5000吨年产硅溶胶项目可行性研究报告.doc

5000t/a硅溶胶扩建项目 可行性研究报告

第一章 总 论
1.1企业概况
盘锦市三星硅酸钠厂始建于2001年7月13日，是一家专业生产硅酸钠的股份制民营企业。企业注册资金70万元，拥有固定资产500万元。现有节能型炉窑两座，硅酸钠产能1万t/年，产品技术水平达到国家标准Ⅰ级。2009年完成工业产值1200万元，实现利税120万元，各项经济指标居全国同行业前列，取得了较好的经济和社会效益。
企业现有员工38人，其中，具有高级职称的2人，具有中级职称的3人。具有大专以上学历的员工占员工总数的20%。
企业通过严密的市场调研，为了满足市场对硅溶胶产品的需求；调整企业的产品结构；提高企业的经济效益。拟在原企业规模的前提下，扩建5000t/a硅溶胶项目，扩建后土地面积增加到9060㎡（13.59亩）。
1.2编制依据和原则
1.2.1编制依据
《中华人民共和国循环经济促进法》；
《中华人民共和国环境保护法》；
《中华人民共和国清洁生产促进法》；
《盘锦市国民经济和社会发展“十一五”规划和2010年远景目标纲要》；
《建设项目经济评价方法与参数》第三版；
古城子镇政府《关于盘锦三星硅酸钠厂5000吨/年硅溶胶生产项目的立项申请》；
建设单位提供的相关资料和数据；
可行性研究报告委托编制协议。
1.2.2编制原则
贯彻国家经济建设方针、政策，认真执行国家对环保和安全卫生要求。
完成工业化生产，装置运行可靠，各项技术经指标满足建设项目要求。
优化设计、合理布置、节约用地 、节约投资。
优化工艺，合理流程、通用性强节省人、财、物。
合理配备公用设施，满足生产要求。
1.2.3研究范围
根据国家编制建设项目可行性研究报告的有关规定及要求，阐述项目建设的理由及必要性，提出建设5000吨/年硅溶胶项目的类别、性质，确定项目的建设规模、建设内容和工程技术方案；阐述项目建设的外部条件；提出环境保护和消防安全措施方案；提出项目建设进度计划；进行建设项目投资估算，提出资金筹措方案及使用计划；对项目进行财务效益评价、偿债能力和抗风险分析，对建设项目社会效益进行分析。
1.3 项目开发的意义
1.3.1产品开发背景
硅溶胶是二氧化硅的微粒分散于水中的胶体溶液，又名硅酸溶胶，或二氧化硅水溶胶，是用途十分广泛的无机硅材料。最早的研究可追溯到1915 年，当时美国人Schwerin 首次以水玻璃为原料，采用电渗析法制备出含SiO2 质量分数为2.4 %的硅溶胶，由于浓度太低，难以得到实际应用。直到1941年美国人Bird 采用离子交换法制得稳定且浓度较高的硅溶胶，才使硅溶胶得以较大规模的生产和较大范围的应用。据统计，目前世界上硅溶胶年消费量达200万吨左右。美国、英国、日本和瑞士是世界上主要的硅溶胶生产国。
1.3.2展望
硅溶胶为一种优良的无机硅精细化工产品，广泛地应用于化工、精密铸造、纺织、造纸、材料、涂料和电子等工业领域。随着工业生产对硅溶胶性能的特殊需求，以往小粒径、低浓度、非环保型、贮存时间短、涂层干燥慢等的缺点日益突出。同时，随着硅溶胶制备技术的不断完善和发展，必然要求有改进这些不利因素的新型硅溶胶产品出现，如此，硅溶胶的应用领域将会不断深入和扩大。
1.4项目概述
（一）拟建地点：盘山县古城子镇李家村南部
（二）建设规模与目标
年产5000吨硅溶胶生产装置及相应的辅助配套设施、装备。
（三）主要建设条件
1、土地资源及规划条件：
本项目规划用地用地13.59亩，占地面积9096m2，拟建项目用地符合盘锦市土地利用总体规划的要求。
2、基础设施及配套设施条件：
项目选址地理环境优越，利用油田采油井场的道路、水、电、天然气供应；该公司通过建设硅酸钠项目，其他通讯等基础设施完备，能保证项目顺利实施。
3、市场供应条件：除主要生产设备需外购外，主要原材料是本厂生产的硅酸钠，盐酸、氢氧化钠等其它原料由周边的化工厂采购，且交通便利、市场顺畅，货源充足。
（四）项目投入总资金及效益情况
项目总投资980万元。
项目建成后，年产值10000万元；年利税700万元，有较好的经济效益。
（五）主要技术经济指标见下表
表1-1 主要技术经济指标
序号
指标名称
单位
指标
备注
一
建设规模

1
硅溶胶
吨
5000

2
总建筑面积
m2
2437

3
新项目定员
人
30

二
建设总投资
万元
898

1
其中：建设投资
万元
762

2
流动资金
万元
136

3
筹措方案

4
企业自有资金
万元
898

5
业主自筹
万元
898

二
年经营收入
万元
1250
以下均为正常年份
1
年总成本费用
万元
832

2
年经营成本
万元
769

3
年销售税金及附加
万元
104

4
年利润总额
万元
314

5
年所得税
万元
78

6
年所得税后利润
万元
236

7
投资利润率
%
35

8
财务净现值
万元
869
Ic=14%
9
内部收益率
%
45.67

10
全部投资回收期
年
3.16
不含建设期
三
建设工期
年
1

1.5结论与建议
一、结论
以本厂的硅酸钠为原料，发展硅溶胶取代水玻璃是大势所趋，是扩大应用范围，提高下游产品质量的重要措施；是贯彻落实科学发展观，推动节能减排、保护环境、促进循环经济的良性发展的一项重要举措，本项目符合国家产业政策的要求。
该项目相关条件优越、有效利用原有基础设施和资源，可节省投资、稳步实现低投入高产出。
市场调查数据表明国内外硅溶胶应用范围不断扩展，需求量将与日俱增，有利于企业经营、发展，项目的建设是可行的，
项目采用的工艺设备较为先进，生产工艺为国内先进、技术成熟、可靠，有显著的经济效益。
根据市场预测和企业竞争力水平分析，项目建成后，企业在该区域具有明显的竞争优势、市场前景看好，项目的社会效益明显。
二、建议
1、项目承办单位应加强与相关部门的沟通与联系，做好项目实施前的各项准备工作，以便为项目实施提供必要的条件。
2、按基本建设程序精心组织项目管理，推行限额设计，加强项目质量控制、进度控制，严格控制项目投资。
3、由有资质的单位做好地质勘察，为工程提供技术支持。

第二章 项目建设的必要性
2.1 下游产品的需要
我国生产硅溶胶开始于五十年代，在过去的三十多年中，世界发达国家硅溶胶的生产已有了长足的进步，现已能制得系列硅溶胶产品，最高浓度达60％SiO2。我国的情况虽也有了较大进步，但在研制和生产中，不论品种、数量和质量，还处于落后状态，应用开发更需加倍努力。
由于硅溶胶的诸多特性，使它具有广泛的用途。近二十年来，世界各国对硅溶胶的应用技术开发研究相当活跃，每年都有大量的论文及专利文献报告。目前国外工业发达国家，应用硅溶胶已相当普遍，几乎渗透到各个工业部门，促进了技术进步，取得了明显的社会、经济效益。近些年，我国随着对外政策的开放及现代化建设发展的需要，对硅溶胶的应用技术开发研究也活跃起来了。
该产品广泛应用于化学工业、精密铸造、纺织、造纸、涂料和电子工业等行业。
1、应用于精密铸造业。代替硅酸乙脂使用，无毒性。不仅可以降低成本，改善操作条件，尺寸精确度高，铸件光洁度好，可使壳型强度大，造型比使用水玻璃质量好。用于铸模的耐高温涂料，可以使涂层具有较好的耐热性，减少高温下熔融金属对模具的损耗，并有助于脱模.。
2、应用于涂料行业。能够使涂料牢固，具有耐水、耐火、耐污、耐高温，涂膜硬度大，色泽鲜艳，不褪色等优点。还可以应用于耐酸、耐碱、防火涂料和远红外线辐射涂料。
3、应用于耐火材料的粘结剂。具有粘结强度高，耐高温(1500-1600℃)等特点。
4、应用于纺织业。可以用做径纺上浆助剂，减少断头率。在织物染色中使用，因具有粘结性，可以形成优良的保护液，增加染色的附着力等等。
5、应用于造纸业。作为感光纸的处理剂，玻璃纸的防粘剂。其他办公用纸经处理后，可以提高打印效果，使显色更加鲜明。
6、应用于催化剂。在催化剂的生产中，在一定的条件下，作为载体来加速催化速度，以提高生产效率。
7、石油方面的应用。在芳腈类生产中以硅胶单体为催化剂，对提高芳腈回收率开辟了一个新的途径。在石油工业中，用硅溶胶做粘结剂和催化剂。
8、蓄电池中的应用。普通铅酸蓄电池使用寿命短，若使用该产品可以配置成固体蓄电池的电解液，就大大提高了蓄电池的使用寿命；同时，普通电解液硫酸，在机动车急转弯时容易溢出，固体蓄电池电解液的使用就很好的解决了这个问题，有效的防止了硫酸的渗漏和溢出，避免了污染环境。
9、轧钢中的应用。在涂层溶液中加入一定量的硅溶胶后可改善绝缘涂层的外观，绝缘性能，耐热性能，并且可以降低涂层的膨胀系数,改进矽钢的磁性。
10、搪瓷中的应用。在搪瓷器制造中，加入硅溶胶后可降低膨胀系数，以改进四氟乙稀的粘结性，玻璃中加入25-30%的硅溶胶，可以得到优质的硅酸硼玻璃。
11、广播器材中的应用。硅溶胶可用做电视机的显像管粘结剂；做变压器磁芯时，用其做粘结剂把矽钢片粘结成一体，并能够起到绝缘、耐高温作用，效果很好。
12、陶瓷纤维中的应用。把硅酸铝纤维粘用硅溶胶浸渍，加促凝剂，做成温粘，用做保温绝热材料；做高温炉的耐火砖的表面粘结剂，粘结强度高，耐高温（1000℃以上），节约能源，对炉子改造即节约,又方便。
13、半导体元件抛光剂。将大粒子的硅溶胶做单晶硅抛光剂，不仅效果好，而且抛光速度快。
14、泡沫橡胶中的应用。在干橡胶中加入5%的硅溶胶，就可以使多孔泡沫橡胶增强20%。对一定体积的橡胶而言，因为弹性提高，可以节省20%的橡胶。
15、硅溶胶可以作为酱油和米酒的澄清剂，而且不影响色、香、味，硅对人体无毒害，还有一定的防癌抗癌的作用。
16、用硅溶胶处理的化纤装潢物品，可使其污染性降低两倍，可见硅溶胶也是壁饰布等表面的有效防污剂。
17、用硅溶胶制取的防滑地板蜡，在工业和民用中已负盛名，防滑效果好，且不影响光泽柔和。
18、硅溶胶是极佳的净水剂。它混加硫酸铝后，可以使水中金属盐和悬浮浊物凝聚除去。
19、燃油中加入少量的硅溶胶，可以防止燃烧后的灰渣在柴油机上集结。
20、用硅溶胶做远红外线辐射涂料的粘结剂好，耐高温，不影响辐射。
总之，硅溶胶作为一种精细化工产品目前正得到越来越广泛的应用，并且可以预见，随着应用研究的深入和现代化建设的发展，硅溶胶的应用范围还会与日俱增。
2.2 项目建设必要性
2.2.1硅溶胶应用范围不断扩大的需要
硅溶胶作为一种精细化工产品，目前应用范围越来越广泛。作为一种优良的无机硅化物产品，硅溶胶被广泛应用于化工、铸造、纺织、造纸、材料、涂料、电子、抗静电剂、催化剂等工业。随着工业生产对硅溶胶性能和特点的特殊需求，以往的小粒径、非环保型、存放时间短、涂层干燥慢、制壳周期长、型壳湿强度偏低而残留强度过高、脱壳性差的缺点就日益暴露出来；随着硅溶胶制备技术的不断完善和发展，就必然要求有改进这些不利因素的新型硅溶胶产品的出现。这样，硅溶胶的制备工艺将会有大的发展，硅溶胶的应用将会步入新的辉煌。
2.2.2适应盘锦市可持续发展的需要
盘锦因石油而生，盘锦市的经济带有典型的资源型城市特征。随着油气采掘业出现衰减趋势，盘锦市的经济增长速度一度低于全国、全省的平均水平。为打破这一僵局，实现可持续发展，盘锦市迫切需要解决产业链的延伸与替代产业的兴起。在盘点了自己原有的经济基础，综合了区域资源条件的适合性、技术条件的可行性、经济条件的合理性，考虑了城市接续产业的关联性、延伸性和辐射性等诸多因素之后，盘锦市重新确定了自己的发展坐标。市委、市政府组织编制了《盘锦市实现可持续发展实施方案》，明确提出了全市重点发展石化、装备制造、塑料和建材、绿色有机食品、服务业等五大接续产业，加快推进资源型城市实现可持续发展。
为了建设国家新型产业基地，使地区的资源优势转化为经济优势和产业优势，盘锦创造产业发展的平台和载体，通过主导产业的推动，实施骨干龙头企业的牵动作用。几年来，市委、市政府发展接续产业的定位不换频道、不变调，并紧密靠近辽河油田这棵“大树”，使以往就在身边的“金山”真正变成看得见、摸得着的财富。
为了提高区域竞争力和实现产业集聚发展，盘锦市启动建设了船舶修造产业园、石油高新技术产业园、食品工业园、塑料工业园、精细化工园等特色产业园区，设立了支持重点项目建设的产业发展基金，建立了以政府投资为引导、以民间投资为主体的中小企业信用担保基金，建立地方与油田高度协调配合机制，吸引中石油的资本投入接续产业的发展。
以上项目的启动、建设为硅溶胶的应用、发展及产品销售提供了较大的空间，产品的销售是有保障的。
2.2.3市场潜力巨大
目前盘锦市已经进入资源城市转型的拐点，正在可持续发展的轨道上疾速前行。随着一批对区域经济发展具有“龙头”牵动作用的大项目取得实质性进展，盘锦市的石化、装备制造、塑料和建材业已经形成了相互有联系的公司及机构集聚的特定领域，形成了有着产业发展配套环境、布局相对集中的、专业化企业相对集中的企业集群地带。
上海杰事杰公司落户盘锦。项目投资7亿元，年产10万吨改性粒料和5万吨塑料板材。中润化工三聚氰胺扩建工程已经竣工投产，年产20万吨甲醇项目已经动工兴建。和运集团C9、C5石油树脂加工项目已累计投资8000万元。正丁烯异构、烷基化汽油项目总投资8000万元。此外，江达工业园项目、丁基橡胶等项目也正在推进之中。
盘锦经济开发区石油高新技术产业园，聚集了石油装备制造和工程技术服务企业28家。中石油总公司把中国北方石油装备制造基地选在了盘锦，更似如虎添翼。目前，这里的石油装备制造产品，已发展到钻井顶驱，钻铤、钻头、油管、套管等近30个品种，优势明显、分工明晰、关联互补的石油装备产业发展格局正在形成。到2010年，园区石油装备制造业产值将超过100亿元。
宏冠船业、龙德船业、东方重工船舶修造、济业船业、辽河石油勘探局海上钻井平台建造等企业，汇聚于盘锦船舶修造产业园，为船舶制造提供上下游产品的企业也相继进入。目前，盘锦船舶修造产业园共吸引45个项目入驻，其中造船类项目6个，船舶配套类项目12个。园区5户企业已签订造船订单34艘。
盘锦市具有国际一流水平的石化产业基地、石油装备制造基地和新型建材生产基地框架初步形成。在原油价格大幅度上涨、油气采掘业增加值大幅度增长的情况下，盘锦市非采油经济占全市经济的比重依然保持在49%。作为借力而行的智者企业前景无限，市场潜力巨大。
2.2.4区域发展战略的交汇点
地处辽宁环渤海经济开发带，辐射辽西地区，是辽中城市群、辽西经济走廊和沿海经济带三大战略板块的交汇点，是东北振兴战略与京津唐“环渤海”战略对接的前沿窗口，是我国最具想象空间、最具发展潜力的战略要地。
90年代初，我国就明确提出了环渤海经济圈建设的总体构想。这一经济圈包括辽东半岛、京津唐为主的环渤海海滨经济带。到2003年，这一大区域经济圈的经济总量和对外贸易占全国的1/4。在环渤海地区5800公里海岸线上，有近20个大中城市遥相呼应，数千家大中企业虎踞龙盘，包括天津、大连、青岛等重要港口在内的60多个大小港口星罗棋布，以京、津两个直辖市为中心，带动的两侧扇形区域，成为我国乃至世界城市群、工业群和港口群最为密集的区域之一。国内外经济发展与环渤海地区得天独厚的地缘优势的有机结合，促进了这一大经济协作区的崛起。基础设施的相通互联进一步发挥了环渤海区域的地理优势。作为我国欧亚大陆稍东部起点之一的这一区域已经实现东北亚经济一体化。在重心不断向亚太转移的大趋势下，这一地区的潜力开始凸现，继长江三角洲、珠江三角洲地区快速发展之后，环渤海地区正在形成中国经济增长的“第三级”，成为拉动中国北方市场最便捷的通道，北方地区经济发展的发动机和外商青睐的核心区域，重量级的世界商业市场。
环渤海经济协作区，在10年内，达成的合作项目1400多个，金额300多亿。经济的互动发展，使这一区域长期的“诸侯”经济格局被彻底打破，区域内外资源互补，优势整合，各具特色的产业带开始形成。盘锦做为经济区的一员，无论是经济、文化和城市建设，都有空前的大发展。这些优势为我们的项目建设和后继发展，提供了直接的动力和支持平台。
2.2.5多元市场的汇集
我国正处于区域经济板块整合重构过程中，随着交通网络的进一步完善，盘锦与环渤海地区、京津唐地区及东北经济板块之间的互动日益增强，成为东北地区面向环渤海和京津唐地区的桥头堡之一。因此，必将出现大规模的、活跃的市场环境。环渤海地区、京津唐地区、东北地区将成为盘锦市场的三大支撑性区域市场。从而形成多元消费市场的合力。
2.2.6国家发展战略与政策的扶持
盘锦是国务院确立的11个资源型城市转型试点城市之—，国家在资金、政策等方面都给予了有力的支持。在调整产业、产品结构，鼓励非采油经济发展，社会保障体系、构筑维护社会稳定的措施，资助试点城市修复城市基础设施,进行棚户区改造，在产业规划、财政转移支付、金融信贷等政策方面对试点城市给以倾斜。
2.2.7符合产业强市、科技兴市的发展战略
近几年，盘锦市加快以民营经济为接续产业的经济结构调整，千方百计发展民营经济，非采油经济，探索可持续发展道路，实现跨跃式发展，制定许多优惠政策，为商家发展提供了良好的机遇，该项目符合盘锦市产业发展战略、符合国家节能减排的可持续发展战略，该项目投产后填补了东北及内蒙地区的工业空白。
2.2.8实现就业和再就业
“十一”五期间，随着我国城乡经济体制的改革，随着城乡一体化进程的加快，随着产业化和规模化经营的纵深发展，城乡的再就业人员呈上升趋势。
盘锦市近年来加大了招商引资的力度，加速了民营企业的有序发展，极大地缓解了就业和再就业的矛盾，促进了我市构建和谐社会、奔小康的步伐。该项目建成后，可再安置38人就业，不但为政府减轻了负担，而且创造了良好的经济效益和社会效益。

-第三章 市场分析
3.1硅溶胶市场现状
     目前世界上硅溶胶年消费量达200万吨～300万吨。美国、英国、日本和瑞士是世界上主要的硅溶胶生产国。国际市场主要集中在美国、日本、英国、韩国、欧盟等国。而发展中的国家需求量也在逐年增加，生产能力不强。中国硅溶胶年消费量为15万吨左右，出口份额较少为10万吨左右，而国际市场需求量较大。未来国内硅溶胶年消费量将保持强劲的增长势头，预计2012年年消费量将达到30万吨。     
硅溶胶的用途很广，从国防航天到普通老百姓生活中都有需求，目前随着高科技硅晶片产品不断引进扩大生产，硅溶胶在电子元器件上的需求量不断扩大，硅溶胶在硅晶片生产中作为研磨清洗剂是目前市场需求很大的一个品种。
     用硅溶胶作为催化剂载体纯度高，采用不同粒径硅溶胶就可以控制催化剂的比表面积，孔径和机诫强度。制成的催化剂孔结构均匀，有利于提高催化剂活性和选择性。建筑涂料的组分、毛纺助剂、精密铸造的粘合剂、耐火材料粘合剂、打蜡地板防滑、铅酸蓄电池凝固剂、玻璃纸抗粘剂、静电植绒等。
3.2国际硅溶胶下游消费领域发展现状
3.2.1精密铸造
     一、欧美。在整个世界精密铸造市场中，北美占50-55％，欧洲占20-25％，亚洲占20-25％，其他地区占5-10%，欧洲的精密铸造主要是高附加值产品，2003年精密铸造产值总量为14亿美元，其中高附加值产品占70％，汽车件占16％，其他件占14％。英国是欧洲精密铸造产值最多的国家，占52％，其次是法国占19％，德国占18％，其他国家占11％。欧洲几个主要精密铸件生产国的产值分配。英国的产值中主要以高附加值产品为主，而将精密铸件用于汽车领域方面，德国则占据最大的份额。
     北美2003年市场约为34.6亿美元，其中78％为高附加值产品，汽车产品占5％，其他市场为17％。
     二、中国。我国精密铸造发展是世界精密铸造业的一个亮点。由于历史发展的原因，在我国大陆存在着针对不同质量要求而采取的不同工艺手段。首先是水玻璃工艺，发展较早，技术也比较成熟，在大陆有1000多家生产厂点。该工艺由于价位低廉，在生产一些质量要求低的精密铸件方面具有很强竞争力。而在国际通用的硅溶胶或硅酸乙酯工艺方面，由于引进技术以及大陆同业人员的不懈努力，目前已经成为国际上重要的铸件出口地。在我国大陆，已经建立起完善的精密铸造生产体系，原材料、设备、技术等保障完备。生产企业近400家，年出口超过4亿美元。 
     三、韩国。韩国目前约有70家精密铸造厂，年产值1.03亿美元。为了谋求进一步发展，韩国加大了在中国大陆的直接投资，建立了8家工厂，其中青岛5家、广东1家、沈阳1家、大连1家。同时进行精密铸件的转包生产。对于韩国自身的生产企业，他们把目光瞄准在汽车涡轮增压器、IT产业零部件、航空军工零件、发电设备、医疗器械、机械人零件等领域。 
     四、台湾地区。台湾的精密铸造发展与大陆关系密切，上世纪90年代，台湾的精密铸造技术向大陆转移，由于大陆的劳动力与资源优势，采用硅胶粘结剂工艺的硅溶胶技术在大陆得到迅猛发展，出口量逐年增多。上世纪末，台湾的生产厂商进一步将在台企业向大陆转移，在广东　地区建立了大量的工厂。2002年，台湾的精密铸造生产企业由原来的300家左右降到68家。其中84％的厂家主要以生产机器零件、阀、五金件为主，15％的厂家主营高尔夫球头，有一家生产航空零件。
3.2.2耐火材料
     在未来几年内,世界的耐火材料制品制造业将逐渐向我国转移,我国将成为世界耐火材料的生产加工中心。今后几年，冶金、建材、电力、石化等相关行业对耐火材料的需求还将保持一定的增长，这为耐火材料企业的发展提供了良好机遇，可以说耐火材料行业的发展空间和增长潜力是非常广阔的。
3.2.3涂料
    2005年全球涂料市场价值达857亿美元，共计生产涂料265亿升，预计2005至2010年世界涂料市场按市值计算平均增速可达5.4%/年，如按生产量计算平均增速为5.6%/年，而2000至2005年间对应增速分别为2.7%和4.2%/年。过去五年，涂料需求主要推动力来自亚洲和东欧市场等发展中国家，预计未来还将继续起作拉动作用。
3.2.4纺织工业
    世界纺织工业向亚洲转移使得亚洲成为世界纺织机械最大的市场。而中国纺织工业强劲的发展势头，则像磁铁一样吸引着世界各个国家。全球纺织业市场前景不确定性日益增高，这与全球信用危机以及美国、欧洲的经济成长减缓的趋势一致，将对成衣零售销售带来冲击。美元急贬、原油价格持续攀升以及中国大陆纺织品输欧即将解除设限，凡此总总都宣告着重大的改变。企业受到美国经济走缓的影响，将产生零售业销售衰退的结果。
3.3 国际硅溶胶消费发展趋势
    作为一种优良的无机硅化物产品，硅溶胶被广泛应用于化工、铸造、纺织、造纸、材料、涂料、电子、抗静电剂、催化剂等工业。随着工业生产对硅溶胶性能和特点的特殊需求，以往的小粒径、非环保型、存放时间短、涂层干燥慢、制壳周期长、型壳湿强度偏低而残留强度过高、脱壳性差的缺点就日益暴露出来；随着硅溶胶制备技术的不断完善和发展，就必然要求有改进这些不利因素的新型硅溶胶产品的出现。这样，硅溶胶的制备工艺将会有大的发展，硅溶胶的应用将会步入新的辉煌。
3.4市场环境
为推行党中央、国务院振兴东北老工业基地的战略决策，国家投入大量资金及资源，使东北成为强大的装备制造基地、和能源供应基地。各级政府的优惠政策也将为东北的各项投资起催化作用，使整个东北老工业基地经济活跃起来。盘锦作为辽宁五点一线经济建设重点区域，为该厂提供了良好的发展机遇。
3.5销售方式
在商品经济的环境中，根据市场情况，制定适宜的销售策略，
争取扩大市场份额，稳定销售价格，提高产品竞争能力。因此，本项目对销售措施、促销手段和售后服务采取了相应措施。
销售方式：推动市场的主要目标：
一是大客户的选择和培育；
二是加强售后服务；
　 销售措施：建立经销机构、必要的广告和宣传及对已销售的产品进行售前咨询服务和售后指导服务。
　 价格制度：新产品初期以较高价格出售，中、后期采取成本控制措施，根据产品销售情况逐渐将产品价格趋于市场平均化。

第四章 技术可行性分析
4.1硅溶胶概述
硅溶胶又称硅酸水溶液，是水化的二氧化硅的微粒分散于水中的胶体溶液，是一个热力学不稳定体系。其胶粒一般在1～100毫微米范围内，工业上用得最多的是粒径10～20毫微米，并加有少量稳定剂的水溶液。硅溶胶的体系甚为复杂，形成机理尚未完全弄清，有待于进一步研究探讨。有实用意义的硅溶胶浓度一般是SiO2浓度（W％）≥10％，商品硅溶胶一般是30～40％。本厂生产的硅溶胶即是指SiO2浓度（W％）≥10％的高浓度硅溶胶。
从硅溶胶所表现出的pH值不同，硅溶胶又分为碱性硅溶胶和酸性硅溶胶。它们都是重要的精细化工产品，具有不同的重要用途：如碱性硅溶胶在精密铸造，外墙涂料等领域应用；酸性硅溶胶在彩色显象管、胶体铅酸蓄电池，以及从国外引进的静电植绒技术上应用等。
我国生产硅溶胶开始于五十年代，在过去的三十多年中，世界发达国家硅溶胶的生产已有了长足的进步，现已能制得系列硅溶胶产品，最高浓度达60％SiO2。我国的情况虽也有了较大进步，但在研制和生产中，不论品种、数量和质量，还处于落后状态，应用开发更需加倍努力。
4.2硅溶胶的性质
4.2.1产品性质
硅溶胶具有许多优良特性，例如具有较大的比表面积、较高的
吸附性与粘结性、高温下的耐热性和绝缘性、以及催化活性等。从而使它成为日益引人注目的精细化工产品，有着广阔的应用前景。下面介绍它的几个基本性质。
一、粒子性：
由于硅酸在水溶液中的最主要特性是自聚合作用，即单硅酸→低聚硅酸→高聚硅酸。当pH=7～10、无盐存在时，它可以聚合成为硅溶胶；在pH＜7或pH=7～10、有盐存在时，它可以凝结成为硅凝胶。如图4—3所示。在通常制备硅溶胶的条件下，如由离子交换法制得的稀硅酸溶液，加入了足够的碱，将其pH值调至9～10，因此，可得到球状的聚硅酸胶粒。用高倍显微镜观察，一般可以看到硅溶胶中有均匀分散的粒径≥5毫微米的胶粒。这些胶粒能够在较长时间内，一般一年以上不沉淀、不凝胶，几乎始终保持溶胶状态。
二、胶粒的电荷性与溶胶的稳定性：
硅溶胶是含有大量的水化SiO2粒子的分散体系，它的最大特征是具有巨大的表面自由能。根据最小自由能原理，储存着大量自由能的体系，是一个热力学不稳定体系，胶粒会自动聚结为大颗粒。但是，实际上硅溶胶还是可以保持相当长的时间，通常一年以上，甚至几年，不凝胶、不沉淀，始终保持溶胶状态。这是什么道理呢？这就是由胶粒的电荷性所决定的。
胶的胶团中心是胶核，它是由成千上万个SiO2分子组成的紧密聚合体。胶核不溶于水，它可以从周围水溶液中有选择性地吸附某种离子，而反离子则一部分密聚在吸附层内，另一部分以扩散层形式分布在水中。吸附层内的反离子由于受到胶核的静电吸引，当胶核运动时，这些反离子连同吸附层内的水分子将一起移动。胶核和吸附层所构成的粒子称为胶粒，胶粒是负电性的。胶粒和它周围的扩散层所组成的胶团则是电中性的。
硅溶胶的稳定性主要决定于胶粒的电荷性。但是，实际上情况是相当复杂的，这是因为稳定性是两个主要因素：胶粒间的吸引位能和胶粒间的排斥位能综合效应的结果。即当粒子间距离较大，其双电层未重叠时，粒子间的吸引力是远程作用的范德华引力（与距离H的二次方成反比）。当粒子靠近到一定距离以致双电层重叠时，则排斥力将起主要作用。如果双电层的电荷足够多，则排斥力始终会起主要作用，阻止胶粒的聚结。显然，胶粒要互相聚结在一起，必须克服一定的“势垒”，这个势垒就是吸引位能和排斥位能的总效应。另外，胶粒还处在不停顿的无规则的运动（即布朗运动）之中，于势垒的，所以也不能使其相互聚结。由于某些原因：改变溶胶的pH值，或加电解质NaCl等，使得静电斥力位能减小，排斥势垒下降或消失，胶粒动能冲破势垒屏障，胶粒就会因碰撞而聚结。
总结上述分析，在溶胶系统中，聚结的倾向总是大于分散的倾向，稳定剂的存在虽能使溶胶获得相对的稳定，但不能根本改变溶胶是热力学不稳定、分散度易变的特性。更简言之，溶胶系统的稳定是暂时的，聚结是绝对的。
三、胶凝及其影响因素
所谓胶凝就是硅溶胶粒子间互相联结，在整个容积内形成网状支架结构，将水溶液包含在内而失去流动性，成为冻状硅凝胶。新制备的硅溶胶如能放置一年或更长时间后再发生胶凝是正常现象，这从上面阐述的硅溶胶的稳定性是可以理解的。否则是我们不希望的，应尽力避免。
从本质上来说，硅溶胶的稳定性是暂时的，而经过相当长的时间发生凝胶现象则是绝对的。这是因为不能从根本上改变硅溶胶是热力学不稳定体系的客观规律。我们只能采取一定的办法，降低它的胶凝速度而已。为此，根据硅溶胶稳定性和硅酸的自聚合机制，不难理解影响凝胶作用的因素有：硅溶胶的pH值、胶粒大小和浓度、电解质的存在和温度高低等，这里不再详述。
4.2.2产品性状
1、硅溶胶具有较大的吸附性。硅溶胶中无数胶团产生的无数网络结构空隙，在一定条件下能够对无机物及有机物具有一定的吸附作用。
2、硅溶胶具有较大的比表面积，一般为:150-300M2/g。
3、硅溶胶具有较好的粘结性。因其胶团尺寸均匀，在10-20m/u左右，自身风干即产生一定的粘结强度，但强度较小。如果将硅溶胶加入到某种纤维或粒状材料中，然后干燥固化即可成为坚固的凝胶结构，会产生较大的粘结性。（一般为46.7kg/cm2）。 
4、硅溶胶具有良好的耐温性:一般可耐1600℃左右的高温。 
5、硅溶胶具有较好的亲水性和较强的憎油性：可以用蒸馏水或无离子纯水稀释至任意浓度，而且随稀释度的增加而稳定性增强；当加入到有机物或多种金属离子中，又可以产生憎油性。  
6、此外，硅溶胶具有高度的分散性、较好的耐磨性和良好的透光性等，因此可以做良好的分散剂、防腐剂、絮凝剂、冷却剂等等。
4.3执行技术标准
一、执行技术标准
《工业硅溶胶》HG/T 2521-2008
二、产品各项性能指标见下表
表4-1 产品性能指标
一、型号： AJN-830 

指标名称
标准
检验结果
二氧化硅含量SiO2
29-31
30
氧化钠含量Na2O2O%
≤0.5
0.34
比重(25℃)
1.19-1.21
1.20
PH值
9.0-10.5
10.23
黏度（mpas）(25℃)
3-4
3.79
平均粒径（nm）
7-9
8.93
二、型号： AJN-1430

指标名称
标准
检验结果
二氧化硅含量SiO2
29-31
30
氧化钠含量Na2O2O%
≤0.5
0.35
比重(25℃)
1.19-1.21
1.20
PH值
9.0-10.5
10.18
黏度（mpas）(25℃)
≤6.5
3.5
平均粒径（nm）
10-16
11.22
三、型号：SW-30 酸性（30°）

指标名称
标准
检验结果
二氧化硅含量SiO2
30-31
30.35
氧化钠含量Na2O2O%
≤0.06
0.045
比重(25℃)
1.19-1.21
1.21
PH值
2.0-4.0
10.18
黏度（mpas）(25℃)
≤7.0  
6.0
平均粒径（nm）
10-20
11.5

4.4技术方案
4.4.1工艺的科学性、合理性
该产品的生产采用离子交换法，用阳离子除去钠离子，再用阴离子交换树脂除去大硫、氯等阴离子，调整ph值进行晶种的形成及晶体的长大，采用超滤浓缩的方法取得产品。
该法的一般过程是将较稀的硅酸钠溶液先后通过阳离子和阴离子交换树脂（也有仅通过阳离子树脂的），得到含杂质阳离子和阴离子极少的稀硅酸溶液。然后进行稳定性处理，或配制晶种，或使底液粒径增大，或相互结合使用。再采用减压（或常压）蒸发浓缩或超滤浓缩等方法，最终制得高浓度硅溶胶商品。其工艺过程大体如下图所示。
一、离子交换法制备稀硅酸溶胶
以工业水玻璃为原料，加入合格的去离子水，配制成含二氧化硅重量浓度为3.5％左右的稀溶液；澄清过滤后，首先以一定的流速通过强酸性H型阳离子交换树脂，除去钠离子及其它金属阳离子；再经强碱性OH型阴离子交换树脂，除去杂质氯离子和其它阴离子，从而制得较纯的稀的硅酸溶胶。其中的主要交换反应可以写成：
阳树脂：Na4SiO4＋4R—H—→H4SiO4＋4R—Na
阴树脂：Cl-＋R′—OH—→OH＋R′—Cl
这个过程尽管相比之下难度不大，但要达到最佳操作，需要考虑的问题仍较多，现举几例如下：
离子交换过程是一个间隙操作过程，是交换和再生轮换进行的。每一次水玻璃的交换量与离子交换树脂的理论交换量有关，与装填的树脂总量有关，与再生的好坏有关。交换量的多少直接影响产品的产量和质量。
水玻璃稀溶液通过交换树脂的流速，过快过慢都不利。一般说来应该是，当水玻璃的浓度和交换柱的结构确定后，流速应尽可能地大一些，只要保证水玻璃的交换量全部通过后，Na2O的含量仍在指标之内。需要注意的是，有时由于水玻璃的浓度较高，通过的流速又较慢，则容易发生交换柱内的凝胶现象。
树脂的再生主要有，是采用顺流再生还是逆流再生，无论从何角度讲，都应尽可能地采用逆流再生。这样不仅可以节省再生剂和再生时间，而且易于彻底再生，保证始终较好地发挥树脂的离子交换功能。
二、稳定性处理
稳定性处理是制备硅溶胶的关键性一个步骤。否则硅酸在自聚过程中，尤其在高浓度情况下，极易生成具有三维空间的网状硅凝胶。为了使硅溶胶不仅在浓缩的过程中不凝胶，而且在一年以上的储存期中也不凝胶，就必须加入一定量的胶溶剂（或叫稳定剂），并调整溶液的pH值为9～10时，即可达到稳的目的。这种外加胶溶剂（溶解于水的电介质物质）以提高硅溶胶分散体系的动力学稳定性的做法称为硅溶胶的稳定性处理。
胶溶剂的选择是一个值得重视的问题，既要具有调节pH值的作用，又不能带进溶液较多的杂离子，更重要的应有利于提高胶粒和溶液间的电位差，即溶液的电动电位。这个电位越高，溶胶的稳定性越好。判断电位的高低可以用微观电泳仪来跟踪观测。常用的胶溶剂一般有：碱金属氢氧化物、氨的水合物、水合肼、联氨等在水中可以电离出OH-的无机物质。对于特殊用途（