镁制品生产废料资源化再利用项目可行性研究报告.docx
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镁制品生产废料资源化再利用项目可行性研究报告
1总论
1.1项目名称
镁制品生产废料资源化再利用项目
1.2项目产品
1.2产品用途
1.4项目承担单位概况
********矿业集团有限公司位于海城市八里镇，公司始建1988年，厂区占地面积25万平方米，现有职工1000余人，其中高中级各类专业人员136人，拥有固定及长期资产5亿元人民币。
年生产各种镁质耐火材料25万吨，40余种产品，年产值可达3.75亿人民币。
是****省高新技术企业，通过了ISO9001质量体系认证，是国内出口镁质耐火材料的科技型骨干企业。
1.5可行性研究报告编写单位及技术负责人
编写单位：
********设计研究总院环境工程设计研究院
技术负责人：
****
1.6可行性研究报告编制依据
1.6.1《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》
第八届全国人民代表大会常务委员会第十六次会议通过，
1995年10月30日
1.6.2可行性研究报告编制《委托书》
1.7可行性研究报告的概况、结论和建议
1.7.1概况
1.7.1.1建设规模及确定规模的依据
考虑到项目规模效益、镁制品生产废料成分及产量，建设规模确定为年产镁钙质喷补料6.00万t。
1.7.1.2厂址
镁制品生产废料资源化再利用项目建设在********矿业集团有限公司北侧新增土地，新增面积42000m2，并充分利用********矿业集团有限公司现有厂房3500m2和供水、供电、供油等条件。
1.7.1.3原料来源及产品销售
原料：
本项目用原料为镁制品生产废料、中档镁砂、结合剂、添加剂等，均由集团有限公司按一定规格供应。
年需用量：
镁制品生产废料5.545万t/a（粒度≦1mm）、中档镁砂1.645万t/a、结合剂0.260万t/a、添加剂0.310万t/a。
产品—镁钙质喷补料由********矿业集团有限公司销售部统一销售。
1.7.1.4工艺方案
根据镁制品生产废料化学成分、物理组成及粒度小等特点，确定用其生产镁钙质喷补料，生产工艺流程为：
废料制砂---破粉碎---配料---混合---包装。
1.7.1.5投资估算
本项目总投资6826.52万元，其中：
固定资产投资6609.96万元，建设期利息85.67万元，铺底流动资金130.89万元。
（详见投资估算）
1.7.1.6固定资产投资来源
承建企业自筹资金为2826.52万元，申请银行借款为4000万元，借款年利率为5.85%。
流动资金来源：
本工程所需流动资金为436.28万元，企业自有资金占30%，其余从银行借款，借款年利率为5.58%。
1.7.1.7技术经济指标
技术经济指标表
序号
指标名称
单位
指标
A
规模
1
处理废料量
104t/a
55450
B
产品产量
1
镁钙质喷补料
104t/a
6.00
C
原材料消耗量
1
镁制品生产废料
t/a
55450
2
中档镁砂
t/a
16450
3
添加剂
t/a
3100
4
结合剂
t/a
2600
D
动力消耗
1
生产用新水
m3/h
6
m3/a
43200
2
电
有功功率
kW
2228.7
视在功率
kVA
2736.0
年耗电量
103kWh/a
11140
3
动力煤
t/a
12000
4
E
职工定员
1
职工定员
人
154
E
投资
1
固定资产投资
万元
6609.96
2
建设期利息
万元
85.67
3
流动资金
万元
436.26
F
财务预测指标
1
销售收入
万元/a
9900.03
平均年总成本费用
万元/a
6939.68
3
平均年利润总额
万元/a
2219.79
4
全投资内部收益率
％
35.50
5
全投资回收期
年
3.89
6
全投资净现值（ic=11%）
万元
11788.0
7
投资利润率
％
31.12
8
单位废料处理费
元/t
1156.61
1.7.2结论
（1）按发展循环经济的原则，提出利用镁制品生产废料生产镁钙质喷补料，实现了废物资源化再利用，镁钙质喷补料生产工艺成熟可靠。
（2）镁制品生产废料资源化再利用，使镁制品生产废料不再随处堆放，完全控制镁制品生产废料造成的二次污染。
环境效益显著。
（3）实施资源化综合治理工艺技术，控制了镁制品生产废料对农业生产和居民生活环境的污染，减少了农民、居民和镁制品生产者的矛盾，对发展当地经济建设与创建和谐谐社会创造了条件，社会效益有目共睹。
（4）从镁制品生产废料的理化组成看出，它是一种较好的耐火材料资源，采用资源化综合再利用处理工艺，实际上是“变害为利”“变废为宝”，即生产出经济效益较好的镁钙质喷补料，亦可以节省耐火材料资源。
因此，本项目一个是镁制品生产工厂废物资源化再利用的项目，符合国家循环经济发展思想。
（5）建设规模为年生产镁钙质喷补料60000吨，具有一定的经济效益，经济上可行。
综上所述，镁制品生产废料资源化综合再利用工程项目不仅是一个环境保护项目，亦是一个废物资源化再利用工程，同时还具有较好的经济效益，是一项循环经济工程，应尽快实施。
1.7.3存在问题和建议
镁制品生产废料产量和成分进一步调查落实，为初步设计提供可靠的设计数据。
2项目建设的背景及必要性
2.1项目建设的背景及必要性
我国是菱镁石资源大国，排世界第一，贮量大，品位高，赋存条件好，开采方便，采剥比低，主要集中在辽南地区，其菱镁石贮量约为29.69亿吨，占全国贮量的87%，约占世界贮量的1/5。
以菱镁石原矿为原料生产镁质耐材料，已形成辽南地区经济发展的支柱性产业。
不少企业已发展成生产多品种的大型镁制品生产厂，不仅生产镁砂，而且生产价值较高镁制品耐火材料产品，大大的提高了企业的经济效益。
********矿业集团有限公司是辽南地区生产镁制品耐火材料的大型企业，根据环保要求，其镁砂生产竖窑、破粉碎成型、隧道窑烧成、轻烧窑、及镁质不定型耐火材料生产线等生产设施都配置了除尘装置，使废气排放及生产现场达到了环保要求。
镁制品生产废料包括镁砂生产竖窑除尘粉、破粉碎成型粉尘、轻烧窑除尘粉、隧道窑烧成废砖、镁质不定型生产中产生的废料和粉尘等。
****矿业集团有限公司年收集各种粉尘共计约10000余吨，但由于收集的粉尘成分复杂，不能直接回收利用（如合成砂竖窑除尘粉烧减达约14%等），收集后只能作为废料露天堆放暂存，到目前为止，该公司堆放的废料已有10万余吨。
刮风时堆放的废料尘雾四起，对生产环境、周围居民生活环境、农业生态环境造成严重污染，并产生危害后果，如：
农田板结、农作物减产、大气质量低下，工厂生产和周边农业生产的矛盾日趋加剧。
从镁制品生产废料化学组成上可以看出：
MgO62.89%，CaO12.305%、Fe2O37.31%、灼减14.1%，是生产镁钙质喷补料不定型耐火材料的较好原料，是一种耐火材料资源。
镁制品生产废料源化再利用项目就是利用镁制品生产过程中产生的废料来生产镁钙质喷补料，从而达到资源化再利用和解决环保污染的目的。
综上分析，实施镁制品生产废料资源化再利用项目，不仅改善****矿业集团有限公司的生产环境和周围农业生态环境，而且使镁制品生产废料作为资源得到了利用，同时可为企业带来一定的经济效益。
镁制品生产废物资源化再利用是一个可持续发展项目，不仅具有环保意义，亦具有废物资源化再利用意义，因此本项目具有十分重要的循环经济战略意义，建设该项目十分必要。
2.2项目承担企业现状
****省****矿业集团有限公司位于海城市八里镇，具有近20年生产历史，是国家经贸委、国家计委等六部委联合命名的国家大型企业，全国科技进步示范单位，全国创名牌产品重点企业，中国首届优秀科技民营企业，****省高新技术企业，通过了ISO9001质量体系认证，是国内出口镁质耐火材料的科技型骨干企业。
公司始建于1988年，占地面积25万m2，拥有资产总额5亿元，现有职工1000人，其中专业技术人员136人。
公司下设七个子公司，拥有国内先进的专业生产和科研设备若干套，其中：
超高温隧道窑2座，高温竖窑8座，轻烧窑18座，400~1000吨压砖机10台。
公司耐火材料年生产能力25万吨，生产镁质耐火材料定型和不定型两大系列共40多个品种。
主要产品有：
电炉炉底捣打料、铁合金电炉炉底捣打料、中间包干性料、中间包涂抹料、喷补料、转炉用大面积热修补料等不定型耐火材料；定型产品主要有镁砖、镁铬砖、镁锆砖、镁钙砖等。
公司自主研制开发的产品中有六项填补国内空白，两项填补世界空白；其中电炉炉底捣打料系列产品为国家攻关课题项目，产品替代进口，质量指标达到或超过了国际同类产品水平。
公司拥有雄厚的科研能力和检测手段，多项产品获国家级新产品、农业部科技进步一等奖、****省优秀新产品一等奖称号。
公司秉承“资源有限，创新无限，质量第一，诚信服务”的生产经营理念，产品远销美国、德国、日本、韩国、印度、东南亚等国家和地区。
2.3项目建设的有利条件
1）镁制品生产废料资源化再利用项目属环保和废物再利用工程项目，符合国家可持续发展政策，可得到政府部门及省“镁办”的支持，并可享受国家有关的免减税政策。
2）镁制品生产废料资源化再利用项目利用****集团有限公司现有的场地、部分设备、部分厂房、附属设施，如压球机、粉磨机、竖窑、锅炉房、空压机、变电所等，可大大减少资金货币流通，加建快项目建设速度。
3设计规模和产品方案
3.1设计规模
产品品种：
镁钙质喷补料
年工作天数：
300天/年
年生产能力：
60000t/a
日生产能力：
200t/d
3.2产品方案
利用****集团有限公司镁制品生产线产生的镁质废料、收购的周
边企业镁制品废料及部分中档镁砂生产镁钙质喷补料；
3.3产品质量
镁钙质喷补料质量主要技术指标如下表：
项目
MgO
%
SiO
%
Fe2O3
%
CaO
%
AL2O3
%
烧碱
%
粒度
mm
镁钙质喷补料
75.56
5.91
7.82
9.51
0.50
1.30
0--2
4市场预测
4.1镁钙质喷补料国内外市场供应现状
****集团有限公司现年产镁钙质喷补料8万吨，畅销欧美、日本和国内市场，其中畅销俄罗斯、奥地利、韩国浦项及日本新日铁占40%，国内市场占60%，产品供不应求，市场非常好。
4.2镁钙质喷补料销售方向
镁钙质喷补料主要用于钢铁窑炉，国内销售的主要方向是宝钢、沙钢、新疆八一钢厂、湖北鄂钢、山西太钢及广东韶钢等大型钢铁企业。
4.3镁钙质喷补料产品售价预测
目前生产镁钙质喷补料销售价在1600-2000元/吨左右，本项目镁钙质喷补料确定为1650元/吨。
5原材料及燃料
5.1原料及燃料的来源
1）原料为镁制品生产废料和中档镁砂，镁制品生产废料全部来源于****集团有限公司生产线产生的废料和周边企业产生的镁制品生产废料共计55450吨（其中****矿业集团年产镁制品生产废料约10450吨；年外购镁制品生产废料约45000吨）；中档镁砂16450吨，全部由****集团有限公司中档镁砂竖窑提供。
辽南地区有各种镁制品生产企业上百家，年产镁质废料25万吨以上，因此，本项目的原料来源是非常丰富的。
2）燃料为煤，煤年耗量为12000吨，煤低位热值要求大于7100x4.18kj/kg。
由****集团有限公司供销部门外购。
5.2原料质量指标
1）镁制品生产废料粒度及化学成份
粒度及化学成份见下表
项目
MgO
%
SiO
%
Fe2O3
%
CaO
%
AL2O3
%
烧碱
%
粒度
（目）
制品
废料
64.47
1.81
7.82
12.58
0.32
10
120--200
窑除
尘粉
61.63
1.23
6.81
12.03
0.41
18.21
120--200
平均
63.05
1.52
7.315
12.305
0.365
14.105
120--200
2）中档镁砂质量指标
中档镁砂质量指标见下表
项目
MgO
%
SiO
%
Fe2O3
%
CaO
%
AL2O3
%
烧碱
%
粒度
mm
中档
镁砂
94.81
1.98
0.80
1.52
0.60
0.29
40
6厂址及建厂条件
6.1厂址
镁制品生产废料资源化再利用项目厂址选择在********集团有限公司现有镁制品生产厂厂内，不用重新征用土地；并利用现有附属设施，如锅炉房、空压机、变电所等；同时亦利用了现有的交通运输设施。
项目建设用地为34600m2，现有的厂区完全可满足项目建设要求。
6.2厂区气象条件
大气压力冬季102.23kPa
夏季100.22kPa
冬季室外平均风速3.4m/s
夏季室外平均风速3.1m/s
年最热月平均最高温度29.2℃
年最冷月平均最低温度-17.8℃
7工艺技术和设备
7.1工艺方案及设备
镁制品生产废料资源化再利用项目生产工艺分两部分，即镁制品生产废料制砂工艺和镁钙质喷补料生产工艺两部分。
7.1.1镁制品生产废料制砂工艺及设备
镁制品生产废料平均烧减量为14.1%，粒度为120-200目，作为镁钙质喷补料的原料必须进行再次煅烧处理制成镁钙砂后方能使用。
有两种制砂工艺可选择，即一步煅烧工艺和二步煅烧工艺。
两种工艺各有特点，一步煅烧工艺过程简单，投资较少，生产的产品质量较低，但可达到镁钙质喷补料的原料质量要求。
二步煅烧工艺燃料消耗低，约是一步煅烧工艺的2/3，产品质量高，但二步煅烧工艺技术复杂，投资高；考虑镁钙质喷补料原料质量要求及节省工程投资的因素，本项目选择一步煅烧工艺为制砂工艺。
目前，一步煅烧工艺主要设备是焦碳竖窑，焦碳和原料人工混装或层装入窑，很不均匀，导致了产品质量不均匀，同时出窑的镁砂，有的烧结好、体积密度大；有的烧结差、体积密度小；为了解决上述问题，****集团有限公司投资150余万元，自行研制开发了新型节能镁砂煅烧竖窑--塔式外燃倒焰煅烧竖窑，该型竖窑已建成投产，出窑产品质量均匀，煤耗低，完全达到镁钙质喷补料原料—合成砂的质量要求。
故本项目选择塔式外燃倒焰煅烧竖窑为煅烧设备，共6座。
每座塔式外燃倒焰煅烧竖窑技术性能：
小时产量：
1.500t/h
年工作日：
300天
年产量：
10800t/a
燃料：
大同煤
煤质量要求：
灰分≦8.45%挥发份22.61%固定碳68.94%
低位热值≧7146.5x4.18kj/kg
煅烧温度：
≧1700℃
窑规格：
Φ4000/Φ2800/Φ2320xH6000mm
塔式外燃倒焰煅烧竖窑技术及结构简特征：
该合成砂煅烧窑为园型塔式结构，上部设转动盘式给料机，分有22个投料口，窑体约为6m，中间设倒焰烟道，物料在窑内呈环状煅烧，其横截面宽约600mm，在窑体中下部园周方向设28个外火箱，火焰垂直通过料层，进入窑中间的倒焰烟道和地下烟道，由高压风机抽出外排，采用机械加料，人工出料，人工加煤。
煅烧料层厚断面小、多点加料，多点火箱火焰易穿透料层，窑断面温度均匀、煅烧均匀，产品质量均匀；由于煤不进入物料层，不仅减少了产品的杂质含量、提高产品纯度，且不易结窑；由于高温烟道设在窑体中心，能充分利用热量，煤耗低，为20%，约是普通镁砂竖窑的80%。
7.1.2镁钙质喷补料生产工艺及设备
镁钙质喷补料生产工艺简单成熟，本项目选择****矿业集团有限公司目前正在使用的镁钙质喷补料生产工艺，即破粉碎、粒度分级、配料、混合、包装。
镁钙质喷补料生产主要设备有破碎机、筛子、自动配料机、混合设备等。
为改善产品使用性能，工艺中设置了超微粉气流磨机及预混机。
7.2设计基础数据
a）生产规模、生产班制
年产镁钙质喷补料60000吨
年工作天数300天
工作班制：
3班工作制/天/24小时/天/365天/年
b）原料性能数据
镁制品生产废料性能表
项目
MgO
%
SiO
%
Fe2O3
%
CaO
%
AL2O3
%
烧碱
%
粒度
（目）
比例
63.05
1.52
7.315
12.305
0.365
14.105
120--200
中档镁砂性能表
项目
MgO
%
SiO
%
Fe2O3
%
CaO
%
AL2O3
%
烧碱
%
粒度
mm
中档镁砂
94.81
1.98
0.80
1.52
0.60
0.29
40
c）产品质量指标
产品质量指标表
项目
MgO
%
SiO
%
Fe2O3
%
CaO
%
AL2O3
%
烧碱
%
粒度
mm
镁钙质喷补料
75.56
5.91
7.82
9.51
0.50
1.30
0--2
7.3车间组成及工艺流程
1）车间组成
镁制品生产废料资源化再利用项目车间组成为：
1原料储存车间；
2生产车间，包括制砂车间、镁钙质喷补料生产车间；
3成品储存车间；
4锅炉房；
5变电所；
6空压站；
7水泵房；
8维修、车库、食堂、办公室等生活辅助设施；
2）生产工艺过程
工艺流程见工艺流程见下图：
工艺过程叙述：
镁制品生产过程产生的废料和外购的镁质废料，收集后送到原料库储存。
废料经4R雷蒙磨细磨机磨至200目以下，由斗式提升机送到成球的贮料仓，由定量螺旋向Φ3.5m成球盘给料，加入结合剂和水成球，成球料水份约8％，在成球盘的转动下物料形成粒径为8-30mm球料；采用辊
道输送机和带式输送机加到塔式外燃倒焰煅烧竖室内煅烧成镁钙合成砂，新型塔式外燃倒焰煅烧窑煅烧>1700℃，出窑合成砂体积密度为3.2g/cm3。
合成砂由手推车加到破粉碎系统，经颚式破碎机、反击破碎机破碎后筛分，通过多级筛分，物料被分成不同粒径，送到各自配料仓中待用；
筛上料送入雷蒙磨细磨成粉料，粒度小于0.088mm,送到储料仓内待用；
为了调整喷补料的化学组成，喷补料配入适量中档镁砂，中档镁砂经破粉碎、细磨后进入系统；
为了提高喷补料的使用性能，细粉配料中加入50%的粒度<40μm超细粉料，超细粉用气流磨机生产；
为使微粉混合均匀，选用1m3的双锥预混机对细粉和微粉进行预混后，再进行配料系统进行配料；
配料是喷补料生产系统的关键环节，喷补料的性能好坏取决于配料的准确性。
本工艺采用由PLC控制的多组分自动配料机配料，配料准确；
配好的物料（各种粒度颗粒料、细粉和超细粉、粉状添加剂等），由皮带机送至混合机混合。
为使物料混合均匀，采用强制搅拌机搅拌混合。
混合料采用人工包装成吨袋，电子称称量后，由叉车送到成品库堆垛待
运。
粉状添加剂由现有生产系统提供，送入本生产工艺的配料贮仓.
生产系统各扬尘点设抽风罩，含尘气体由抽风机抽到除尘器除尘后达标排至大气，保证生产现场粉尘量小于要求值。
3）主要设备
4R雷蒙磨2台
联合给料机组1套
Φ3.5m成球盘2台
塔式外燃倒焰煅烧竖窑2座
颚式破碎机2台
反击粉碎机2台
振动筛4台
4R雷蒙磨2台
气流磨1台
1m3锥型混合器1台
自动配料称量车1台
强制搅拌机1台
电子称（1.5t）2台
叉车2辆
铲车2辆
除尘器3台
变压器1台
8
公用及辅助设施
总图运输
8.1.1厂址
镁制品生产废料资源化再利用项目建设在********矿业集团有限公司厂内，项目占地面积为34600m2。
厂址地处公司生产区，可充分利用公司的部分厂房、部分设备及供水、供电、生活辅助设施等。
8.1.2总平面布置
在满足生产工艺流程、有利生产安全、方便生活以及考虑到运输、地形、气象等外部条件下，在现有厂区内合理确定全厂的总体布局。
主要建构筑物
原料贮库、制砂厂房、喷补料生产厂房、空压站、变电所、综合泵房、综合办公楼等。
本工程采用现有厂区的水平型平坡式布置方式，场地设计标高为现有的厂区设计标高。
场地排雨采用现有厂区暗管排水方式。
8.1.3道路运输
本厂生产所需原料、燃料、产品、工业垃圾等的运输，均采用汽车运输方式，其中原料由各镁制品生产废料收集单位的罐车送到储存库；燃料煤由汽车送至公司煤场；产品外运以外委地方运输公司解决。
汽车运输总量128000t/a，其中：
运入量68000t/a，运出量60000t/a。
现有厂区道路满足本项目运输及消防要求。
厂区绿化按公司统一规划设计，绿化用地按35%考虑。
本工程消防利用现有的厂区消防设施。
8.2燃料供应
塔式外燃倒焰煅烧竖窑以煤为燃料，年需煤约12000t/a，由集团有限公司采购解决。
8.3给水排水
8.3.1设计依据
《建筑给水、排水设计规范》GB50015-2003
《室外给水设计规范》GBJ13-86
《室外排水设计规范》GBJ14-87
《建筑设计防火规范》GBJ16-87
《污水综合排放标准》GB8978-1996
8.3.2设计内容
本工程项目的室内供水、室外给排水系统设计等。
8.3.3给水系统
本工程水源由公司现有供水设施供给，自建综合水泵房。
按生产、消防和生活设置给水系统。
给水管网设计成环状，以保证各种供水的需要。
厂区消防用水按火灾同时发生一次计算，室内按25l/S设计，室外按40l/s设计，在蓄水池贮有2h消防水量。
新水用水量为6.00m3/h；生活日用水量11.55m3/d，小时最大用水量1.0m3/h。
8.3.4排水系统
利用现有厂区生产、生活雨水排水系统。
生产无污水外排，生活废水经化粪池处理溢流外排至总管网，外排水量0.80m3/h。
雨水采用现有的厂区明沟和暗管相结合的排水方式。
8.4热力介质及供应
本工程生产、生活需用热力介质为蒸汽、压缩空气，其中：
生活用蒸汽：
冬季需用量1.5t/h，夏季0.4t/h；由****公司供热系统供给，供汽压力按0.4MPa设计。
压缩空气主要用于除尘和其他生产设施，需用量为3m3/min，现有空压站15m3/min空压机供给。
8.5电气
8.5.1概述
本工程由原料贮运、制砂、喷补料生产、成品包装和辅助设施组成，大部分属二级负荷，利用公司现有总降变电所提供两路电源，电压为10kV，总降变电所增设3台1000kVA变压器。
工程自建车间低压配电室。
8.5.2电气传动
低压配电采用380/220V电压，配电方式以放射式为主，由低压配电屏向各用电设备送电，采用低压断路器作为短路保护设备，而以低压断路器或热继电器作为过负荷保护设备。
原料贮运、成品贮存等为间断操作，制砂、喷补料生产、空压机为连续生产系统，采用连锁集中控制和机旁单机控制两种方式。
其中：
连锁集中控制采用带操作站和网络通讯功能的可编程序控制器系统（PLC系统）进行操作和控制，机旁单机控制用机旁按钮操作（
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