数平均为2282.4小时，日照率为51%，热量资源充沛。
年平均气温13.5，无霜期为180-220天，年平均降水量为532.5mm，地表水系流量小，地下水资源丰富。
北部台塬地带地下水位在200-250米以下，属于+380m水系，水质较好，既可饮用也可用于灌溉。
当地地形自西北向东南呈坡式梯降，海拔标高+345m-1282m，县北部为黄土丘陵和二组黄土塬，地貌单元界限分明，土地较肥沃，宜农宜林，农副土特产品丰富。
某县境内交通发达，由公路、铁路组成“井”字形交通网络。
西禹、渭清两条省级公路，十字交叉通过县城，境内全长115km。
有西韩、西延、铜蒲三条铁路穿插而过，境内全长146km。
西禹高速公路和将要建设的渭白高速公路十字穿越某县全境。
某电讯业较发达，中国电信、中国移动、中国联通、中国铁通等电讯网络业务遍及城乡，全县实现了村村通电话。
电力充足，西北最大的装机257万千瓦某电厂已建成发电，2.4万千瓦县办电厂和6万千瓦党家湾水力发电厂并网运行。
境内有110千伏变电站7个，35千伏变电站8个全县实现了用电标准化。
综上情况，本项目采矿冶炼就近，原料、燃煤等大宗运输物料供应成本低；又是旧厂址改造，不占耕地；基本不需要再搞办公、生活设施建设，水、电、路畅通，有利于缩短建设周期，降低建设期成本；厂址周边没有居民，便于发展；项目建设地区地理环境和气象条件均比较好；厂址位置选择较为适宜，有利于项目建设和发展。
1.9可行性研究的结论：
1.9.1市场预测和项目规模：
1.9.1.1市场预测：
我国是镁资源大国，金属镁的生产大国。
我国镁的年产量在60万吨以上，其中约80%出口。
在最近山西省召开的有关国家级专家会议上，专家们认为：
近年来，镁的应用与发展，已成为“世界潮流，中国机遇”，我们都应当清醒地看到镁及镁合金民展这一趋势。
在这个领域，我国起点不比国外差，中国是最大的镁生产国、消费国，消费量占世界30%，特别是近3年，消费量是以50%-70%的速度增长。
市场需求锐增不减，价格猛涨，反映出市场供应的短缺。
镁是本世纪最有发展和应用潜力的绿色材料，镁材的优异特性决定了它的产业关联度大，因此市场潜力亦大。
汽车、3C、航天航空以及民用工业对镁的增加应用科学技术发展也为镁消费开辟了更大更广阔的市场。
“镁合金应用与开发”被列为国家计委和科技部联合下发的“十五”、“十一五”国家科技发展规划。
总之，无论是从国内外需求窨和趋势来看，还是从市场价格和发展来谈，未来镁市场前景看好，有利于本项目的开发建设。
1.9.1.2项目规模：
根据尧山矿区每年废弃的25-30万吨白云石的能力，以及吨镁耗矿指标测算，设计建设规模计划为年产10000吨金属镁。
市场预测金属镁是一种重要的有色金属，具有良好的金属性能，能与铝、铜、锌、锰及多种稀有金属组成合金，易加工，抗腐蚀，广泛用于航空、宇航、交通运输等行业。
其中铝合金是用镁量的第一大户，占总用量50%；第二位是镁压铸件，占25%，主要用于汽车制造业；第三位是钢脱硫，占11%及其它用途，国内外需求量很大，市场紧缺，企业效益可观，同时可解决300余人就业问题。
1.10主要原料：
1.10.1白云石：
白云石原料来源于石灰石尾矿回收，其化学成份为：
MgO
CaO
SiO2
Fe2O+Al2O2
K2O+Na2O
＞20%
30%
≤1.0%
≤0.5%
≤0.1
其它要求：
粒度15~30毫米，结晶致密、均匀。
据西北冶金公司七一二队1993年曾对尧山矿区做了地质勘探，发现该矿区均有石灰石矿体与白云岩矿体共生、伴生，以不等厚度加层于矿山断面中。
在开采过程中，这加层白云石随之被开采出来，却以废石、废渣弃掉，对废弃白云石矿石经化学分析，其化学成分如下：
成份
MgO
CaO
SiO2
Fe2O3
AL2O3
Na2O
K2O
ZnO
Mn
尾矿
19-21%
30-33%
＜1.5%
＜0.5
＜0.5
＜0.05
＜0.05
＜0.001
＜0.001
1.10.2硅铁：
硅铁是外热法炼镁过程中的还原剂。
要求有效硅的含量，质量指标符合国标GB2272-87规定。
所需硅铁由甘肃文县多个硅铁厂保证供应，质量能满足炼镁要求。
1.10.3萤石粉：
萤石粉是炼镁还原过程中的添加剂。
要求有效氟化钙含量≥95%，粒度120目。
由于萤石粉的需求量较小，可直接在市场上购买。
1.10.4燃料：
在设计中工艺用燃料有三处，回转窑、还原炉、精炼炉。
所占比例为20:
73:
7，可供选用的燃料有电、重油、煤气和煤。
现分别论述如下：
1.10.4.1电
回转窑不能用，但对还原炉和精炼炉非常好。
用电时炉温稳定易调，还原罐寿命比使用其它燃料可延长1个月，热耗低，还原周期短（即单罐年产量高），产品质量高，是非常理想的燃料。
但由于电的增容以及日常电费昂贵，在一般情况下不宜选用，除非在电费较便宜的情况下才能考虑。
1.10.4.2重油
对三者均可以。
但得有固定的油源供应，专用油罐车，在厂区有可以储存一个月左右的油罐，但要解决好防火、防爆设施等。
同时其日常费用也比用煤、煤气高得多，因此也尽量不予考虑。
1.10.4.3煤气
煤气有天然气、高炉煤气、焦炉煤气、混合煤气、转炉煤气、发生炉煤气、城市煤气等。
该厂没有别的煤气，可能有的只是发生炉煤气。
发生炉煤气有热发生炉煤气、两段热发生炉煤气、冷发生炉煤气三种。
热发生炉煤气从温度上而言对三者均可以，造价稍高，其最大的缺点是焦油堵塞问题，煤气出炉温度约600℃左右，随着输送管道的增长，温度逐渐降低，焦油和灰尘不断析出。
若不采取一定的措施就会堵塞管道和烧咀。
而且要求煤的质量比较高，还原炉多而分散，其最远的一座离煤气炉约50m。
焦油堵塞将十分严重，因而不宜使用热煤气。
发生炉冷煤气投资与两段热煤气相近，但因其温度已降到了室温，失掉了1/7的热量，炉温达不到1250℃。
必须上空气换热器才行，这对还原炉、精炼炉可以，但对回转窑不行。
因为回转窑长55m，排烟温度低（约500℃），若将换热器布置在窑尾沉降室中，热风由换热器的出口到窑头的烧咀入口，其长度不小于50m，温降100℃。
若空气预热200℃，到烧咀前只剩下100℃，上了换热器，增大了风机，增加了50m管道，只得到一点好处，是得不偿失的。
故上冷煤气对还原炉、精炼炉可以，对回转窑不行。
1.10.4.4块煤
煤是人类应用最早的燃料之一，因为此种燃料燃烧设备最简单、最方便，直到现在仍在广泛使用着。
国内不少小的镁冶炼厂以块煤为燃料。
其缺点是炉温不高，燃耗高，劳动强度大。
对回转窑若以块煤为燃料，因火焰动头小，火焰很短，大大影响了窑的产量。
根据上述分析，本设计回转窑煤粉和煤气混烧，还原炉及精炼采用蓄热法和煤气为燃料。
1.11动力
1.11.1电
项目用电由罕井供电所引一条10KVA的专用供电线路到厂区配电室，能满足项目用电，项目年总用电量1090万度。
1.11.2水
项目用水由距工厂1000米的水井供给，出水量为100m3/h，能满足项目用水量12万t/a。
1.11.3燃料
我省是产煤大省，项目用燃料煤，由本市蒲白矿务局和省内铜川、黄陵、榆林煤矿供给，能满足项目所需年总用煤量48000吨。
1.12主要原材料、燃料、动力年需用量估算
主要原材料、动力年需用量估算
序号
名称
单位
数量
备注
一
原料及辅料
1
白云石
t/a
108742
规格料
2
硅铁
t/a
11447
75-80硅
3
还原罐耗
t/a
1500
耐热钢
4
熔剂
t/a
1500
2号熔剂
5
萤石粉
t/a
2150
6
硫酸
t/a
500
二
燃料及动力
产品年消耗量
1
水
万m3/a
31
2
电
万KW.h/a
1090
3
煤
万t/a
4.8
1.13企业组成与工作制度
企业职工300余人，按照《公司法》和建立现代企业要求，吸收引进科研机构、技术人才和职工入股，组成投资多元化、管理机构创新的有限责任公司。
公司实行厂长负责制，下设生产管理、供销、技术、质检、环保、劳动人事、财务部门和科室。
可减少机构和管理人员，科室可合并，人员可兼职。
生产车间只设煅烧车间、原料车间、精炼车间和相应的辅助生产车间。
化验、环境检测室等由厂内科室管理。
项目工厂生产工人上班实行三班运转，管理干部上常白班，每班8小时。
全年生产天数为300天，其余时间用于设备维修、工艺技术改造以及职工培训、学习。
1.14建设方案
1.14.1设计规模及产品方案
1.14.1.1设计规模为：
回收尾矿金属镁10000t/a
1.14.1.2产品方案：
产品质量执行标准GBT3499-2003（镁）。
指标详见：
产品质量执行标准表1-1
级别
牌号
不小于
元素（不大于）
Fe
Si
Ni
Cu
Al
Cl
Mn
Ti
杂质总和%
特纯镁
Mg99.99
99.99
0.002
0.002
0.001
0.0002
0.002
0.0012
0.01
高纯镁
Mg99.98
99.98
0.004
0.004
0.0002
0.0008
0.003
0.003
0.02
特级
Mg99.96
99.96
0.004
0.004
0.0002
0.002
0.006
0.003
0.003
0.04
一级
Mg99.95
99.95
0.004
0.005
0.0007
0.003
0.006
0.003
0.01
0.014
0.05
二级
Mg99.90
99.90
0.04
0.01
0.001
0.004
0.02
0.005
0.03
0.10
三级
Mg99.80
99.80
0.05
0.03
0.002
0.02
0.05
0.005
0.06
0.20
1.14.2工艺流程选择：
本项目采用的工艺流程是皮江法炼镁工艺（也称硅热法），其将合格的白云石经煅烧后的煅白经配料制团后，在1200℃和小于13.3Pa的真空下，在耐热合金钢反应罐内用硅铁（75%Si）还原，收得粗镁，再经过精炼得到精镁。
工艺流程选择为：
白云石→煅烧→磨粉→配料→压球→还原→精炼→回收金属镁锭（商品镁）。
1.15生产组织：
某某有限公司属股份制企业。
生产机构：
各生产车间
配电室：
承担全厂电器设备、线路的小修
化验室：
设在办公楼内，承担全厂大宗原辅材料、半成品、成品理化指标的检验。
定期进行生产系统工艺过程测定，协助车间解决存在的技术问题，以保证产品质量。
化验设备详见表“中心化验室设备、仪器选型表”。
机修车间：
主要负责工厂的小型机械设备、小的零备件、管道阀门等小修、小补工作。
汽车等运输的修理由外协解决。
高低压电器设备及配电室大、中修理由外协解决。
车间生产设备的大、中修理、标准备品备件、热处理、铸、煅件由外协解决。
根据生产要求，回收冶炼由以下建筑物与构筑物组成。
1.16企业设计简述
该厂生产设计规模为10000吨/年回收金属镁，年工作天数300天，所处理白云石矿108742吨，企业总投资9400万元，其中固定资产8900万元，流动资金500万元。
项目占地52亩，建成后年工业产值可达19000万元，总成本14500万元，税后利润3200万元，年上缴税金1300万元。
第二章技术经济
2.1主要技术经济指标
详见《主要经技术经济指标表》表2-1。
2.2企业生产组织
2.2.1组织机构
本企业实行厂部和车间两级管理。
厂部根据生产需要配有生产、管理、销售、财务、技术等职能机构。
生产车间主要有：
原料处理车间、煅烧车间、还原车间、精炼车间、表面处理车间及辅助车间。
2.2.2劳动定员
2.2.2.1企业工作制度
主要生产车间、辅助生产部门及厂部服务人员实行三班连续工作制，年工作天数为300天。
厂级管理人员实行间断工作制，年工作日260天。
2.2.2.2定员
全厂设计在册职工总数为300人，其中生产与辅助生产人员262人，管理及服务人员38人，详见“劳动定员表”表2-2。
2.2.3工资及福利费
全厂职工年平均工资按11000元计；生产工人月工资及附加为916元/人月。
2.2.4劳动生产率
按产值计算：
企业全员劳动生产率=19000万元/年÷300人=63.33万元/人年
生产工人劳动生产率=19000万元/年÷262人=72.52万元/人年
按产量计算：
企业全员劳动生产率=10000吨/年÷300人=33.33吨/人年
生产工人劳动生产率=10000吨/年÷262人=38.16吨/人年
2.3资金筹措
2.3.1项目总投资9400万元
2.3.1.1建设投资总额7200万元
其中：
建设投资：
7027.2万元
建设期利息：
172.8万元
2.3.1.2流动资金：
企业流动资金是参照国内同类型企业实际，并结合本地相关条件，估算为1100万元，其中材料储备资金326万元，在制品资金392万元，产成品资金382万元。
2.3.2资金筹措及使用
2.3.2.1资金来源
建设投资：
自筹2500万元
银行贷款：
4700万元
流动资金：
自筹300万元
银行贷款：
900万元
建设投资与流动资金的银行贷款年利率均按6.3%计。
2.3.2.2资金使用
（1）本项目建设期按一年计，即建设投资在第一年全部投入。
（2）流动资金1100万元，按达产情况投入使用。
即第一年投入80%，为880万元；第二年再投入20%为220万元。
详见表2-3，投资计划与资金筹措表
2.4生产成本及总成本费用
2.4.1计算原则及条件
2.4.1.1成本计算中所需原辅材料、燃料及动力等消耗指标由各设计专业提供。
2.4.1.2原辅材料、燃料、动力价格（含税）由建设单位提供。
不足部分参考市场价或类似企业价格确定。
2.4.1.3无形资产和递延资产按10年平均摊销。
2.4.1.4固定资产折旧费按20年折旧计算。
2.4.1.5其他参数按常规计算或参照类似企业指标设计计算。
2.4.2总成本费用计算
先计算出产品的制造成本，再按
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