尾矿回填用氟石膏生态治理新材料生产项目可行性研究报告代可行性研究报告Word文件下载.docx
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平泉立华水泥有限公司
4、项目负责人:
5、建设地址:
平泉县平泉镇哨鹿沟
6、建设内容:
公司以平泉县建设国家级可持续发展实验区为契机,依托国家863计划《氟石膏无害化处置与资源化利用关键技术研发与示范》项目,与武汉大学进行技术合作,充分利用武汉大学的技术优势、平泉资源优势及公司设施、人才优势,紧抓全国矿选业大力发展而产生众多需要回填尾矿的有利时机,建设利用氟石膏、矿渣等工业废弃物为原料生产尾矿回填用氟石膏生态治理新材料项目。
此项目可以充分利用生产氢氟酸产生的氟石膏渣,使之变害为宝,符合循环经济发展理念和产业政策支持方向。
7、建设规模:
拟建设年产15万吨尾矿回填用氟石膏生态治理新材料。
8、投资规模:
总投资3290万元,其中固定资产投资2600万元,流动资金690万元。
9、经济效益:
年实现销售收入7500万元,税金935.29万元,利润1181.63万元,投资回收期4.63年。
10、项目建议书研究的范围包括:
项目建设的必要性、技术方案、厂地选择、需求预测、设计方案、投资估算、效益分析、风险分析、劳动定员、环境保护等各方面内容。
第二章 项目提出的背景及建设的必要性
1、项目建设区自然环境
平泉县地处河北省东北部,冀、辽、蒙三省的交界处,燕山山脉末端瀑河上游,地理坐标为东经118°
20′~119°
13′,北纬40°
40′~4l°
22′县境东西相距最宽74公里,南北相距最长115公里,总面积3296平方公里。
县区北依内蒙古宁城县,东领辽宁省凌源市,西接承德县,南与宽城县接壤。
县城位于县境中部平泉镇,西南距北京293公里,距石家庄489公里,西距承德市市区90公里,汽运、铁运均可当天抵达口岸,为项目的实施提供了便利的交通条件。
县区内目前发现金属和非金属矿46种,金属矿产主要有金、铜、铅、锌、银、铁、钼,总储量5000多万吨;
非金属矿产有煤、萤石、石灰、沸石、石灰石、大理石,花岗岩等,煤储量为4000万吨,萤石储量为1000万吨,石灰石和沸石储量lO亿多吨。
2、项目建设的背景
2010年3月平泉县被认定为国家级可持续发展实验区,这就要求平泉今后在经济、社会、资源和环保等方面更加协调发展,此项目正是在此背景下运作实施的。
近年来,平泉县牢牢把握“立足赶超、跨越发展”主基调,进一步深化“工业强县”发展思路,以重大工业项目建设为引擎,精心培育壮大了化工、矿冶、制造、食品等四大工业主导产业。
工业主导产业大力发展的同时也产生了大量的工业废弃物和尾矿采空区,这对环境和人身安全造成极大的隐患。
本项目的实施将有效利用工业废弃物来治理尾矿采空区,从而实现一举双得。
一是原材料丰富,变废为宝。
我国作为全球最大的氢氟酸生产国和出口国,氟化工工业和市场在总体上正以15%~20%的速度增长。
据不完全统计,2007年产能达到100万吨,产量70万吨;
预计到“十一五”末,AHF产能将达140万吨,产量超过100万吨,氟石膏废渣将达到400万吨以上,由此产生的氟石膏废渣的堆积量居世界第一。
做为平泉工业主导产业之一的化工业拥有平泉长城化工有限公司、平泉立华水泥有限公司等15家骨干企业,年产水泥30万吨,各种氟化工产品8.9万吨,其中无水氟化氢8000t/a、氢氟酸(配制酸)(40%-70%)6000t/a,生产氢氟酸的废弃物氟石膏40000t/a,其中无水氟化氢产量位居我国北方第一。
这些氟石膏废渣为本项目的实施提供了源源不断的廉价原材料。
刚出炉的氟石膏中含有残余的萤石(2%~2.75%)与硫酸、氢氟酸(1.25%~3%),浸出液中氢氟酸及硫酸的含量较高,都超过《危险废物鉴别标准》规定的限值,属腐蚀性强的有害固体废弃物。
氟石膏中有害物质对环境、动植物和人体的种种危害使得它成为工业石膏废渣中对环境影响最为严重、利用难度最大的化学废渣之一。
大量氟石膏被废弃堆积,随着水体进入环境,造成人畜氟骨病等危害。
不但造成环境的污染,引起种种环保纠纷,影响和谐社会建设。
本项目的实施将极大地利用本县及周边地区的氟石膏废弃物,使之变废为宝,能有效地治理环境,解决污染问题。
二是高新技术成果,治理采空区。
我县现有铁选企业41家,生产能力482万吨/年,年入库税金8亿元。
铁选业工业增加值、实现利润总额、税金总额分别占到全县规模工业的46.4%、82.3%、71.3%,在全县经济总量中居主导地位。
随着铁选业的繁荣开采,产生了大量的尾矿,采空区体积达到3000立方米,随着矿山的逐年采掘,采空区体积将逐年加大,全国尾矿采空区体积更是大到无法统计。
采空区势必会造成地面沉降、地裂缝甚至塌陷,如不及时有效地治理,将会给人民生产、生活造成严重的安全威胁。
大量采空区治理亟待解决为本产品的销售提供了广阔的销路。
目前,尾矿采空区治理方法主要是胶结材料混合废矿石回填。
关于尾矿胶结的研究工作较多,国外已公开的用于矿场回填的新型胶结材料的专利有:
美国专利4,992,103“胶结组合物”、欧洲专利28639“快凝组合物”等。
未见利用氟石膏做为主要原料制备特种胶凝材料和用作环境修复材料的研究。
上述专利的主要差异在于采用不同的胶结剂,而且胶结剂的用量大,成本较高,所以它们仅仅在特定的情况下使用。
而大多数尾矿充填体的胶结材料主要采用水泥,水泥单耗量大,高达200kg/m3以上,使充填成本高居不下。
本项目做为国家863计划《氟石膏无害化处置与资源化利用关键技术研发与示范》子项目,采用武汉大学的氟石膏改性胶结料与环境材料生产技术,进行产业化开发。
项目技术成熟,具备可操作性,与国内外现有充填技术相比存在成本低、效率高、劳动强度小、充填料输送浓度大、采场脱水不污染作业环境等优势,且为国际首创,科技含量高,市场竞争力强。
3、企业情况
平泉立华水泥有限责任公司是现有职工360人,具有中高级技术职称的有45人。
公司下设黑山、魏杖子两个分厂,生产能力年产水泥30万吨,企业总资产3600万元,公司占地面积5.15万平方米。
主要产品有“立华”牌32.5强度等级普通硅酸盐水泥,产品曾获省、部优产品称号,是国家水泥产品认证和质量体系双认证企业。
公司秉承“为商以信,立业以德,功自诚心,利从义来”的经营理念,坚持“合理布局,互利共赢,联合同人,共谋发展”的原则,壮大自身的同时,不断提高产品质量和技术水平,产品销往本县、承德市、辽宁及内蒙等地。
4、技术依托单位
做为技术依托单位的武汉大学为项目的实施提供了成熟的技术及生产工艺。
武汉大学是教育部“985”,“211”重点建设大学,拥有四名中科院院士,八名中国工程院院士,三名欧亚科学院院士,武汉大学资源与环境科学学院在固体废物处理研究与产业化方面取得了多项成果。
经过不断总结和工程实践,利用工业废渣(石膏废渣、粉煤灰等)为主要原材料,经多组分复合效应,采用一定的工艺路线发明了一种土壤固化剂—HAS固化剂;
1998年申请国家专利,2001年获得授权(专利号ZL981135943)。
该专利产品已在武钢矿业集团矿业有限责任公司科研项目“采矿塌陷区尾矿固结充填生态修复治理工程试验研究”,武汉凯迪环保公司“半干法脱硫灰渣资源化技术的研究”等项目中广泛应用。
这些项目研究工作,为本项目的实施积累了丰富经验。
第三章 供需预测、建设内容及产品性能
1、市场供需预测:
本项目产品主要供应平泉县,同时辐射承德市、宽城县、辽宁、内蒙等周边的矿冶发达的省市,仅平泉县年需尾矿回填用胶结剂就达200万吨,周边的地区需求量也比较大,同时可以用于公路边坡硬化,公路基层硬化处理等工程,取代水泥和砌石边坡,产品市场前景十分广阔。
2、建设内容:
项目占地面积计划3万平方米,建筑面积5400平方米,属于新建项目,项目总投资3290万元,生产尾矿回填用氟石膏生态治理新材料,设计生产能力为15万吨,最大生产能力为20万吨。
主要原料为:
氟石膏5万吨/年,矿渣4.5万吨/年,水泥孰料1.5万吨/年,钢渣1.5万吨/年,粉煤灰1.8万吨、胶结剂4500吨/年。
企业劳动定员为240人,其中管理人员30人,年生产天数300天。
3、产品性能
产品名称
配合比
氟石膏/工业废弃物/胶结溶剂
28天抗压强
环保指标
尾矿回填用氟石膏
生态治理新材料
35:
62:
3
≥25MPa
浸出毒性满足GB5085.3-2007的要求
第四章 物料的供应
1、氟石膏,占35%,约为5万吨/年。
为生产氟化氢的废弃物,采购自平泉长城化工公司;
2、矿渣,占30%,4.5万吨/年。
为矿选企业的废物,采购自平泉各矿业企业;
3、钢渣,占10%,1.5万吨/年。
为铁选企业废弃物,采购自平泉各采矿企业;
4、水泥孰料,占10%,1.5万吨/年。
由本企业生产提供;
5、粉煤灰,占12%,1.8万吨/年。
电热厂发电废弃物,采购自承德避暑山庄有限有限责任公司;
6、胶结剂,占3%,4500吨/年。
为武汉大学专利技术产品,采购自由武汉大学。
第五章 厂址选择
本项目充分利用现有资源和现有企业设施,用最小的投入获得最大的效益,确保运输方便、环保节能等原则来选取项目地址。
厂址位于平泉县平泉镇哨鹿沟,拟以平泉立华水泥有限公司厂区及设施为基础,进行新厂区建设。
第六章 工艺技术与设备
1、工艺技术方案
(1)氟石膏胶结料制备工艺
一是氟石膏改性。
氟石膏资源再利用,首先必须解决无害化关键技术。
由于氟石膏与其他石膏一样,主要表现的是气硬性特征,耐水性较差。
为此,将氟石膏应用于生态治理和首先必须改性,通过加入酸碱激发剂激发其活性,完成其从气硬性向水硬性的转变。
二是胶结料制备。
以氟石膏与粉煤灰活化反应为机理,进行氟石膏+矿渣+粉煤灰+水泥孰料的混合,磨细(有效提高工业废渣比表面积)、胶结,制成氟石膏胶结料。
强化氟石膏基胶结料的固水结晶反应能力、对细颗粒材料的固化反应能力和形成无定形凝胶体的多孔吸附能力,使氟石膏胶结料形成一种专用环境材料。
其中氟石膏所比例占达到35%以上,工业废渣总共点60%以上。
技术路线如下图所示:
(2)尾矿固结充填工艺
根据下图建立浓度大于75%的全尾砂高浓度充填新模式,设定大规模充填的工艺参数,实现高浓度立式砂仓脱水沉降、造浆放砂、管道自流、均匀充填,实现全尾砂高浓度浆料高效、快速、连续自流输送充填,保证全尾砂高浓度充填浆料平稳、安全、高速的流动。
2、生产设备选型
本项目生产线由武汉大学设计,生产设备采购于国内大型机械制造企业。
设备清单表单位:
万元
序号
设备名称
规格
单位
数量
价格
1
磨机
Φ2.4M×
7M
台
2
700
料仓
Φ3.5M×
12M
个
5
500
储料库
20×
50M
100
4
配料设备
条
580
其它
180
合计
2060
第七章 公用工程设计方案
1、土建设工程
厂区包括生产车间、库房、化验室、办公室等,生产车间为单层建筑,长25米,宽10米,高6米,建筑面积5400平方米,彩钢结构,水泥柱基础,钢架承重,彩砖地面,塑钢门窗,外墙为蓝色彩钢复合板,内墙白色,红色彩钢盖,设采暖,要求18度。
试验室200平方米,购置电子分析天平、化学成分分析仪等试验仪器,进行原料配比等相关试验分析,办公室200平方米,购置电脑、打印机、复印机等办公器材,进行办公。
土建工程表
工程名称
工程量单位
工程量
费用
单位(元)
合计
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