年产1800吨高纯度纳米碳酸钡电子级系列产品—新材料项目可行性报告.doc
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1、年产1800吨高纯度纳米碳酸钡电子级系列产品新材料项目可行性报告 重庆市铁山科技有限公司2010年3月19日目 录第一章 项目概况 1第二章 项目提出理由与建设的必要性 3第三章 市场预测 4第四章 建设规模与产品方案 6第五章 技术、设备及配套工程方案 7第六章 主要原辅材料及动力供应10第七章 项目总体规划11第八章 节水、节能措施12第九章 环境影响评价13第十章 经营管理与劳动安全14第十一章 项目实施进度15第十二章 投资估算16第十三章 财务评价18第十四章 风险分析20第十五章 研究结论22 第一章 项目概况一、钡盐产品及其应用领域:钡(Ba)属元素周期系第II类主族(碱土金属)
2、,原子序数56,原子量137.33。金属钡通常为白色,稍具光泽,是延展性金属;比重3.51,溶点8500C,化合价2。钡的化学性质活泼,易氧化,与水作用相当剧烈生成氢氧化钡并放出氧,溶于酸而生成盐;用于制造钡盐、烟火、合金等,也是精炼钢、铁、铜的优良去氧去杂剂,钡在大自然界中主要以硫酸盐和碳酸盐形式存在。工业上最主要可生产的钡化合物有:碳酸钡、氢氧化钡、氯化钡、钛酸钡、硫酸钡、硬脂酸钡等40多种。我国生产的钡盐品种有15种,其中氯化钡、碳酸钡、氢氧化钡的用途最广泛,销量日益剧增,永不能满足市场需求。随着高新技术的发展,为纳米钡盐新品的开发开辟了广阔的前景。钡盐工业在我国已由五十年代的天津、自贡
3、两家氯化钡厂,发展至今有百余家,广泛用于电子、国防、烟火、机械、军工、冶金、两碱、油漆、油墨等工业领域,另一些前景看好的新材料领域的应用还有待于研究开发。我国现已查明的钡矿藏居世界首位,其中重晶石矿主要产于河南、河北、贵州、四川、重庆、陕西等地;毒重石矿为世界稀有、横跨川渝陕三地的大巴山脉,如四川的万源、重庆的城口、陕西的紫阳、安康等地区,其丰富的蕴藏量可供开采数百余年,从八十年代正式开采以来,产量逐日增大,仍供不应求。为钡盐的形状化、纯度化、纳米化打下了深厚的物质基础。二、纳米钡盐材料的开发优势和前景: 纳米氯化钡是一种无色有光泽的单斜晶体,分子式为BaCl22H2O,比重3.097,易溶于
4、水,微溶于盐酸、硝酸、极微溶于醇,温度高于1130C时失去二分子水,水溶液有苦味。主要用途:制造钡盐的原料,可用作杀虫剂,以防治多种植物害虫,用于精制电解法制烧碱的盐水和锅炉用水,也用于制备颜料,纺织工业和皮革工业作媒染剂和人造丝消光剂,机械工业用于淬火及金属加工,也广泛用于国防(如火箭燃料、炸药)、烟火、电子、电视、感光、油墨、石油、涂料、稀有元素、钢铁、冶金、医药等工业。 高纯度纳米碳酸钡(BaCO3)是一种新型材料。主要用于电子级产品的工业原料,如电容器、PTC电子元件、热敏电阻、显像管玻璃等。作为高介电材料可用作电子工业制造非线性元件,电子计算机的记忆元件,超声波发生器,介质放大器,体
5、积小、容量大的微型电容器,以及用于制作半导体陶瓷,如晶界层电容器,PTC热敏电阻等元件;也用于制造各类光学玻璃、新能源的钡磁性材料、钡铁渗碳渗氮、金属表面处理、粗炼脂、钢铁冶炼剂、净水剂、杀虫剂,是陶瓷、搪瓷、颜料、涂料、橡胶、焊条的原料,也是生产其它纳米钡化合物的基本原料。 高纯度纳米氧化钡(BaO)可用作新能源发电、蓄电原料,钡磁性制造原料,热阴极及阴极射线管中的涂层以及生产特定种类的玻璃,如光学玻璃,原料织物、麦杆制品及其它材料的氧化剂,生产其它过氧化物,火药原料等。重庆的城口、彭水、酉阳、丰都、贵州沿河、陕西、四川有着取之不尽的钡矿资源,是我国钡矿蕴藏最丰富的地区,其含量达60%-90
6、%左右,极富开采和生产价值,可在长江沿岸建立我国最大纳米钡盐系列产品的开发和生产基地,形成开采生产销售的强大体系,成为纳米钡盐精制产品销往全国各地以至出口国外的强大集散中心,并以此带动其它纳米产业的发展,发挥龙头和骨干作用,前景可观。三、高纯度纳米碳酸钡系列产品的建设规划:1、拟建地点:高纯度纳米碳酸钡系列产品拟建在化工原料丰富、水陆空交通便利的重庆东部江北鱼嘴或长寿、涪陵工业园区。2、建设规模与目标:年产1800吨高纯度纳米碳酸钡系列产品项目,租厂房4000,其中加工厂占地1600,原辅材料占地1000,成品及半成品库房占800,生活、后勤、办公场地600。项目共需要资金为人民币600万元,
7、其中厂房租金38.4万元,固定资产为325万元,原辅料及流动资金236.6万元。3、主要建设条件:重庆长江沿线气候温和、四季分明、日照充足、雨量丰富,境内水陆空交通便利,水、电、气、通讯设施完备,且本项目所需化工原料均能就地解决,无论是外部条件和资源优势均能满足本项目的需要。4、项目初期投入总资金效益情况:项目初期需投融资600万元人民币。高纯度纳米碳酸钡的价格应该在1.528万元之间,按最低价1.5万元/吨计算,年产1800吨的年销售收入为2700万元,生产成本每吨不到5000元,除去年成本1800吨0.45万/吨=810万元,年利润为1890万元,年上缴国税金(除去抵扣)约为270010%
8、=270万元,年上缴其它税金为270(3%+7%)=27万元,税后利润为1593万元,所得税为159325%=398万元,年净利润为1593-398=1195万元。项目实施后,在国内将产生巨大的连锁反应,成为国家高新技术的又一亮点,填补国内尚未工业化生产高纯度纳米碳酸钡这一空白。第二章 项目提出理由与建设的必要性一、项目提出的理由:本项目拥有一个发明专利和一个实用新型专利。曾荣获国家多种荣誉和科委的奖励。被列为“全国科研成果专利技术国际交流选项推荐项目”,国家高新技术认证中心经严格审核被认定为“国家高新技术,列为重点发展计划”。在第四届亚太区域经济合作论坛上获国际技术贡献一等奖,是国家产业政策
9、大力支持发展的重点项目。二、项目建设的必要性:纳米微粒生产技术,至今在很多方面尚处于起步、探讨阶段,本专利技术可以解决这一科研难题,经反复实践,可以工业化生产出纳米粉末材料。由于纳米材料具有传统材料不具备的奇异功能和超常的化学、物理特点。随着纳米技术的不断创新和发展,必然会对传统产业结构产生巨大的冲击,促使现有产业在结构调整中升级、换代、迈上新的台阶。著名科学家钱学森曾断言:“纳米科技将是下一阶段科技发展的一个重点,会是一次革命,从而引起21世纪又一次产业革命。”第三章 市场预测纳米钡盐系列产品的销售市场前景可观,以中国无机盐工业协会的调查资料证实:中国钡盐出口量达60%,远销美国、台湾、日本
10、、东南亚、欧洲等100多个国家和地区。均以粗料出售,相比之下利润甚少,如生产精细纳米材料,利润将会倍增。目前国内外市场的需量永不能满足。一、产品国内外市场现状:碳酸钡是一种重要的无机化工产品,广泛用于陶瓷、涂料、冶金、玻璃、电子等行业。我国现已查明的钡矿藏量居世界首位,其中碳酸钡矿主要产于重庆、四川、陕西等地,我国是世界上最大的碳酸钡生产国和出口国,但远不是一个生产强国。我国有碳酸钡生产企业40余家,但能与国外同类企业相抗衡的企业屈指可数,达到经济规模的企业仅有23家。我国碳酸钡产品结构单一,技术含量低,高纯度碳酸钡极少,国内只有2家生产,虽然有些工厂目前也在研究生产高纯度碳酸钡,但由于缺乏工
11、业化生产装置,因而稳定性较差。高纯度碳酸钡(电子级产品)多为德国、意大利和日本公司生产,国内需求依赖进口,市场供不应求。高纯度纳米碳酸钡是在高纯度碳酸钡基础上,生产出粒度均匀、细小的纳米粉末产品,既是在高纯度碳酸钡的基础上更富有特殊效应。由于具有不同于常规的特殊功能和优良性能,因而广泛用于电信、电容器、集成电容器、PIC电子陶瓷、液晶电视、电子元器件、彩电显像管、液晶显示屏、磁性材料、结构陶瓷、釉料、光学玻璃、涂料、塑料、橡胶、特殊用纸等行业。我国目前对高纯纳米碳酸钡年需求约10000吨,其中用于PIC电子元件方面约3000吨,电容器和积层电容器方面的约5000吨,其它方面约2000吨。目前仅
12、有河北、上海等几家小规模生产,年产量不足1000吨,且生产工艺落后、成本高、产品质量不稳定,国内市场块口达9000吨以上,缺口部分主要依赖进口。鉴于国内的研究尚处于起步、试制阶段,工业化生产短期内难以实现。而国内外市场需求又非常巨大,仅日本、台湾、韩国、东南亚地区,每年就需7000吨以上。随着科技的进步、新能源的开发、产业结构的调整,电信、电子工业的发展,高纯度纳米碳酸钡的需求将呈不断增长趋势,具有十分广阔的市场前景。二、产品目标市场分析:为了打开市场销售渠道,本项目的市场目标应该是国内外市场同时开发,并同时注重销售的多渠道和产品的多元化。在应用技术方面,立足于自产自销,自配纳米涂料的销售,自
13、制高能量纳米粉末的蓄电、发电装置销售,纳米助燃剂的销售等。销售问题至关重要,市内外的电子产品、涂料、新材料等厂家可作为我们的销售对象,重庆市化工市场有数百家化工材料经销商也可作为我们的销售市场,重庆江北有几十家电子产品的生产厂家,大量需要高纯度纳米碳酸钡粉末材料,只要产品出产,即可联系需要单位。待生产稳定、资金积累丰厚时,再创立品牌、逐步完善产业链后,再滚动发展。三、产品市场竞争力分析:1、主要竞争对手:纵观国内纳米加工企业,三项纳米技术指标(长度、厚度、宽度)均达标准的仅几家企业,很多企业名义上从事纳米材料生产,而实际上只不过是从事微米级材料的加工制造。用两个专利生产出的纳米材料,三项数据均
14、达到国内外领先水平,只要加强内部管理、细化、规范各项工艺流程,比较而言、价格最低、质量最好的企业将在行业中领先。2、产品目标及市场占有额分析:本项目建成投产后,年产高纯度纳米碳酸钡1800吨。高纯度的碳酸钡在国内供不应求,货真价实的纳米碳酸钡生产厂家尚处于试制阶段。本项目启动后,由于具有自主知识产权,其核心技术和专利发明设备均掌握在我们手中,研制的各种纳米粉体材料粒径细小均匀、粒径范围狭窄、稳定性好、纯度高、分散性好。不仅能够进行工业化生产纳米粉体材料;而且可根据用户要求生产不同大小的纳米粉体材料,即是对纳米粉体材料粒度范围的分级。不仅能生产出各种单一的、复合的微米、纳米粉体材料,而且能够对各
15、种粉体材料进行一次或多次包膜。其市场前景和所占份额不言而喻。第四章 初期建设规模与产品方案一、建设规模:项目共租厂房4000平方,其中加工厂占地1600,原辅材料占地1000,成品及半成品库房占800,生活、后勤、办公场地600。项目共需要资金为人民币600万元,其中厂房租金38.4万元,固定资产为325万元,原辅料及流动资金为236.6万元。二、产品方案:纳米粉末材料加工厂按上述规划,月产、年产方案如下:月产高纯度纳米碳酸钡180吨,年产高纯度纳米碳酸钡1800吨,产品方案按全年300天生产日计算,有65天作为休假日和设备的维修养护。第五章 技术、设备及配套工程方案一、生产技术可靠性:(一)
16、、本公司经过多年粉体材料研究与实践,对粉体材料的生产技术积累了丰富的经验,同时申请了有关纳米粉体加工的两个专利,其中一个已于2006年5月授权,另一个于2006年10月授权。不仅有生产钡盐的一般技术,而且拥有多种生产高纯细的纳米钡盐技术。 (二)、本公司提供的生产技术能解决产品降锶难题,使产品的锶含量降至50PPM以下,产品的铁、硫等杂质符合国家标准。(三)、高纯度纳米材料碳酸钡生产工艺(以化学加工为主),以一种制备纳米金属氧化物的方法及其反应装置为核心技术,多级式气流超细粉碎装置用于粉碎干燥。均有自己的知识产权,可填补我国目前没有工业化生产高纯度纳米碳酸钡的空白。(四)、该工艺生产技术同样适
17、合其它碳盐以及其它金属氧化物的生产。如纳米碳酸锶的生产,复合煅烧纳米高岭土的生产,生物纳米碳酸钙、重质和轻质纳米碳酸钙、纳米氧化铝、锌、铁、铜的生产等。二、技术方案:本项目具有“自主知识产权”,其核心技术是一种制备纳米金属氧化物的方法及其反应装置(专利号:200410040136.1),多级式气流超细粉碎装置(专利号:200520010104.7)。两个专利来源于工业实践,集研究与生产相结合,聚科技与创新为一体,创出了一条工业化生产纳米材料的新路子。用该方法及其反应装置生产出的纳米材料粒径小,纯度高,使纳米材料的特殊性能够得到最完美的发挥。该项目技术上有突破和创新,在国内均处于领先地位,整套生
18、产技术数据齐全,设备的选型与装置制造已基本落实,在资金到位的前提下,可尽快的进行设备的安装和调试,落实年产1800吨纳米碳酸钡的生产计划。为赢得更多的市场客户,可根据市场需求与用户的要求,生产出各种级别的微米、纳米材料。三、高纯度纳米碳酸钡的生产技术要点:技术领域:本发明涉及一种制备纳米金属氧化物的方法,特别涉及利用对射撞击,瞬间雾化,湍流下反应并快速沉降的制备纳米金属氧化物的方法及其实现该方法的反应装置。背景技术:纳米材料由于其独特的小粒子效应所表现出的新的光、电、声、磁等体积效应,明显优于相应的体相材料而被广泛应用与于各个领域。纳米金属氧化物的方法也成为相关技术领域科技人员竟相研究的课题,
19、但目前纳米金属氧化物的方法大都需要特殊的反应装置或特殊的方法来控制粒径,且能够实现工业化、连续大规模生产的尚不多见。专利发明内容摘要:发明涉及一种制各纳米金属氧化物的方法,特别涉及利用对射撞击,湍流下反应并快速沉降的制备纳米金属氧化物的方法及其实现该方法的反应装置。 先将金属盐A用酸溶解、配制溶液B通过反应装置与碱C等当量反应,生成相应的碱D,导入下一级反应装置与E反应,用去离子水洗涤、过滤、煅烧;煅烧后的产物置于醇溶液中分散、洗涤、过滤、烘干。 本发明可以实现连续化生产,反应过程简单易控,反应装置结构合理,加工简便,适合多种纳米金属氧化物的生产,既可以生产复合纳米金属氧化物,还可以对纳米金属
20、氧化物进行包膜,其颗粒粒径均值为10-80nm。四、利用该专利生产高纯度纳米碳酸钡工艺流程如下:矿石粉碎溶解反应过滤反应反应熟化过滤洗涤干燥成品包装入库。经过煅烧后可得另一个产品高纯度纳米氧化钡。五、该工艺技术的三大特点:(一)、利用温度较高的反应所产生的气体,经净化分离后回收,可为下一反应提供原料;利用温度较低的反应所产生的溶液,经熟化过滤浓缩后回收,可为上一反应提供原料。化工原料反复循环使用,只需少量添加溶液,可节约化工原料90%以上。(二)、节能问题:利用燃气与饱和蒸汽混合雾化加热燃烧,加上自制纳米金属助燃剂的自然与助燃,能够使燃料完全燃烧,倍增温度,节省锅炉和煅烧燃料70%以上。(三)
21、、锅炉和煅烧的烟尘以及废水的处理问题:本公司能够以较少的投入解决工业烟尘及废水处理问题。不仅能够解决各种烟尘的处理,而且能够变废为宝,进一步满足工艺中化工原料的需要。废水经过滤处理后循环使用,起到保护环境节约用水的作用。整个工艺是在密闭的条件下进行,对环境无影响,因而该项目可以设在江北鱼嘴或长寿、涪陵工业园进行生产。由此看来,该项目优势明显,既是纳米产品卖微米产品的价格也有盈利,因而具有较强的抗风险能力。六、设备及配套工程方案:纳米碳酸钡加工厂的主要设备包括:自制专利设备(属独家所有的纳米核心技术)外购设备和辅助设备及配套系统的设施。主机设备的购置实行跟进制和三定制。即定人员、定工种、定责任。
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