电解金属锰工程可行性研究报告Word文档下载推荐.docx
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贺全来
提出该项目的背景条件是湖南天雄实业有限公司对电解金属锰的发展历史、现状和发展趋势进行了系统分析论证，将规模效益、市场优势、技术优势、资金优势、管理优势与资源优势、区位优势、政策优势等积极的生产要素集于一体，是我国锰业发展的必由之路。
本项目投资既是公司做大做强的需要，又是资源有效利用的需要。
本项目投资的可能性，是在秀山项目考察组通过对秀山县锰矿资源及开发利用的情况、工业状况、交通运输、水文电力、地形地貌、社会环境、环境保护、政策法规、政府举措、银行状况等进行为期三个月的全方位考察论证的基础上，于2002年12月与秀山县政府在长沙签订了投资意向协议书，再在下辖的重庆天雄锰业有限公司年产12000吨电解金属锰装置成功投产的基础上进行研究的，研究工作范围包括：
产品需求预测；
资源、原材料、燃料的保证程度、工厂运输及运输方案；
生产规模及产品品种；
工艺技术方案及主要设备选型；
环境保护措施及其排放标准；
投资概算及资金来源；
工程进度安排；
组织机构、劳动定员、员工培训、劳动保护措施；
项目的经济评价；
存在问题及建议等内容。
项目选址确定在秀山县膏田乡膏枧村，占地面积250亩左右，主要由荒地、旱地组成，水文、电力、交通运输、地形地貌及地质条件、社会治安、资源保障等建厂条件满足项目投资要求，项目的建筑物、构筑物占地面积约30000m2，建筑物面积约34000m2，渣场面积约100亩，预留50亩供配套硫酸装置建设用地。
项目投资9040万元，其中因定资产7040万元，流动资金2000万元。
固定资产部分设备费用4526.5万元，土建投资1803.5万元，其它费用710万元，所需固定资产投资部分全部自筹，流动资金申请银行贷款解决。
装置采用的工程技术是在重庆天雄锰业有限公司年产12000吨电解金属锰装置的成功运行基础上完善的，它代表着国内同行业先进水平。
规模化、装置大型化、单台设备及单条生产线的生产能力是目前电解锰行业中最大的、技校装备含量、各项技术经济指标及各种消耗处于同行业领先水平。
工程采用的环保治理方案由专业单位设计，工程建设严格按“三同时”要求运作，项目投产后可达标排入，对周围环境及景点、古迹预计不会造成影响。
工程建设期共计16个月，从施工图设计开始后的10个月第一条投产，12个月第二条线投产，14个月第三条线投产，16个月第四条线投产，建设期电解锰产量预计8480吨。
在绝大多数电解锰生产单位难以承受的现行市场价格条件下，本项目可实现利润486.55元/吨，实现税金952元/吨，年利润1459.65万元，年税金2856万元，年利税总额4315.65万元，年折旧额836万元。
全部投资返本期4.84年，静态投资返本期4.77年，寿命期内总盈余12089.84万元，企业内部收益率（IRR）22.44%，简单投资收益率（ROI）25.9%，临界产量20658.6吨，临界售价6301.91元/吨，投资利税率47.74%，各项指标满足建设项目规定要求。
渝怀铁路通车后，产品成本可降低175元/吨，项目创利能力增加525万元/年。
配套的40万吨矿山基地和硫磺制酸工程建成后，吨产品可降低生产成本200元，企业效益进一步提高，项目抗风险能力进一步加强。
项目投资产后，可安置员工647人，实现税收2856万元/年，工厂运输量29万吨，在安排当地富余人员就业、促进运输业的发展，增加财政收入，带动当地农副产品业的发展等方面将发挥巨大作用，社会效益相当显著。
第二章需求预测
根据2002年全国锰行业会议信息，电解金属锰的全球消耗量超过20万吨，其中中国和南非以各自的产品特色占据了该市场的主导地位。
2001年中国电解金属锰出口量为116459T，比2000年增长25.3%。
2002年出口量突破125000吨。
国际市场钢铁生产和需求的不衰发展势头，势必拉大电解金属锰的市场需求，铝工业及含金冶炼领域里电解金属锰的应用也日益广泛，磁性材料工业的高速发展带动了四氧化三锰、锰锌铁氧体等中间体的发展，成为电解金属锰一个新的大用户。
在可预见的时间内，中国电解金属锰的出口总量仍保持10%左右的增长势头。
国内钢铁冶炼技术的改造，产品结构的调整，不锈钢、特钢产业的发展，使价格低廉的锰元素因内市场需求量呈现急剧增加的态势。
2002年国内电解金属锰的年消耗量由3万T/a激增至4.7万T/a。
据我们市场调查了解的信息，上海宝钢新的不锈钢生产线将于2003年投产，该项目将增加3000T/a的电解锰需求量，华菱钢铁集团的薄板生产线也将于2003年实现投资。
预计到2004年，仅钢铁行业电解锰市场需求将增加10000T，国内总需求有望突破7万T。
目前，电解锰的生产集中在中国大陆和南非，南非的生产能力稳定在4.5万T/a左右，春产品主要为高纯、无硒电解金属锰（相当于国内DJMn-A、DJMn-B型产品）。
国内生产能力已达30万T/a，以DJMn-C和DJMn-D为主，生产能力相对过剩，经过2002年的市场整合，实际产量为24万T/a左右，由于电力资源及生产成本的制约，一部分企业将陆续转停产。
据专家分析，目前，国内电解金属锰生产企业真正具有生存能力和市场竞争力的不到20家，其生产能力为15万T/a左右，淘汰一批规模小、生产技术老化、管理水平低的生产企业，稳定发展一批优势企业是市场的必要要求。
湖南天雄实业有限公司拥有自营进出口经营权，具有从事电解金属锰及其系列产品国际国内销售十余年的历史沿革和实际经验，与数十家国际国内大型钢铁企业和商务会所建立了良好的业绩关系，“天雄”产品在日本、欧洲、南韩等国家和地区受到普遍欢迎。
据公司营销中心统计，2002年仅日本市场的订货意向就超过10000T，国内订单超过5000T。
由于产品供不应求，不得不放弃大量的订单。
公司计划在2003年随着酉阳工厂的稳定生产进一步扩大市场份额，到2004年突破50000T/a的销售量。
目前，产品的平均销售价格稳定在7000元/T左右，这一定价水平既具有市场竞争力，同时又有较大的利润空间。
第三章资源、原材料、燃料及工厂运输
3.1碳酸锰矿资源
3.1.1资源概况
秀山县锰矿均属“大塘坡式”锰矿，是渝、湘、黔锰矿带的一部份，俗称“黑色金三角”。
成矿地质背景为：
由于地壳抬升形成构造脊，脊内为聚锰盆地。
脊内盆地由北东向的复式背斜组成，形成北东向的槽形沉积盆地（槽盆），鸡公岭、笔架山两矿区位于两大槽盆内。
因此，秀山锰矿赋存于震旦系大塘坡组的黑色含锰岩系中，绝大多数属于沉积型原生锰矿。
重庆地勘公司107队、川东南地质大队、四川冶金属607队及贵州导矿局103队、108队曾先后对秀山锰矿踏勘、普查、详查工和，发现和评价锰矿床（点）多处。
目前，已经发现的有鸡公岭、笔架山两大矿区，共计有中型矿床3个、矿点3处。
3.1.2锰矿储量
秀山县境内已探明锰矿储量统计表单位：
万元
序号
名称
勘查
程度
审批储量
提交储量C+D级
地质
储量
总计
已采量
剩余
小茶园矿床
详查
605
373
978
450
528
笔架山矿床
829
250
579
平溪矿床
正在普查、详查
700
200
900
大茶园矿点
区调
750
150
600
高楼坡矿点
普查
400
20
380
平茶矿点
449
715
合计
217
4572
870
3702
3.1.3秀山锰矿化学成分
矿床（点）
Mn
Fe
SiO2
CaO
MgO
P
S
AIO3
TiO2
20-24
2-4
15-35
6.7
1.9
0.15-0.3
1.5-2.5
20-22
2.3
22.3
6.3
0.16
0.71
6.4
0.2
26.1
2.4
13.2
11
2.1
0.14
0.3
1.4
0.12
3.1.4采矿业及加工业
秀山县现有采矿企业17户，其中15家均承包或租赁给个人开采及经营，年开采能力约52万吨。
采矿企业投入固定资产2500万元，投产以来销售收入3.3亿，实现税金3700万元。
该县现有电解金属锰生产企业8户（其中一户待建2户在建），其计设计能力5.5万吨，实际生产每年不超过2万吨。
硅锰合金4户。
设计能力为3万吨，碳酸锰粉厂40户，设计产量40万吨，烧结锰厂家实际年产能力约16万吨。
3.1.5锰业管理
《秀山土家族苗族自治县锰矿资源管理办法（试行）》，管理的基本原则是“依法管理、计划开采、提高内部加工级次，实行限量和最低保护价外销制度，对全县锰资源实施资源配置。
3.1.6本项目的资源保证程度
根据公司与秀山县政府于2002年12月签订的投资意向协议，高楼坡矿点已划归本工程，该矿点1977年由贵州省108队区调发现，含矿层露头线4000M，厚0.3-0.75m，地质储量400万吨，近期普查为700万吨。
此外，厂址所在地膏田乡膏枧村新近发现储量约2000万吨的锰矿，这两个矿点能确保本项目的实施，该县的其它矿床亦可作为备用资源予以利用。
3.2硫酸
年产30000吨电解金属锰工程，硫酸的消耗量仅次于碳酸锰矿粉，年消耗量为52500吨。
在渝怀铁路未通车前，主要通过吉首火车站转运，花垣三立集团、秀山硫酸厂三个渠道购进。
渝怀铁路通车后，主要从水口山矿务局、冷水江锡矿山、邵阳化肥厂等单位购酸，花垣、秀山两地硫酸作为补充。
采购硫酸的工作量相对较大，其供货时间、数量、价格、质量对电解锰的正常生产影响较大，本项目单独设置了10台20吨硫酸车，容量为2100吨的硫酸贮罐，使硫酸的采购、运输、贮备满足生产要求。
为了进一步降低生产成本，牢牢掌握生产主动权，公司已规划兴建硫磺制酸装置与之配套，从根本上解决原料硫酸对生产的制约影响。
3.3二氧化锰
二氧化锰是制液过程中氧化除铁原料，年耗量12000吨，以广西、冷水滩、邵阳三个地方的二氧化锰矿较好，通过铁路运至吉首站再用汽车转运，数量和质量能满足项目的实施。
3.4液氨
制液的中和作业和电解作业需用液氨制成一定浓度的氨水来调整溶液的PH值，年需求量为3500吨左右，各氮肥厂、尿素生产单位均可供应，采购难度不大。
因属危险品，本项目配备液氨车二台，液氨专用贮罐一台，确保运输、贮存安全。
3.5其它辅料
净化电解液所用的SDD、电解添加剂SeO2、产品后处理需要的重铬酸钾、磷酸、硝酸、水玻璃、葡萄糖等辅助材料，耗量不大，采购不难，可以在吉首就近采购，也可以通过总公司在长沙采购，不会对生产造成影响。
而阴、阳极板、隔膜袋、包装袋、压滤布等辅助材料由总公司下辖的包装厂、极板厂按计划生产，内部调节，完全能满足生产所需。
3.6燃料
本项目的燃料指锅炉用煤和食堂用煤，年需求量3500吨左右，数量不大，对项目的实施不会造成影响。
3.7工厂运输
3.8全厂运输量
本工程全年运输量为28.89万吨，远入25.59万吨，其中：
锰矿18.3万吨，硫酸5.25万吨，二氧化锰1.2万吨，液氨0.35万吨，硫铵0.09万吨，其它辅助材料0.05万吨，烟煤0.35万吨。
运出3.3万吨，其中产品3万吨，阳极泥0.22万吨，锅炉渣0.08万吨。
3.7.2
锰矿石：
日运输量650吨。
社会车辆签订运输合同。
硫酸：
日运输量180吨。
硫酸专车10台，每台20吨。
液氨：
日运输量11～12吨。
液氨专车2台。
产品：
日运输量（平均）96吨。
与专业货运公司签订运输合同。
其它原料：
辅助材料的运输由职能部门统筹安排。
第四章厂址选择及建厂条件
4.1厂址选择原则
4.1.1遵守国家法律、法规、贯彻执行国家的建设方针、政策，坚持基本建设程序。
4.1.2符合国家的长远规划及行业布局、国土开发整治规划以及城镇发展规划的要求。
4.1.3因地制宜、节约用地。
要充分利用荒地、劣地、丘陵地和空地，不占或少占耕地及林地。
总体布局紧凑合理，尽量提高土地的利用率。
4.1.4注意资源、能源的合理开发和综合利用。
4.1.5注意环境保护和生态平衡，保护风景名胜和古迹。
4.1.6有利生产、方便生活、便于施工。
4.1.7多方案比较和全面综合分析，择优选址。
4.2厂址选择
公司委派的秀山项目考察组，在租山县县委、县政府、县政协及各部门的大力支持和配合下，对秀山县的矿产资源、工业状况、地形地貌、水文电力、交通运输、社会环境、政策法规、招商引资、政策举措及发展思路、银行状况等进行了全方位的考察、调研。
与此同时，对秀山县所辖的溶溪镇、平凯镇、孝溪乡、清溪乡、膏田乡膏枧村在生产成本、建设投资、资源配置、交通运输、环境保护、社会治安、生活保障、财税政策、发展前景、公司整体发展规划、土地征用及民房拆迁等方面进行了反反复复的计算、分析，并于2002年12月底与当地政府达成一致意见，厂址确定在膏田乡膏枧村。
4.3建厂条件
4.3.1资源保证程度高
秀山县锰矿资源管理办法规定，对全县锰资源实施资源配置制度，我公司与秀山县政府2002年12月签订的投资意向协议书已明确确定地质储量为700万吨尚处于封禁状态的高楼坡矿点划归本工程，此外，膏田乡可以配置一块新近发现且储量约2000万吨的矿山基地供开采，厂区周围还有不少零散矿点，保守估计，本工程所需资源在30年内毫无问题。
4.3.2交通条件满足建厂需要
所选厂址离溶溪镇政府5公里，距膏田乡政府2公里，进出货物主要依拖溶溪镇通往秀山县城和通往苦竹319国道二条公路，路距均为20余公里，路面为砂石路面，路宽、坡度、弯度适应各种大型运输工具，这二条公路基本适应项目建设和投产所需运输量。
渝怀铁路秀山区段站离所选厂址约30公里，铁路运输较为方便。
但项目施工前需修建一条进场公路，此项工作由当地政府负责，我司协助完成。
4.3.3水源条件较好，水质满足生产要求
本工程的水源来自于膏田河经人工堰渠流向溶溪镇之水，水力资源较为丰富，所选厂址无洪水威胁，附近亦无大型水库溃坝威胁，所用水由山水、地下水汇集而成，水质符合电解金属锰生产要求。
4.3.4气候条件、地形条件满足建厂条件
气候属亚热带湿润季风气候，平均气温16.5℃，最低-8.5℃，最高39.6℃，日照1170小时，无霜期286天，降水量1329mm，常年主导风北北东，平均风速1.6m/s。
该气候条件对生产、生活没有不利影响。
所选厂面积约250亩，地形、构造条件适合年产30000吨电解金属锰的整体布局，该地主要由荒山、旱地组成，占用林地甚少，需拆迁的民房和建筑物不多，生产过程中所产生的废渣有一天然峡谷作为渣场集中堆放，便于以后综合利用。
4.3.5动力供应条件满足项目建设要求
秀山县供电网络已与贵州、湖南等大电网联通，现有电网供电能力满足县内13万KW的用电负荷，加上乌江电力集团、重庆电力总公司的进驻，其网络布局将会更趋合理。
溶溪镇110KV降压站由乌江电力集团出资建成并已投入运行，造成选厂址离降压站约7公里，由当地政府架专线至公司低变站。
考虑到枯水季节乌电供电不足，通过当地政府和电力部门出面协调外调贵州、湖南电力入网，确保二级负荷供电。
4.3.6文化生活条件较差
溶溪镇、膏田乡均属秀山县的偏僻乡镇，经济相对落后，流动人口少，信息闭塞，物资流通不畅，项目建成后，员工的生活和文化娱乐条件相对较差，公司应千方百计提供后勤保障，积极创造条件丰富员工的文化生活。
第五章生产规模及主要技术指标
5.1生产规模
设计规模：
30Kt/a电解金属锰
生产规模：
单条生产线24吨/日，四条生产线日产96吨。
5.2产品质量
符合2002年9月22日锰业会议修改后的锰质量标准
DJMn
牌号
（%）
C
Si
Se
A
99.95
0.01
0.03
0.001
0.002
0.0003
0.006
B
99.90
0.02
0.04
0.004
99.88
0.06
D
99.80
0.08
注：
用于生产Mn3O4时，除对Si有要求外，对K、Na、Ca、Mg均有要求
5.3产品品种
本装置以生产DJMn-D、DJMn-C为主，根据用户需求，可生产DJMn-A、DJMn-B不同牌号产品。
5.4消耗定额
30Kt/a电解金属锰装置的原料，燃料及公用工程消耗如下：
单位
消耗量
消耗定额（吨产品）
备注
碳酸锰粉
t/a
183000
t
6.1
损耗8%
硫酸
52500
1.75
二氧化锰
12000
0.40
液氨
3300
0.11
二氧化硒
85.5
kg
2.85
福美钠
5.0
重铬酸钾
33
1.1
硝酸
45
1.5
水玻璃
60
2
硫铵
30
磷酸
90
3
葡萄糖
直流电
kwh/a
17700×
104
kwh
5900
动力电
1500×
500
含办公、照明
烟煤
3000
0.1
5.5主要技术指标
5.5.1浸出率：
93%
5.5.2压滤收率：
96%
5.5.3电解收率：
5.5.4锰利用率：
88%
5.5.5电流效率：
80%
第六章工艺技术方案
6.1工艺方案
本项目采用碳酸锰矿粉与硫酸反应制取硫酸锰溶液，同时使溶液保持一定的铵盐起缓冲使用，用加氧化剂氧化中和的方法除铁，加硫化净化剂除去重金属，然后过滤分离，在滤液中加入电解添加剂，电解液在电解槽中通直流电后，产生电析作用，在阴极上板出金属锰，再对电析产物进行钝化、水洗、烘干、剥离等处理，获得合格的产品金属锰。
6.2生产原理
6.2.1浸锰。
碳酸锰矿粉硫酸作用，制成硫酸锰溶液。
MnCO3+H2SO4=MnSO4+CO2↑+H2O
6.2.2硫酸锰溶液的净化
氧化除铁：
MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
Fe3++3H2O=Fe（OH）3+3H+
中和：
H++NH3H2O=NH4++H2O
除重金属（Ni,C等）:
n
6.2.3精制硫酸锰溶液电解
阴极反应：
主反应：
Mn2+2e→Mn↓
副反应：
2H2O+2e→H2↑+2OH
阳极反应：
H2O→1/2O2+2H++2e
Mn2++2HO2O=MnO2+4H+
6.3工艺流程
6.3.1制粉过程
碳酸锰矿石用小斗运至颚式破碎机粗破后进入雷蒙机细破，通过风力选粉、旋风除尘制成度合格的矿粉经计量后运至各化合桶的矿粉贮斗备用，氧化除铁用的二氧化锰经计量后倒入各化合桶的二锰贮斗备用。
6.3.2制液过程
将一定量的阳极液加入化合桶内，开动搅拌器，加入计量好的碳酸锰粉，并加入经投料计算的浓硫酸和全部阳极液，通入压缩空气，使物料在强烈搅拌条件下进行浸锰作业，检查料浆Mn2+、NH4+、PH值是否达到工艺要求，采取相应措施使之满足生产要求后，加入计量好的二氧化锰粉进行氧化作业，使Fe2+氧化成Fe3+，检定Fe2+合格后通入中和料奖至PH为6.5左右，然后加入SDD检定重金属，料将各项指标合格后通过扬液泵送入硫化车间中转桶，并作好下个循环的投料准备。
由化合桶送至中转桶的料浆，经中转桶的工程塑料离心泵入一次压滤机进行因液分离操作，滤查经洗涤后排入渣场，滤液和洗液流入硫化桶，并检定各项指标是否合格，由硫化桶离心泵送入二次压滤机进行进一步固液分离，滤液均匀加入电解添加剂后流入静置桶，使CaSO42H2O在此处最大程度地析出，其它细微的胶体物进一步凝聚长大，然后通过三次压滤机精滤后流入高位槽供电解车间用。
6.3.3电解过程
高位槽内的精制电解液均匀地流入电解槽，在直流电作用下，阴极析出金属锰，阳极析了O2，电解周期24小时后进行换板操作，积锰阴极板从电解槽中取出后立即进行钝化等后处理。
电解阳极液返回制液，定期清理电解槽阳极泥。
保证电解槽长期、高效运作。
6.3.4后处理
从电解槽中定期取出积锰阴极板，经过钝化、水洗、烘干、剥离、包装、极板处理等操作，确保产品含硫指标达标及阴极板满足再次组装要求，含铬废水汇集于废水处理装置集中处理，达标排入。
本装置的工艺流程图6-1
6.4装置的主要特点
6.4.1以碳酸锰矿为原料，湿法冶炼金属锰。
6.4.2装置适应DJM-A、B、C、D不同牌号产品的生产。
6.4.3装置大型化。
单台设备和单条生产线的生产能力位居同行业之首。
6.4.4各种消耗和各项技术经济指标代表着国内锰业最好水平。
图6－130Kt/a电解金属锰工艺流程示意图
第七章主要设备选型
7.1设备选型原则
7.1.1设备选型符合技术选进、经济合理、安全可靠、立足国内的原则。
7.1.2适应生产规模、产品品种的要求，有利于连续化、大型化，有利于提高劳动生产率，降低原料消耗，材料易得，加工制造及操作维修方便。
7.1.3所选用设备必须经过实践考验表时是安全可靠的，能保证建成后一次试车投产成功。
7.1.4尽可能地选用定型设备和标准设备，使其加工采购比较容易，价格较低，交货迅速，零配件补充方便，设备更换便捷，同时有利于加快工程进度。
7.1.5根据各类设备的性能、技术特性和使用条件，按照物料性质和工艺要求，选择和确定合适的设备类型。
7.1.6对各种设备进行必要的工艺计算，以求取确定设备规格所需要的
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