年产1000吨铝粉颜料项目可行性研究报告Word格式.docx
《年产1000吨铝粉颜料项目可行性研究报告Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年产1000吨铝粉颜料项目可行性研究报告Word格式.docx（31页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
其他车辆如火车、地铁、轻轨客车车厢、摩托车、自行车外涂装也有一定的需求。
建材业：
铝塑墙面挂板和银色水泥漆是近年来流行的新型建材，铝塑挂板以其安全、无光反射污染、可弯曲、色调极具现代感等特点正在占据玻璃幕墙的位置，其中银色板尤受欢迎。
银色水泥漆用于建筑外墙面，施工方便，造价低廉，外观现代，并有一定的反射阳光热辐射功能，宜于各种复杂造型，发展前景可观，预计其使用高级铝粉颜料数量不会少于铝塑墙面挂板。
室内家庭装修、家具近几年也有使用高级铝粉颜料趋势。
家用电器业：
我国是家用电器生产大国，电视机、移动电话、电脑、视听器、音响设备、电冰箱、洗衣机、空调机等行业使用了高级铝粉颜料装饰漆，摆脱了家用电器一律浅色本色漆的老框框，银色或闪光色不仅新颖华贵而且极具现代感，很受消费者欢迎。
其他行业：
印刷油墨、纺织品、塑料薄膜等也有一定的用量。
总之，雾化微细铝粉和高级铝粉颜料作为一种新型的材料已广泛应用到工业生产、国防建设、居民生活等多个领域。
第二章产品市场前景
2.1国内外市场现状
2.1.1雾化微细（-45μm）铝粉
目前世界铝粉年总产量在30万吨，主要集中在欧洲、北美洲、俄罗斯、英国、德国、法国、美国、加拿大以及亚洲的日本、印度和中国。
我国的铝粉年总产量估计大约在3万吨。
其中微细铝粉市场情况大致如下：
化工：
近几年随着化学工业的发展，以铝粉为原料的化工产品不断增多，如化工催化剂烷基铝，农药的磷化铝等。
作为传统的饭防腐涂料和金属颜料的铝银浆，年需雾化铝粉约一万吨，其中需雾化微细铝粉约3000吨，随着高级铝粉颜料的需求的不断增长这一数量还会不断增加。
冶金：
我国是镁资源大国，以镁矿为原料，添加微细铝粉生产炼钢炉用铝镁碳不烧砖，不仅能满足国内钢厂的需要，还能大量出口，这一专业仅辽宁省年需微细铝粉就在2000吨以上，铝热法冶金生产稀贵金属业是微细铝粉应用的一个方面。
快速凝固铝合金粉末冶金材料，由于可以减少或消除偏析、扩大合金元素的固溶度，细化晶粒等，从而提高材料强度，高温性能、耐磨度。
是很有市场前景的航空航天和民用新材料。
电子：
用微细球形铝粉代替银粉做导电浆，可以大大降低电阻。
用高纯铝粉制备电子材料用陶瓷氮化铝粉，在国内刚刚起步，是很有前途的发展项目。
建材：
作为国家大力推广的加气混凝土材料的发气剂，微细铝粉可以减少球磨时间50%，增加发起率30%，全国发气铝粉年需求量超过5000吨。
军工：
做为固体火箭燃料、高爆型炸药、火药、微细铝粉年需约400吨。
轻工：
作为我国传统产业的烟花、炮竹业、年需铝粉几千吨。
其中也有部分微细铝粉（-45μm）的收率仅10c／0—30c／0，已不能满足市场的需要。
表2—1近年国内主要微细铝粉年需求量及粒度规格要求
化工催化剂
加气混凝土
耐火材料
金属颜料
军工
合计
年需求量（吨）
1000
3000
400
10400
粒度要求
240μm＜0.5c／0
-45μm＞60c／0
+75μm＜1c／0
d50＝24±
3μm
d50＝14±
d50＝6±
1.5μm
d50＝2-4μm
d50＝29±
d50＝13±
2μm
d50＜14±
球形铝粉的总产量为：
1500吨／年
国内主要微细铝粉生产厂有吉化公司高碳醇厂（引进法国空气雾化装置）、湖南金天铝业高技术有限公司、鞍钢实业微细铝粉有限公司等几家公司，年生产能力总计约一万吨。
其中d50＜14±
3μm球形铝粉总产量仅为：
1500吨／年。
在国际方面，日本的生产能力很有限，每年需从美国、德国进口2400吨微细铝粉。
韩国内没有铝粉生产厂，每年需从国外进口近万吨铝粉产品。
其他许多发展中国家对微细铝粉也有需求。
2.1.2高级铝粉颜料
车辆制造业对高级铝粉颜料的需求预测
汽车工业已成为我国经济的支柱产业之一，国家的汽车产业政策，使轿车工业近年来有了飞速的发展。
轿车的品种和产量在不断扩大和增加，同期社会上的汽车保有量也在增加，对高级铝粉的需求也随之增加。
表2—2我国近年汽车产量预测单位：
万辆
汽车类型
2005年产量保有量
2010年产量保有量
轿车
133876
2201485
载重车
117930
1501165
客车
60470
70560
总计
3102276
4403210
表2—3我国近年汽车面漆预测：
单位：
万吨
年份
各种本色漆
金属漆
维修金属漆
2005
12
6
4.5
2010
16
9.5
6.5
通过表2—3对高级铝粉颜料的需求推算如下表：
表2—4近年我国汽车用高级铝粉颜料预测单位：
吨
金属色面漆
800
1800
1200
此外，基于我国消费者的经济状况和区域特色微型车、面包车等需求量应不小于正式车型，而且竞争激烈，使用金属漆做外涂装更显得重要。
预计2005年为年需500吨，2010年为年需800吨。
我国摩托车、自行车的产量居世界首位，高级铝粉颜料的消费量预计2005年为年需200吨，2010年为年需300吨。
其他车辆如火车、地铁、轻轨客车车厢外涂装也有一定的需求。
车辆制造业对高级铝粉颜料的总需求：
2005年年需求量2500吨
2010年年需求量4100吨
建材业对高级铝粉颜料的需求预测
铝塑墙面挂板和银色水泥漆是新型建材，铝塑挂板以其安全、无光反射污染、可弯曲、色调极具现代感等特点正在占据玻璃幕墙的位置，其中银色板尤受欢迎。
目前，生产厂家逐年增加，年产量约4000万平方米，每年使用高级铝粉颜料800吨。
银色水泥漆用于建筑外墙面，施工方便，造价低廉，外观现代，并有一定的反射阳光热辐射功能。
宜于各种复杂造型。
发展前景可观，预计其使用高级铝粉颜料数量不会少于铝塑墙面挂板。
家用电器业对高级铝粉颜料的需求预测
我国是家用电器生产大国，电视机、移动电话、电脑、视听机、音响设备、电冰箱、洗衣机空调机等使用了高级铝粉颜料装饰漆，摆脱了家用电器一律浅色本色漆的老框框，银色或闪光色不仅新颖华贵而且极具现代感，很受消费者欢迎。
竞争激烈的家电市场为高级铝粉颜料装饰外观提供了可惜的市场。
1999年我国各种家用电器年产量已达1130万台，比上一年增加18%。
依次发展速度推算，2005年产量可达到2000万台，按每万台耗50公斤计算，年需求量可达100吨，2005年约150—200吨。
其他行业
综上所述：
四大行业年需求高级铝粉颜料预计2005年约4150吨，2010年约5800吨。
我国的铝粉颜料厂主要有：
东北轻合金有限公司，辽宁营口金属分颜料厂、辽宁盖州市涂剂厂、济南金属分颜料厂、珠海族兴公司，年总产量超过一万吨。
但绝大部分属中、低档产品。
高级铝粉颜料产品与国际品牌一直有较大的差距，改革开放以来，许多厂家想引进先进技术，但均未成功。
目前国内外市场几乎全部被国外所垄断。
年进口量约2000吨，需外汇5—6千万美元。
随着我国上述行业的飞速发展需求量还会不断增长。
2.2产品销售价格预测及进入国际市场的前景
在产品价格方面，高级铝粉颜料产品每吨10—15万元人民币，而进口同类产品价格每吨20—35万元人民币，价格上的优势也有利于打破国外产品在我国的垄断地位，再通过技术创新，不断开发新产品，逐步走向国际市场。
第三章项目建设意义及必要性
3.1雾化球形铝粉是重要的工业原料和战略物资
1990年以前，我国的铝粉生产主要依赖原苏联五、六十年代援助我国的空气雾化技术。
这种生产技术不安全曾发生过多起爆炸，且生产环境恶劣、细粉收率低，生产不出高质量的球形铝粉，满足不了国防和经济建设的需要。
特别是微细球形铝粉是火箭燃料的主要组成部分之一，是重要的战略物资，1990年中国科学院力学研究所自主研究开发的氮气雾化微细球形铝粉生产工艺技术，解决了上述问题，首先满足了国防上的需要。
近几年来随着我国经济的飞速发展，引进技术的不断增加，以雾化微细铝粉（-45μm）为原料的民用产品市场不断扩大，对微细球形铝粉的需求随之不断增长。
中国科学院力学研究所针对民用产品市场的需求，在生产规模、细粉回收率、粒度分级和工业自动化等方面不断完善和提高。
其水平保持在国内领先水平，并保持垄断地位。
3.2高级铝粉颜料是一种重要的粉末涂料
高级铝粉颜料在防阳光辐射、防腐以及提高装饰效果方面如：
轿车、摩托车、自行车、电视机、电脑、家具、室内装饰、塑料、油墨印刷等工业，有着其他颜料不可代替的作用。
汽车制造业是我国经济的支柱产业之一。
以高级铝粉颜料为组份的轿车面漆，具有高丰满度、高先验性的装饰效果和热反射功能，从六十年代起在世界普遍流行，至今经久不衰。
国外轿车总量的70%以上采用了金属闪光铝粉颜料。
而且品种还在不断发展变化。
目前国际上最具有竞争力的高级铝粉颜料生产商主要有：
美国SILBERLINE公司；
德国ECKART公司；
日本人东洋铝株式会社（TOYOALUMININMK.K）等。
80年代末90年代初美国SILBERLINE公司率先研制出了雾化球形铝粉以为原料的、透镜状、具有高反射率和强韧性的高级铝粉颜料新产品和生产技术。
其他国际著名厂商很快跟进，研制出同类产品。
如今这种雅号“银元”的产品，已成为具有高技术含量，并引导高级铝粉颜料市场的主导产品。
国外许多公司如德国SCHRENK公司2001年正在建厂扩产。
我国的高级铝粉颜料产品与国际品牌一直有较大差距，目前国内外市场几乎全部被国外所垄断。
改革开放以来，许多厂家想引进先进技术，但均未成功。
但经过几年的努力，我国的高级铝粉颜料产品近两年来也开始用雾化球形铝粉以为原料，我们在技术上已取得了重大突破，其产品的性能指标涂装效果等方面均达到国外同类产品水平，生产技术跨进世界先进行列。
第四章项目的技术基础
4.1成果来源
本项目采用中国科学院力学研究所研究开发的具有世界先进水平的微细球形铝粉雾化技术和离心分级技术，以及以微细球形铝粉为原料应用国内最先进技术，生产国内外市场最畅销的高级铝粉颜料。
这两项技术都已产业化生产，技术已经配套成熟。
本项目已获中国科学院科技进步一等奖，国家科技进步三等奖，并列为国家级科技成果推广计划项目。
经过几年的研究开发，特别是针对高级铝粉颜料对微细球形铝粉原料，更高的质量要求（超过军工要求），对核心技术和分级技术又进行了重大改进，使得细粉收率进一步提高，采用新得粒度分级工艺，使得分级粒度分布更窄，更精确。
4.2技术特点
目前国内外雾化铝粉生产技术大多采用20年代发明的空气雾化法，即用压缩空气通过喷嘴将熔融的铝液雾化成液滴，随后被大量的空气冷却成金属粉末，再经机械振动筛或气动分级装置获得合适粒度的产品。
空气雾化生产的铝粉虽然生产成本低，但生产环境恶劣，生产过程也不安前。
铝粉与空气混合后（含氧量＞9%）,在浓度达到20—50g／m3,点火温度大于600度，点火能量大于15mJ,就有爆炸的危险，这种危险随着铝粉中细粉含量的增加而增加，爆炸压力可达到0.7—0.9MPa。
而且空气雾化法生产噪音和污染严重，细粉收率低，不能生产球形铝粉。
尽管这种空气雾化生产技术自发明以来各国都进行了改进，但本质上没有多大改变，爆炸、火灾事故经常发生。
4.2.1微细球形铝粉生产工艺特点
微细球形铝粉生产工艺技术总结了国内外生产厂家现有技术，设备的优点，研制成功了在惰性气体保护下将雾化制粉、分体冷却、分级、气力输送、气体制备连为一体，形成封闭系统的新工艺。
微正压操作，防止空气进入系统，并有氧含量监测报警系统。
针对高级铝粉颜料对原料更高的质量要求（超过军工要求），对核心技术和分级技术进行了重大改进，细粉回收率进一步提高，采用新粒度分级工艺，分级粒度分布更窄，更精确。
先进的雾化制粉技术能够直接喷出粒度d50＜32μm微细铝粉。
独特的粒度系统一次可分离出多种粒规格的铝粉产品。
高级铝粉颜料生产工艺子技术上主要表现在:
首先在原料控制上，实现了控制雾化微细球形铝粉的平均粒径d50和粒度分布d10和d90。
在高效率的研磨技术方面有所创新。
采用了研磨和液—固两项粒度分级相结合的新技术。
在助剂种类和配方以及添加工艺方面有了重大进展。
两项技术结合有效得针对产品市场开发和研究，增加产品品种，节约项目投资，减少流动资金和管理人员,降低生产成本，扩大产品市场，获取更大利润。
第五章建设规模与方案
5.1建设规模
建设年产1000吨能力能力高级铝粉颜料生产装置，年需雾化微细球形铝粉700吨，细粉收率按d50＜32μm雾化微细球形铝粉，同时也可生产非球形铝粉。
并以此为原料生产高级铝粉颜料。
雾化微细球形铝粉规格及质量指标，可参照国家军用标准（JGB1738-93）和美国军用标准MIL-A-23950（AS）,结合国内外用户要求定制。
高级铝粉颜料规格及质量指标，可根据市场的要求，参照国际标准ISO1247（E）-74和美国、德国、日本公司产品标准制定。
高级铝粉颜料所用的雾化球形铝粉主要粒度规格是d50＜19μm的产品，目前的技术水平，收率可达60c／0以上。
5.2.1雾化微细球形铝粉产品方案：
年产1500吨雾化球形铝粉
粒度规格产品收率技术保证值产品收率效益计算值
d50≥32μm占总粉量小于10%9%
d50=29±
3μm产品为主时占总粉量＞30%10%
d50=24±
3μm产品为主时占总粉量＞40%10%
d50=4.5±
3μm产品为主时占总粉量＞20%15%
d50=2-4μm占总粉量＞1%1%
5.2.2高级铝粉颜料产品方案：
浮型：
年产量100吨，主要用于高级印刷、汽车、摩托车、家用电器、家具、玩具、建筑内外装饰印刷、塑料等方面。
其系列可根据产品的助剂及感官特点分为：
闪光、高光、闪烁、银白、白亮、鲜亮、超级亮、光辉、宝石银等，型号可根据产品类型、溶剂、主机类型、粒度进行编排。
其主要技术指标如下表：
表4-1执行标准ISO1247（E）-74
固体份（＞%）
筛网通过率-45μm＞%
粒度（d50μm）
水份含（＜%
溶剂类型
65
85
＞45
0.1
HAS
98
32
29
99.5
26
99.9
19
18
14
10
8
②亲水型（环保型）：
目前用加气混凝土发气剂作为环保型金属颜料是研究开发的方向。
可边生产产品，边进行开发研究。
5.3项目工艺技术方案：
5.3．1微细球形铝粉生产工艺技术
本项目采用的中国科学院力学研究所雾化微细球形铝粉生产工艺技术，总结了国内外生产厂家现有技术、设备的优点，研制成功了在惰性气体保护下将雾化制粉、粉体冷却、粒度分级、气体输送、气体制备联为一体，形成封闭系统的新工艺。
微正压操作，防止空气进入系统，并有氧含量检测报警系统。
由于生产过程安全，大大减少了占地面积。
惰性气体循环使用，大大降低了生产成本，能够生产出高质量的球形或非球形铝粉。
先进的雾化制粉技术能够直接喷出平均粒度d50＜19μm微细铝粉。
各项技术经济指标均优于国内外现有技术。
其工艺流程见附图一。
5.3．2高级铝粉颜料生产工艺技术
本项目采用最新研究成功的高级铝粉颜料生产工艺技术。
主要表现在如下方面：
其工艺流程见附图二。
图一：
微细球形铝粉生产工艺技术流程
图二：
高级铝粉颜料生产工艺流程
5.4物料平衡和消耗定额
5.4．1年产1500吨微细球形铝粉装置物料平衡和消耗定额
铝锭：
年需铝锭1596吨：
铝锭熔炼过程烧损约3%，年烧损量48吨。
以铝渣（主要成分是氧化铝）形式排出，可回收做净水剂原料，可回收金属约3%，可供铸造厂再熔化铸造用。
铝锭1596吨/年铝粉1500吨/年
溶化
雾化制粉
渣48吨/年可回收铝
（可回收利用）48吨/年
燃油：
年需熔铝燃料油225吨（可用回收的溶油）。
电力：
微细球形铝粉装机容量518KW，其他装机69KW用电负荷按75%计算，年用电量317万度。
水消耗量：
2吨／吨产品。
包括生活用水和补充循环冷却水，年水消耗量3650吨。
5.4．2年产1000吨高级铝粉颜料装置
年需微细球形铝粉：
700吨。
年需溶剂：
550吨，可全部回收，其中255吨，做熔铝的燃料油，其余做冬季采暖燃料。
磨介年消耗量：
3.5吨。
年助剂用量：
100吨。
高级铝粉颜料装机容量1393KW，用电负荷按75c／0计算，年用电量351万度。
包装：
两种产品包装需塑料袋和包装铁通70000个。
5.5自控技术方案
微细球形铝粉生产装置和高级铝粉颜料生产装置均采用中央控制室集中监控与设备现场就地监控相结合、自动与手动控制相结合的方案。
在满足生产工艺要求和保证安全及可靠工作的前提下，尽量提高生产过程的自控水平。
生产工艺要求监测和控制点参数，均集中在中央控制仪表盘上显示、记录及控制，主要生产设备可以在中央控制室仪表盘及控制柜上集中操作，对生产装置在启动时只进行一次操作，正常运行后基本不操作的阀门和生产装置调试正常后基本不变动的阀门采用手动阀。
微细球形铝粉生产过程中循环氮气的压力、流量平衡采用减压和自力式调节阀进行自动控制。
保证系统处于微正压状态，并有应急的电磁阀通过进行自动控制。
氮气的补充也通过仪表控制电磁阀自动进行。
5.6主要设备方案
5.6．1微细球形铝粉生产和粒度分级装置主要标准设备方案
为了减少启动过程中能源消耗（熔铝炉升温），采取连续生产制。
年操作时间7200小时；
年产1500吨雾化微细铝粉。
设备的选择应满足以下要求：
熔铝炉：
为了保证铝水的不断供应，熔铝炉应能够连续提供7800C-8200C铝水，熔化率大于300公斤／小时铝锭。
使用燃油熔铝保温炉，此种运行成本低，连续工作可靠。
按每小时熔化400公斤铝锭考虑定货，带有加料装置，保证铝水质量和温度，燃烧器应选用进口的，以保证燃烧废气达到排放标准。
铝水保温炉：
为了保证铝水的不间断供应给雾化器，保温炉的铝容量应在0.5吨，并能保证绿水温度在7800C-8200C上，带液压倾倒装置，炉体下应有电动移动轨道，燃油燃烧器加热。
气体加热炉：
氮气流量1200m3／h,压力8.0Mpa,进气温度300C，出气温度4000C。
使用燃油燃烧器加热。
制氮机：
为了补充系统氮气泄露，推荐使用中空纤墨分离式制氮机，它维护方便运行可靠。
每小时制氮≥50m3氮气纯度应达到99.5%以上，也可提供含氧量7—3%工业氮气。
配套改革的空压机可选用带冷干机的螺杆式压缩机。
除满足制氮机的气量要求外，还能提供20m3／h压缩空气气功元件使用。
氮气压气机：
根据雾化工艺要求压气机应选用无润滑式的压缩机，进口压力为1—2Mpa,进口温度450C，出口压力为≥6.0Mpa，流量≥600m3／h。
真空泵：
为了保证系统内的氧气量低于0.5%，运行前需要排除系统内空气，可用真空泵进行气体置换。
抽气速率210m3／s（756m3／h）。
高压离心风机：
微细球形铝粉生产过程中为了冷却和输送铝粉；
根据设计要求选用一台高压离心风机，风压120Kpa时风量＞4000m3／h的高压离心风机。
工业振动筛：
为了满足市场对各种粒度规格的铝粉要求，设置一台密封工业震动筛，生产能力≥500Kg／h，电机选用防爆型。
混料机：
为了满足用户要求，对各种粒度规格的铝粉进行混合组批，混料机装填量应≥500Kg／次。
水冷却循环系统：
两台流量300m3／h，扬程大于30米的清水泵，一台300m3／h冷却塔，为全厂供水。
5.6．2微细球形铝粉生产粒度分级装置主要非标准设备方案
为了保证生产过程的安全，设备按铝粉最大爆炸力1.0Mpa设计，容积较大的设备设计有安全阀和爆破膜。
雾化室采用横法方案，减少雾化室体积加工难度。
粒度分级系
升级会员 