最新四川稀土贮氢合金项目建议书.docx

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最新四川稀土贮氢合金项目建议书

稀土贮氢合金项目建议书

目           录

第一章    项目的意义和产业关联度分析

1．1     项目的意义

1．2     项目的必要性

1．3     产业关联度分析

第二章    项目的技术水平

2．1             技术含量

2．2             技术水平

2．3             知识产权

第三章             建设内容、方案、规模、地点

3．1             建设内容

3．2             建设方案

3．3             建设规模

3．4             建设地点

第四章             工艺技术路线、设备选型及主要技术经济指标

4．1  工艺技术路线

4．2  设备选型

4．3  总图运输

4．4     土建工程

4．5     公用工程

4．6     主要技术经济指标

第五章             原材料供应及外部配套条件

5．1             原料供给

5．2             外部配套条件

第六章             环境污染的防治

6．1         厂部环境现状

6．2         执行的环保标准

6．3         主要污染源及污染物

6．4         污染治理措施

第七章             建设周期和进度安排

7．1   编制原则

7．2   建设工期

7．3   进度安排

第八章             项目管理、劳动定编及人员培训

8．1         项目管理

8．2         劳动定员

8．3         人员培训

第九章             项目承担单位、项目法人及协作单位概况

9．1   承担单位

9．2   项目法人

9．3   协作单位

第十章             投资规模估算、资金来源、贷款偿还计划

10．1投资总额估算

10．2资金来源

10．3贷款偿还计划

10，4流动资金来源

第十一章   项目内部收益率、投资利润率及利税率、投资回收期、贷款偿还期

11．1计算依据及方法

11．2基础数据

11．3项目内部收益率

11．4投资利润率及回收期

11．5贷款偿还期

第十二章   经济效益和社会效益分析

12．1经济效益

12．2社会效益

第十三章   项目风险分析

13．1技术风险

13．2市场风险

13．2财务风险

第一章        项目的意义和产业关联度分析

1．1.1          项目的意义

本项目是以稀土为主要原料，经熔炼、铸造、制粉等工艺处理而得到的生产镍氢电池的关键材料。

从世界行情来看，近几年十分走俏，市场需求量较大，特别是日本市场较为成熟。

四川大学、浙江大学、中科院等单位都有较为成熟的贮氢合金生产技术。

而川大的是采用提铈提钕后的廉价LPC混合稀土为主要原料，具有成本低、综合性能超群的特点，市场上具有较强的竞争力，是一项开发前景十分广阔的高技术材料项目。

1．1.2          项目的必要性

最近几年，由于单一稀土在高科技材料中的广泛应用，全国每年积累有两万余吨的镧镨鈰混合物（即LPC）。

它们能不能得到有效地开发利用，已经成为制约我国轻稀土产业结构平衡的关键。

轻稀土精矿中，稀土成分高、价值高而且市场好的元素是鈰和钕，它们被提取后的LPC可以作为生产金属镧和铈及其化合物的原料，一部分也可以出口创汇，但是需求量较小，仅四川省“九五”期间就富裕积压LPC达4800余吨。

这种提铈提钕后含镧80%，含镨3—10%、含铈5—10%、含钕很少（不超过1%）的镧镨铈稀土，无论是研究开发还是生产应用，我国乃至世界范围内一年前几乎没有涉及到，可视为一种新的混合稀土材料。

由于镧镨铈稀土销量很小，造成大量堆积，严重影响了从事提钕提铈的稀土企业的经济效益和生产积极性，如不能综合利用，四川乃至于全国稀上就无法进行平衡持续发展。

这种镧镨铈大量堆积的情况已经成为制约我国稀土产业链平衡发展的“瓶颈”。

几年前，四川省已意识到了镧镨铈稀土大量堆积可能造成的严重问题，为此，四川计委拨出专款，依托四川大学等就镧镨铈土的开发应用展开攻关。

经过几年的研究，证明镧镨铈稀土可以应用于生产稀土系贮氢合金、稀土中间合金等方面。

镧镨铈稀土的应用，可以消耗掉大量的提铈提钕剩余的镧镨铈稀土“下脚料”，促成我国轻稀土产业链的平衡，意义是重大的。

1．3产业化关联度分析

采矿

四川稀土精矿

氧化焙烧

酸浸

化学法或萃取法除钍提铈

CeO2

汽车尾气净化剂剂

富镧氯化稀土

萃取分离钕

Nd2O3

Nd

NdFeB

（LaPrCe）Cl3nH2O

稀土农用 

熔盐电解

LaPrCe新型混合稀土金属

在钢铁中应用

在  

有色  

属 

中  

应   

用   

腐蚀铝合金单层添加剂

AL导体添加剂

ALSi合金变质剂

稀土热镀锌钢板（管丝）——

稀土处理钢

稀土耐磨铸钢

稀土鞣革剂

稀土催化剂

稀土贮氢合金 

镍氢电池特别镍氢动力电池

氢气贮存和提纯

燃料

电池

耐磨铜和导电铜添加剂

图1—1镧镨铈稀土产业关联图

上图是镧镨铈产业关联图，从图面上可以明显看出：

由于我国每年有两万多吨的镧镨铈稀土的大量堆积，不仅会严重影响到稀土采矿及分离，也会严重影响到稀土永磁材料和汽车尾气稀土催化剂等高技术的应用。

实际上，这已经明显影响到整个稀土行业及稀土产业链平衡发展，镧镨铈稀土的成功应用，必将大大拉动整个稀土行业的健康发展，提高整个稀土行业的经济效益。

其一：

众所周知，由于镧铈镨钕等元素的共性，开采稀土矿就必然涉及各稀土元素的平衡利用的问题，这是稀土行业历来非常关心也很头疼的事情。

开发应用大量堆积的镧镨铈稀土，正是解决这种稀土行业长久关注的稀土各元素应用不平衡的问题的有效措施。

其二：

镧镨铈稀土的成功大量应用，使轻稀土中四个主要元素镧鐠铈钕得以保持产销平衡，解决稀土分离厂家担心提铈提钕后剩下大量镧镨铈稀土无法处理的问题，从而提高企业的经济效益和生产积极性。

其三：

镧镨铈稀土的成功大量应用，可以替代现在广泛使用的富铈混合稀土。

一方面镧镨铈的价格本身比富铈混合稀土低，另一方面富铈混合稀土中提出的钕和铈附加值更高，可以做到资源的合理优化使用，最大限度地发挥稀土资源的价值潜力。

其四：

镧镨铈稀土的成功大量应用，不仅涉及影响到稀土冶炼分离行业，同时也涉及影响到大量的稀土应用行业，包括电机（稀土永磁电机）、轻工（皮革）、化工（催化剂）等。

其五：

用提钕（同时除去钐铕钆）后的混合稀土氯化物电解生产镧镨铈稀土金属的成本较一般混合稀土金属大为降低（电流效率提高10%，每吨金属所需氯化稀土原料单耗降低0.2—0.3吨）。

其六，镧镨铈稀土的问题不仅四川存在，包头等地区也同样存在，是事关整个稀土行业的全局性问题，对促进我国稀土产业的发展具有明显的推动作用。

其七：

利用镧镨铈稀土以及四川现有的成熟技术和生产应用经验，可以建立镧镨铈混合稀土金属、镧镨铈贮氢合金、镧镨铈中间合金及镧镨铈稀土皮革鞣剂染剂等生产企业，促进我国镍氢电池及镍氢动力电池产业发展，为四川乃至我国经济发展作出贡献。

因此，镧镨铈贮氢合金的开发应用有很强的产业关联性和拉动作用，能够为整个稀土行业的健康发展提供帮助。

第二章     项目的技术水平

2.1          技术含量

利用提铈提钕后剩余的大量廉价LPC混合稀土研究开发具有独立知识产权的贮氢合金生产技术，在原料利用上，属世界独创。

采用目前国内外的先进技术，并利用自主开发的高新技术加之改进提高，制定出LPC贮氢合金粉生产的相关技术规范、批量生产技术、考核指标，生产技术经济指标达到国际先进水平，现有具有年产30吨贮氢合金生产能力，具备产业化条件。

贮氢合金产品综合性能达到国际先进水平和国内领先水平。

生产成本大幅度降低。

2.2          技术水平

（1）、国内外均采用富铈稀土或含钕富镧稀土为原料生产贮金合金粉，而该技术用提铈提钕去除SmEuGd后剩余的镧镨铈混合氯化稀土为原料生产贮氢合金，与国内外现有工艺相比，生产成本下降30%以上。

（2）、与国内外现有生产工艺相比，电流效率提高15%以上，比目前最高回收效率提高2%以上，每吨产品氯化稀土结晶原料降低0.1—0.3吨。

（3）、LPC贮氯合金具有良好的吸放氢特性和高温及高倍率放电性能，最大放电容量>280mAh/g，循环充放电次数>500次，达到国际先进水平。

循环过程的放电容量大体与住友、SUP贮氢合金粉相当，但优于NK合金粉；吸收氢综合性能与住友相当。

2．3知识产权

四川大学拥有LPC贮氢合金粉生产的全套研发知识产权。

1997年四川大学承担四川省计委下达的“利用四川混合稀土制取贮氢合金规模生产关键技术研究”重点攻关项目。

在四川大学涂铭旌院士和稀土专家唐定骧研究员等的带领下，对利用镧镨铈稀土生产各种产品以及应用方面进行研究，取得了一批创新的技术成果。

在研究成果的基础上，四川大学的“四川省稀土材料及应用工程研究中心”和“四川省良友稀土金属有限责任公司”成功地进行了工业试验，取得年产30吨LPC贮氢合金的生产规模，2000年4月通过四川省计委攻关项目验收。

四川大学获得的知识创新成果四项：

1、LPC-NI系贮氢合金电极材料；专利申请号：

99115178.X

2、低COPLC-NI系贮氢合金电极材料；专利申请号：

9911577.1

3、抗Co毒化LPC-NI系贮氢合金，专利申请号：

9911737.2

4、新型NI-MH电池矿灯；专利申请号：

99251728.1

第三章          建设内容、方案、规模、地点

3．1建设内容

本项目建设一座年产1000吨镧镨铈（LPC）贮氢合金粉的生产厂。

建设内容七项，其中：

主要生产工程1项，辅助生产工程1项，公用工程4项，环保工程1项。

建设内容表

表3-1

序

号

建设内容

生产

能力

建筑

面积

设备

配备

备    注

1

主要生产工程

1．1

生产贮氢合金生产车间

2268

（1）

其中：

贮氢合金生产厂房

1000/A

1512

制氢合金生产线

（2）

制氮车间

100立方米/H

162

制氟、空压设备

（3）

原料库

216

（4）

成品库

108

（5）

车间管理用房

54

（6）

更衣、卫生间

108

（7）

机修间

54

机修设备

（8）

变配电间

54

2

辅助生产工程

2．1

办公化验综合楼

1080

分析检测仪器

包括食堂、浴室等

3

公用工程

3．1

给排水

280立方米/D

包括循环水系统、消防

3．2

供电

1000KVA

3．3

总图工程

80

包括围墙、大门、卫生室、绿化

3．4

运输

汽车3辆

90

4

环保工程

4．1

除尘

除尘设备

主要建设指标：

1、厂址占地面积     8000平方米（12亩）

2、总建筑面积       3478平方米

3、供电能力         1000KV/D

4、供水能力         280立方米/D

3．2建设方案

1、产品名称：

LPC贮氢合金粉

2、产品型号：

LPC型贮氢合金粉；低C0LPC贮氢合金粉

3、技术要求：

（1）         化学成份

LPC贮氢合金粉的化学成份

表3-1

产品型号

LPC贮氢合金粉

低CO型LPC

贮氢合金粉

化学

成份

LPC

32-35

32-35

CO

8-10

4-6

NI、MN等

55-60

59-64

杂质

含量

WT.%

Fe

<0.2

Si

<0.1

S

<0.02

<0.02

P

<0.01

<0.01

其余

<0.17

<0.27

（2）、LPC贮氢合金粉的外观呈银灰色，无肉眼可见的灰杂。

（3）、粒度不大于200目。

（4）、松装密度3.08-3.20G/CM3

4、产品性能：

LPC型贮氢合金粉

低CO型LPC贮氢合金粉

放电容量（mAh/g）

280-320

280-320

循环寿命（次）

>500

>500

合金平台压力范围

0.05-0.06Mpa（25摄氏度）

0.05-0.06Mpa（25摄氏度）

使用温度范围

-18~50摄氏温度

-18~50摄氏温度

粒度

<200目

<200目

5、产品用途

LPC型贮氢合金粉主要用于作镍氢电池（包括移动通讯用电池和动力电池）的负极材料，也可用于贮氢制取高纯氢的吸放氢合金的原料。

低Co型LPC贮氢合金粉可以用于以上方面，但是性能上稍次，属一般的LPC型贮氢合金粉，但其成本低廉。

6、产品标准

稀土贮氢合金粉目前国内外均无产品标准，都正处于继续研究探索、不断筛选合金组分、不断提高合金各项性能的过程中。

因此，本项目选用四川大学高新技术研究院制定和通过四川省计委攻关项目审定的《四川LPC贮氢合金技术标准》。

3.3建设规模

本项目建设规模为年产1000吨LPC型（包括低Co型）贮氢合金粉。

按市场需求，初步规划年产LPC型贮氢合金粉500吨、低Co型贮氢合金粉500吨。

3.4建设地点

工厂拟选厂址位于×××工业开发区，厂址处于城区的东南面，占地面积8000平方米。

厂区为已统征待建土地，现为农田和少量农宅，地形平坦。

建设条件良好。

交通：

已建××高速公路，距离市区××公里；西面有国道×××线，通×××内；北有国道×××线，通×××境内；全市城乡的公路交通网络已经形成。

。

交通条件十分便利。

工程地质：

厂址基础全同为第四系全新统近河流冲积洪积层及现代河流冲积层砂砾卵石组成。

本项目建筑物置于较密实的砾卵石夹砂层上，工程地质条件满足项目建设要求。

气象：

×市属亚热带湿润季风气候。

年平均气温15至18摄氏度，最高极气温40.7摄氏度，最低极气温-3摄氏度。

多年平均风速小于2M/S，相对温度80%以上。

无霜期270-320天，年降水量1243.2MM。

水文：

厂址邻近金马河，为岷江进入平源河段的主要排洪河道。

经对当地洪水位调查，厂址高于五十年一遇洪水位，无水患之忧。

地震烈度：

×××市地震基本烈度VII度。

本项目建构筑物按地震基本烈度设防。

第四章　　工艺技术路线、设备选型及主要技术经济指标

 　4.1工艺技术路线

   4.1.1国内外生产工艺技术状况

国内外普遍采用的稀土系贮氢合金都是沿于AB5型钙钛矿型合金,基本形态为LaNi5。

为了改善该合金的充放电性能,使用寿命和降低成本,国内外研究者和生产企业纷纷对A侧和B侧元素种类进行了大量研究。

其中为工业所采用的是:

用富铈混合稀土、富镧混合稀土、高镧钕混合稀土金属取代A侧元素La；用Al、Мn、Ti等合金部分取代B侧元素Ni。

形成了各种各样的贮氢合金格局,至今尚未形成公认的统一国际和国内标准。

熔炼少量合金大都采用钮扣式电弧炉,工业上则都采用真空感应电炉,电炉容量为25公斤,少数为100公斤和200公斤,国外发展到500公斤,生产规模从每年几十吨、100吨至500吨,国外发展到1000吨以上。

制粉工艺设备也不尽相同,合金铸锭后，先用鄂式破碎机破成小块（最大尺寸小于60mm）后,有的采用振动磨制粉,有的采用真空带筛磨机制粉,有的采用气流磨粉机；合金粉粒度大多要求小于200目,有的厂家对粉粒尺寸及其分布还有自定的要求；因此对合金粉产品的物理化学性能包括电化学容量、充放电循环性能等要进行严格检查，以保证产品质量。

4.1.2工艺技术方案选择

本工程采用目前国内外普遍公认的先进技术，并利用四川大学研发的具有自主知识产权的高新技术加以改进提高。

即A侧合金成分用提铈提

钕后剩余的廉价LPC混合稀土金属，B侧采用Al等多元化合金代替镍并适当降低Co含量，以降低生产成本，提高合金粉的市场竟争力。

合金熔炼采用100公斤和200公斤的大容量电炉以降低消耗和提高产品一致性。

制粉采用先进的氮气保护下的气流磨粉机和带筛球磨机，以提高产量和防止氧化。

1

4.1.3工艺流程

贮氢合金的生产主要有五个工序：

配料、熔炼及铸锭、制粉以及检测。

贮氢合金粉工艺流程图见图解4-1。

（1）配料

物料的纯度和计量是保证贮氢合金质量的基础，对原材料要求进行净化处理、检测、计算。

如对混合稀土金属进行处理要求清洁无尘土、无油污。

对稀土成分进行检测，按工艺要求比例进行调配。

（2）熔炼及铸锭

熔炼是贮氢合金质量的关键工序。

本工艺在真空下充入氩气，控制熔炼温度、保温时间和铸锭的冷却速度，使合金锭的组织结构均匀致密，无疏松和杂质，外观应具有金属光泽，无明显氧化变色。

（3）制粉

制粉是生产贮氢合金的重要工序，采用氮气作保护，防止贮氢合金粉氧化，控制合金粉粒度分布，对合金粉的贮氢容量、循环寿命有较大的影响。

（4）自控和分析检测

贮氢合金熔炼采用自动温度控制、制备合金粉采用氮气保护下气流磨自动将合格粉筛出、不合格粗粉自动返回重磨。

贮氢合金所用各种原辅材料严格按标准要求进货，工厂还将采用现代理化检测手段，严格控制不合要求的原辅材料进入生产线。

对贮氢合金粉产品要严格进行下列四项分析检测：

①外观：

表面无变色氧化现象，无结块和潮湿现象。

②物理性能：

粒度分布符合产品标准。

③化学特性：

合金粉的成分和杂质含量、合金的PCT曲线符合产品标准。

④电化学性能：

合金的电化学容量、循环寿命和温度特性符合产品标

2

准。

原料

检测

装炉

感应熔炼

铸锭

出炉

检测

热处理

入库

真空包装

检测

筛分

制粉

破碎

图4-1贮氢合金粉生产工艺流程图

4.2设备选型

4.2.1设备选择的原则

贮氢合金生产线的关键设备是真空感应熔炼炉，国内目前技术成熟的感应炉最大容量为200公斤，国际先进水平发展到500公斤。

本项目从节省投资考虑，在保证产品质量条件下，贮氢合金生产线和制氮设备，主要选择国产技术先进、使用可靠的设备，部分分析检测仪器由于国产不能满足需要，选择进口仪器。

4.2.2设备生产能力计算

1.工作班制

工厂年生产300天，每天3班，班有效生产8小时。

2.生产能力

贮氢合金粉生产能力为：

500t/a、1667kg/d、70kg/h

3.设备能力

设备选择计算时考虑设备能力利用系数，间断操作选用0.7-0．8，连续操作选用处0.9-1.0，作业周期留有检修、维修时间。

4.2.3主要设备选择

3

共选择贮氢合金生产线主要设备16台，制氮主要设备7台（个），分

析检测仪器10台。

主要工艺设备和检测仪器表

表4-1

序

号

设备仪器名称

单位

数量

规格型号

功率

（KW/台）

制造厂

1

贮氢合金生产线

1.1

真空感应熔炼炉

台

1

100kg

100

辽宁省锦州变压器电炉厂

1.2

真空感应熔炼炉

台

1

200kg

180

辽宁省锦州变压器电炉厂

1.3

气流磨粉机

台

2

QLM－200

75

待定

1.4

鄂式破碎机

台

2

XPC－100×125

3

武汉探矿机械厂

1.5

真空连续带筛球磨机

台

4

XMQL600

4.1

武汉探矿机械厂

1.6

辊式破碎机

台

1

XPΦ250×150

2.2

待定

1.7

真空包装机

台

3

DZ－500/25

0.8

待定

1.8

剪板机

台

1

20t

10

待定

1.9

压机

台

1

20t

30

待定

2

制氮系统

2.1

制氮机

台

1

100m3/h、0.8МPa

4

北京市军供气体设备厂

2.2

氮气纯化器

台

1

100m3/h、0.8МPa

4.5

北京市军供气体设备厂

2.3

空压机

台

2

D.可以设定查询结果的输出形式，如临时表，图形等 

9

A.OPEN<数据库名>B.OPENDATABASE<数据库名>待定

2.4

3．数据库系统是由____计算机系统____、___数据库_____、__数据库管理系统__和___有关人员____组成的具有高度组织性的总体。

贮氮罐

D.过程文件只包含过程，可以被其他程序所调用台

2

2m3

【答案】Enter 

INPUT”x=”TOx待定

2.5

贮气罐

台

31.有关多表查询结果中，以下说法正确的是________。

1

return4m3

9.在数据库设计器中，建立两个表之间的一对多联系是通过以下索引实现的________。

待定

【答案】D3

分析检测仪器

3.1

激光粒度、分析仪

台

1

HcLos

英国MALCM仪器有限公司

3.2

电感耦合等离子发射光谱仪

台

1

ICPS-750

日本岛津公司

3.3

PCE测量仪

台

1

美国ADVNCED公司

3.4

合金充放电性能检测仪

台

1

DC-5

上海正方公司

3.5

氮氧测定仪

台

1

TC600CR

美国LECO公司

3.6

碳硫测定仪

台

1

CS-200

美国LECO公司

3.7

PTC测试仪

台

1

AMC

待定

3.8

天子天平

台

1

1/1000

待定

3.9

天子天平

台

1

1/10000

待定

3.10

分光度比色仪

台

1

待定

4.3总图及运输

4.3.1总图布置

厂区分作生产区、厂前区。

生产区布置贮氢合金生产车间，该车间为

4

二栋单层联合厂房，外形平面尺寸为42.0m×27m*2，建筑面积2268m2。

建筑呈东西朝向布置，以利通风。

厂前区布置