硫铁尾矿综合利用30kt硫酸项目可行性研究报告.doc

硫铁尾矿综合利用建设0Kt硫酸项目 项目建议书硫铁尾矿综合利用30K t硫酸项目项 目 建 议 书柳州市有限责任公司2 0 0 8 年 5 月 目 录 一、概 述 1、企业现状 2、项目建设理由 3、改造的主要内容及预期效果 二、项目原材料来源三、产品市场 四、工 艺 1、工艺过程简述 2、配套设施主要设计条件 3、项目工艺指标 五、总图运输六、技术经济 七、 环 保 八、 劳动定员 九、建设计划十、结 论附图一:工艺流程图附图二:平面布置图一、概述11、 企业现状 12、 项目建设理由 13、 项目建设的主要内容及预期效果 本项目固定资产投资为1790万元，将建设一条处理27KT硫铁尾矿年产30KT硫酸生产线，占地30亩，拥有生产员工76人，项目投产后将创造年工业产值4500万元，上缴各项税收666万元，企业利润940万元。 二、项目原材料来源 铁矿是四川的优势矿产之一。截至1990年底，全省共探明铁矿储量69亿吨，资源远景预侧在100亿吨以上。探明储量占全国铁矿总储量的13，居全国第二位。在全国六大铁矿资源集中分布区（鞍山本溪、包头、湖北、安徽、攀西、海南）中，四川的攀枝花西昌（简称攀西）地区，储量规模仅次于辽宁省的鞍山-本溪地区，是中国建设大型钢铁工业基地的重要铁矿原料供应地之一。目前，全省已探明有一定储量的铁矿床为97处，其中大型矿床7处，中型矿床27处，小型矿床63处。四川的铁矿资源具有地理分布集中、矿石品位贫富差别大、开发程度低3个最为明显的特点。在地理分布上，省内的成都、重庆、绵阳、广元、乐山、万县、涪陵、宜宾、达县、雅安、攀枝花、凉山、阿坝、甘孜14个市、地、州都有铁矿产出，但储量集中分布在攀枝花西昌地区，保有储量61亿吨，占全省保有储量的9271。在全省铁矿的探明储量和保有储量中，钒钛磁铁矿分别占86和85，富铁矿仅有7278万吨和6614万吨，仅占全省探明量和保有储量的1左右，远低于全国富铁矿占有量为23的比例。全省保有储量占探明储量的8709，开发量很少。四川铁矿生成地质时代和矿床类型众多，占第一位的是攀枝花式钒钛磁铁矿，其次是沉积铁矿，第三是变质铁矿特别是前震旦纪受变质的沉积铁矿和火山次火山火山沉积铁矿。三、产品市场硫酸是一种重要的基础化工原料，具有“工业之母”的称号，几乎所有的工业项目均需要使用到它，特别是农业化肥、化学化工、冶金钢铁、能源、材料、机械、纺织等行业，硫酸工业的发展水平在整个国民经济占有很高的地位，是衡量国家的经济发展程度的一个重要信号标志。根据中国硫酸工业协会统计数据：2007年我国硫酸产量超过5500 万吨，其中以生产原料划结构为：硫磺制酸产量2300万吨；冶炼烟气制酸产量1200万吨；硫铁矿制酸产量2000万吨；其它制酸产量60万吨。近年来，每年的产量增长速度超过10%，特别是2004年，我国的硫酸产量于摆脱了长期以来位居次席的地位，超越美国的4000万吨，位居世界第一。 2007年全国硫酸表观消费量5300万吨，同比增长9.1%。其中化肥消耗硫酸占总消费量的69.7%，同比增长9.8%；磷肥耗酸量占总消费量66%，同比增长10.3%；其中，高浓度磷复肥耗酸量的增加是硫酸消费增长的主要原因，占总消费量的48%，同比增长20%。 进口硫磺211万吨，同比增长15.2%，其中加拿大硫磺只占29%，沙特等中东硫磺占33%。进口硫酸54.2万吨，同比增长1.4%。其中韩国硫酸占54%，日本硫酸占46%。 目前，广西的硫酸工业的年产量约为200万吨，基本以冶炼烟气制酸和硫铁矿制酸等量并存，其中的冶炼烟气制酸的企业众多分散，主要分布在柳州市和河池市，每家企业的年产量在10万吨左右，而硫铁矿制酸则主要是鹿寨化肥厂，其拥有生产能力为40万吨 。 另外，近年来，随着我国及世界经济的飞跃发展，硫酸的销售价格也日益高涨，从前几年的每吨200多元，一路连续飞涨到今年5月份的1400元/吨以上，仍然供不应求。而作为本项目副产品的氧化铁矿砂，则是钢铁企业的良好原料。中国是世界第一大产钢国，随着从上世纪八十年代至尽，我国的经济每年都以2位数的速度飞速发展，对钢铁是需求一直十分高涨，2007年我国产量为4.89亿吨，同比增长15.7%，超过位于第2至第八位的日本、美国、俄罗斯、印度、韩国、德国、巴西等国产量的总和。而且，作为钢铁行业的最主要的生产原料-铁矿石，近几年其价格也同样快速上涨，从2002年的32美元上升到2008年的156美元，涨幅487%，由于矿石资源的日益枯竭，铁矿石仍有上涨空间，表3-1为进6年来国际铁矿石价格变化表。表 4-1 20032008年国际铁矿石价格变化表2008年2007年2006年2005年2004年2003年价格（美元/吨）155.6494.328614723842203559涨幅65%9.50%19%71.50%18.60%8.80%四、工艺4.1 工艺流程简述年产30kt硫酸生产线所用的原料为硫化铁精矿，硫化铁精矿含铁约4042%，含硫40%左右，和传统的硫铁矿制酸有所不同，传统的硫铁矿制酸产生的矿渣只能作为废渣或低价销售给水泥厂用，本项目生产线除生产硫酸外，还生产含铁达60%以上，含硫在0.2%以下，含铅、锌、磷等杂质均达到炼铁要求的高品质的氧化铁砂供钢铁厂作为炼铁原料。硫化铁精矿经破碎、筛分，送进沸腾炉和炉前鼓风机鼓进的空气一起焙烧，得到含残硫低于0.1%，可溶硫在0.6%0.8%的氧化铁砂和二氧化硫含量为12%14%的烟气，氧化铁砂经水洗并加入少量的药剂除掉可溶硫，再脱水得到含硫低于0.2%的氧化铁砂。烟气经降温、除尘、除酸雾和其他杂质，补充空气，用93%的浓硫酸吸收水份，得到合格的二氧化硫烟气，经硫酸风机送进转化器，二氧化硫转化为三氧化硫，再用98%的浓硫酸在吸收塔中吸收，加水稀释得到硫酸产品。烟气经尾气吸收残余的二氧化硫和三氧化硫后达标排放。生产过程中，洗涤氧化铁砂的水用石灰中和后循环使用，完全不排放。净化系统每小时产生约0.6吨污水全部经污水站处理达标后排放。生产过程中的主要化学反应方程式如下：4FeS7O2 2Fe2O34SO2Q2SO2O2 2SO3QSO3H2O H2SO442 原料、燃料、辅助材料生产使用的原料为单一的硫化铁精矿。燃料有柴油和煤，柴油和煤仅用在每次开机前沸腾炉点火升温用，沸腾炉温度升到硫化铁精矿能自燃为止。年用柴油量约为10吨，粉煤用量约为20吨。辅料主要是石灰，并有少量药剂，用在洗涤水处理和污水处理。年用石灰量约200吨。43 主要经济技术指标本项目的主要经济技术指标如表4-1表4-1 主 要 技 术 经 济 表序号指标名称单位数量备注1年处理硫化铁矿量吨/年270002 硫酸产量氧化铁砂产量吨/年吨/年30000150003脱硫率%9854总硫回收率%955年工作天数天3006用水量其中：循环水量补充水量污水量m3/hm3/hm3/hm3/h50040010006生活用水：2m3/d7劳动定员人768劳动生产率（1） 硫酸（2） 氧化铁砂吨/人.年吨/人.年428620839焙烧床能力T/m2.d50010焙烧温度90095011净化收率 % 9712转化率%99513吸收率%999714尾气SO2排放浓度PPm4004.4、本项目主要采用新技术本项目计划采用两转两吸“3+2”5段转化、多孔板支撑缩放管式换热器、烟气封闭稀酸洗涤、大孔率球拱干吸塔、“塔塔间电”烟气净化、烟气脱砷、尾气吸收等近年来在硫酸生产的新技术新工艺和新设备,力争使本项目建设成为具有技术先进,效益良好,环保达标的特点.在转化部分换热器拟采用多孔板支撑缩放管式换热器，该换热技术为华南理工大学首创，具有国际领先水平,该技术具有换热系数高，操作弹性大,相应减少了保温投资和占地面积，节省了投资等特点。 多孔支撑缩放管换热器具有换热效率高，投资少的特点，具有国际先进水平。 干吸塔改造拟采用大孔率球拱和管式分酸器是目前国内先进设备。大孔率球拱具有开孔率高的特点，开孔率达60%，而老式格栅支撑开孔率仅为30%；管式分酸器分酸面积较原槽式分酸器分酸面积大大增加，管式分酸分酸点数为25个/平米,槽式分酸分酸点数11个/平米,采用管式分酸的干吸塔具有气体带沫少,喷淋密度大等优点。 4.5、主要设备18平方米沸腾炉、炉底鼓风机、余热锅炉 (含软化水设备)、电收尘器、冲击洗涤器、泡沫塔、石墨间冷器、电除雾器、干燥塔、二氧化硫风机、吸收塔、转化器、升温电炉、酸泵、酸储存罐等.4.6 、水电配套设施：4.6.1、供配电本项目改造部分装机容量1200kw，工作容量400kw，年耗电量2000kkw/h。电源来自原已有变压器和供电线路，从附近洛满变电站以35kv电压引入高压电源，该厂原有3000KVA变压器，原来生产系统只使用不到1000KVA，剩余容量完全可满足本项目使用，不需要另外建设。 4.6.2、仪表本项目的仪表盘集中沸腾焙烧、净化、转化吸收等处,在室内进行统一控制,将设计各自仪表室,仪表集中便于管理。仪表选型原则为可靠 、先进、经济。3、供排水本项目供水，主要是酸冷却器用冷却水，生产使用水源来源于附近属于柳江支流的龙江，距离不到3公里，原已有抽水站(1000立方小时)和供水管路，不必新建。五厂址、总图布置与运输 1区域概况本项目厂址位于 ，距离*市公里。该厂远离居民村庄，最近村庄直线距离公里以外，占地面积亩， 厂址交通方便，距离铁路的车站为公里，离高速公路出口公里 。距离县（镇）Km，市 Km 。 该区域地势开阔，周围山体稳定。场地上层主要为红粘土，下伏基岩，红粘土曾分布范围广，结构细致，厚度大于10米，适宜土建厂房建设。该厂址基础气象条件如下：年 平 均 气 温 ： 21绝 对 最 高 气 温 ： 39.8绝 对 最 低 气 温 ： -3.8年 平 均 降 雨 量 ： 1200mm平 均 相 对 湿 度 ：78%主 导 风 向 ： 东北风2 工厂布置 本项目建设场地需要约30亩，其组成有：工业场地、货物转运场地、办公生活场地等，根据既有利于生产。我们考虑把根据当地风向依次由堆矿坪、沸腾炉、燠热锅炉、电收尘、烟气净化、干吸、转化、装酸、仓库等向北布置，见附表 。3 总图运输大宗货物运输例如锌精矿、硫铁渣以及硫酸产品等，可以考虑直接使用公路运到厂内精矿仓，硫铁渣以汽车外运运输方式，硫酸则以槽罐车方式运输。整个项目的总运输量为：6 k吨/年，其中运入量为：4k吨/年，运出量为：43k吨/年 ,平均每天为吨，其中硫酸运输量为吨天，需要有办理危险品运输有关证件的单位或车辆专门运输。本项目的道路标准均采用郊区型水泥混凝土路面设计，主干道通道宽度为2030米，路面宽10米；次干道路面宽7米，辅助路及车间引道宽度为5米，人行道宽12米。六、技术经济61 生产线设计规模、生产能力利用华锡集团下属选矿厂尾矿的硫化铁矿作为原料生产氧化铁砂和硫酸。该原料主要成份为FeS2，含S为4%，含Fe约4%。1、焙烧能力：7000吨硫化铁矿/年2、生产硫酸：0000吨（98%硫酸）/年3、生产氧化铁砂：15000吨/年4、生产天数：300天/年62 生产成本构成、市场价格按近年来的实际原料、产品销售价格预算 1、硫化铁矿价格：5元/吨（干基） 2、硫酸生产销售成本：元/吨3、硫酸销售平均价格：1100元/吨4、氧化铁砂价格：8 0 0元/吨63 经济效益核算6.3.1 年生产投入费用1、原料：85元/吨7000吨 = 2295万元2、加工费用：200元/吨0000吨 = 6 0万元合计：9 5万元6.3.2 年生产产品价值1、硫酸：110元/吨0000吨 = 3300万元2、氧化铁砂：800元/吨15000吨 =1 2 0 0元合计：4 5 0 0万元表6-1为本项目的经济效益计算表： 表6-1 项 目 经 济 效 益 表单位产量价格(元/吨)合计(万元/年)一产品销售吨年4500硫酸3000011003300氧化铁矿150008001200二生产成本吨年28951硫铁矿27000 80022952硫酸30000256600三产品税及附加万元 1增 值 税万元272.85 增值部分的17%2城市建设 万元64.20 增值部分的4%3教育费附加万元8.03 增值部分的0.5%五销售费万元8.03按销售价的0.5%六税前利润万元1251.89七税后利润万元938.92按25%税率64 盈亏平衡点分析根据这几年市场状况本项目的两大产品硫酸和氧化铁砂的价格行情看涨，特别是从2007年起，且有稳中快速上升的趋势，而硫酸价格涨幅度更大。假定氧化铁砂价格不变，以硫酸销售价格估算产品生产的盈亏平衡点，在硫化铁精矿价格不变的条件下，当硫酸的销售价格为元/吨时为产品生产的盈亏平衡点。65 项目投资万吨硫酸生产线投资估算表6-1。表6-1 项 目 投 资 估 算 表序号名称土建投资（万元）设备投资（万元）备注1上料系统02焙烧系统803净化系统04转化系统5干吸系统06电器仪表7其他附属酸库，办公，仓库等8不可遇见费9合计万七、环境保护1 废 气沸腾炉硫酸系统所排放的尾气主要是二氧化硫和酸雾，由于我们采用是该行业目前最为先进的3+2转化、尾气吸收和封闭酸洗等先进技术，二氧化硫的转化率高达99.5%，所产生尾气的二氧化硫排放为二氧化硫含量为0ppm( 小于国家允许排放浓度0 ppm标准)，尘浓度70mg/Nm3，符合国家工业炉窑大气污染排放标准要求，直接排入大气。2 废 水本项目在制酸过程的烟气净化工序采用“塔塔间电”和封闭酸洗等先进流程，该流程具有操作弹性大、适应性强等优点，能够比较大范围适应生产烟气的波动，而且还有污水排放量小的优点。本项目的洗涤废水日排放量为2吨，含酸量约为5%，不含铅、镉、锌等重金属的污染成分。由于数量较小，可以直接集中到自己建设的污水处理站采用石灰中和处理后排放3 废 渣 本项目资源大部分可以利用，硫铁矿沸腾脱硫焙烧后得到的氧化铁精矿，是钢铁厂比较喜欢的优质矿源，除了少量的污水石灰中和渣外是基本没有废渣产生，而污水处理中和渣的产量约为0吨/年，主要成分是硫酸钙和氢氧化钙，为了防止其中的有毒物质对周围环境产生污染，拟将该渣与水泥固化制成方块堆放，堆放场地也将采取一定的放渗漏措施。4 噪 声本项目的主要噪声来源于沸腾炉的炉底鼓风机和硫酸风机，特别是后者比较严重，无措施时机房内的噪声超过110dB,对操作工人危害较大，我们将采取下列措施加以改善：对炉底鼓风机在其风机进口安置消声器，对硫酸风机则在整个风机厂房实行整室吸音和隔音处理，这样可以大为减轻厂界噪声，使其控制在国家允许标准之内。 综合上述，本项目没有存在对环境构成危险危害的内容，所产生的三废以及噪声均为符合国家有关排放标准。八、劳动定员8.1 机构设置本项目单独设置专门的生产经营管理机构，计划设生产、供销、人事、财务等职能机构，技术管理人员和熟练生产工人在柳州市或柳江县当地招收。.2 劳动定员本项目在册定员为76人（见表-1），其中管理及技术人员人，生产工人人，本项目除了管理和辅助岗位是行政班外，其余均为上料、沸腾、制酸工序等为4班3运转 。表-1 劳 动 定 员 表岗位名称主管倒班其他精矿上料工序 8 沸腾炉工序1 制酸工序 检修、化验、仓库等 其他辅助合计九、建设计划本项目建设进度安排如下：可行性研究，办理前期手续：年月工程设计： 200年月2000年月工程施工建设：2000年月200年月工程试车，投产：200年月十、经济效益评述本项目实施后，硫酸年产量为30000吨，硫铁砂15000万吨，年上缴各项税收666万元，企业得利940万元，投资效益良好。本项目的原料是选矿尾矿，属于国家鼓励回收的项目，而系统的硫转化利用率为9.5%，排放烟气含SO2浓度为400PPM，小于国家排放标准430PPM，三废实现达标排放，杜绝了环境污染，具有良好的环境效益。本项目的实施可使得当地近8人能够得到稳定的工作，也可带动当地的交通运输，后勤、维修等服务行业的发展，为当地经济做出较大贡献总之，本项目投资不大，经济效益明显，是一个有良好社会经济效益的项目。目 录第一章 概 况1第一节 基本情况1第二节社经情况1第三节 综合治理现状及规划情况1第四节 兴建该工程的目的和作用2第五节 建筑材料2第六节 水文及气象2第二章 水文计算4第一节 设计依据及设计标准4第二节 水文计算4第三章 工程设计8第一节 枢纽组成8第二节 土坝设计8第三节 放水建筑物设计计算13第四章 工程量计算27第五章 工程概算29第一节 概算编制说明29第二节 基础单价编制30第三节 建筑工程单价编制32第四节 独立费用取费32第五节 基本预备费34第六节 总投资34第六章 效益分析34第一节 经济效益34第二节 生态效益38第三节 社会效益38第七章 施工设计39第一节 施工条件39第二节 施工质量要求40第三节 施工组织设计44第四节 施工进度计划47第五节 度汛方案49第八章 建设与运行管理50第一节 建设期管理50第二节 运行期管理52第三节 工程监测53- 19 -