3万吨金属镁综合利用开发项目可行性研究报告.doc

江源工业经济开发区
30 kt/a 金属镁综合开发利用项目 一期 10 kt/a 镁合金工程

可行性研究报告

工程编号: LS0914SQ3

沈 阳 铝 镁 设 计 研究
院 二 零 零 八 年 三 月

江源工业经济开发区
30 kt/a 金属镁综合开发利用项目 一期 10 kt/a 镁合金工程

可行性研究报告

工程编号: LS0914SQ3

院 长: 乐维宁 总 工 程 师: 杨晓东 总 设 计 师: 阎守义

二 零 零 八 年 三 月

各 专 业 工 程 负 责 人

镁 冶 炼: 朱丹清 总图运输: 叶晓亮 电 力: 童宏庆 采暖通风: 唐玉芝

热
力:
吕宏强
给 排
水:
高鹏飞

环境评价:
徐
晴
自动控制:
潘
硕

建 筑: 姚炳强

结
构:
郑
辉
机
修:
周
勃

工程经济:
李
娟
技术经济:
赵
慧

目 录

1. 总论 ............................................. 1
1.1 江源工业经济开发区概况 .......................... 1
1.2 项目建议书编制依据 .............................. 2
1.3 项目的产能及产品品种 ............................ 2
1.4 建设的项目 ...................................... 2
1.5 项目建设的条件 .................................. 4
1.6 主要技术经济指标表 .............................. 5
2. 镁及镁合金市场分析 ............................... 8
2.1 世界市场 ........................................ 8
2.2 中国市场 ....................................... 12
2.3 价格 ........................................... 17
2.4 结论 ........................................... 18
3. 镁合金生产工艺 .................................. 19
3.1 生产方法的选择 ................................. 19
3.2 燃料方案的选择 ................................. 19
3.3 对原材料的质量要求 ............................. 20
3.4 发生炉煤气的基本参数 ........................... 21
3.5 产品质量 ....................................... 21
3.6 工艺过程 ....................................... 22
3.7 物料平衡 ....................................... 28
3.8 主要生产设备选择计算 ........................... 31
3.9 车间组成及配置说明 ............................. 37
3.10 工作制度 ...................................... 39
4.总图运输 ......................................... 39
4.1 区域概况 ....................................... 39

4.2 工程建设条件 ................................... 41
4.3 总平面布置 ..................................... 41
4.4 工厂运输 ....................................... 42
4.5 厂内道路 ....................................... 43
4.6 消防、警卫及绿化 ............................... 43
5. 电力 ............................................ 44
5.1 设计范围 ....................................... 44
5.2 设计引用的标准规范 ............................. 44
5.3 电力和负荷性质 ................................. 45
5.4 电源及供电方案 ................................. 46
5.5 车间变电所 ..................................... 47
5.6 低压配电设备选型 ............................... 47
5.7 电气设备控制方式及自动化水平 ................... 47
5.8 短路电路计算和高压电气设备选择 ................. 48
5.9 电缆选择与敷设方式 ............................. 48
5.10 照明 .......................................... 48
5.11 防雷接地 ...................................... 48
5.12 功率因数补偿 .................................. 48
5.13 电讯 .......................................... 48
6. 热力 ............................................ 49
6.1 空压站 ......................................... 49
6.2 余热锅炉房 ..................................... 51
6.3 蒸汽锅炉房 ..................................... 52
6.4 煤气站 ......................................... 54
6.5 厂区综合管网 ................................... 57
7. 给排水 .......................................... 57
7.1 设计范围 ....................................... 57

7.2 设计依据 ....................................... 57
7.3 用水标准及用水量 ............................... 58
7.4 给水系统 ....................................... 59
7.5 排水系统 ....................................... 63
7.6 污水处理系统 ................................... 63
7.7 厂区初期雨排水处理 ............................. 65
7.8 消防给水系统 ................................... 65
8. 采暖通风 ........................................ 66
8.1 设计依据 ....................................... 66
8.2 气象资料 ....................................... 66
8.3 概述 ........................................... 67
8.4 设计方案 ....................................... 67
9. 自动控制 ........................................ 71
9.1 概述 ........................................... 71
9.2 标准范围 ....................................... 71
9.3 自控水平和仪表选型 ............................. 71
9.4 主要控制方案 ................................... 72
10. 检修设施及仓库 ................................. 74
10.1 设计原则 ...................................... 74
10.2 设计内容 ...................................... 74
11. 土建 ........................................... 75
11.1 建筑 .......................................... 75
11.2 结构 .......................................... 82
12. 环境保护 ....................................... 83
12.1 建设地区的环境现状 ............................ 83
12.2 设计规模和主要生产设备 ........................ 84
12.3 主要污染源和主要污染物 ........................ 84

12.4 环境保护设计依据及标准 ........................ 86
12.5 控制污染的初步方案 ............................ 86
12.6 造成的环境影响分析 ............................ 89
13. 劳动安全卫生 ................................... 89
13.1 主要职业危害因素分析 .......................... 89
13.2 拟采取的卫生防范措施 .......................... 90
13.3 拟采取的安全防范措施 .......................... 91
13.4 安全卫生措施评价 .............................. 93
14. 消防 ........................................... 94
14.1 总平面布置消防 ................................ 94
14.2 建筑消防 ...................................... 94
14.3 给排水消防 .................................... 94
15. 节能 ........................................... 95
16. 工程经济 ....................................... 96
16.1 一期工程概况 .................................. 96
16.2 二期工程概况 ................................. 115
17. 经济评价 ...................................... 128
17.1 评价原则 ..................................... 128
17.2 组织机构及劳动定员 ........................... 128
17.3 建设工期 ..................................... 129
17.4 项目总投资与资金筹措 ......................... 129
17.5 总成本费用估算 ............................... 131
17.6 财务效益 ..................................... 133
17.7 财务分析 ..................................... 135
17.8 不确定性分析 ................................. 137
17.9 风险分析 ..................................... 139
17.10 综合评价 .................................... 141

SAMI 江 源 工 业 经 济 开 发 区 设计阶段:可行性研究
沈阳铝镁设计研究院 30kt/a金属镁综合开发利用项目一期10kt/a镁合金工程 工程编号:LS0914SQ3

1. 总论

1.1 江源工业经济开发区概况

江源工业经济开发区成立于 2005 年 9 月 24 日,按省级开发区模式 运行。规划总面积 12.56 km2,其中起步区面积 1 km2。
江源区地处长白山西麓。吉林省东南部,是 1985 年建区,1995 年设
县,2006 年又恢复市辖区建制的后发展资源型工业城市。距离长春直线 距离 220 km,距离沈阳直线距离 340 km,2008 年即将建成使用的松江河国 际机场距离江源 60 km。辖区总面积 1348 km2,辖 6 个镇,4 个街道,60 个行
政村,总人口 27 万。有琉璃瓦、页岩瓦以及釉面瓦、高级瓷瓦生产
线 40 余条,年产各类产品 8.2 亿件,素有“东北瓦都”之称。辖区内有 林木产品加工企业 27 个,是亚洲最大的地板生产基地。同时也是著名的 中国松花石之乡、黑木耳之乡和亚洲最大的地板生产基地之一。2007 年, 全区实现生产总值 43.05 亿元,同比增长 20%,人均生产总值达到 16850 元； 全口径财政收入达到 3.1 亿元,同比增长 45%。江源区自然资源丰富,境 内主要有矿产、林木、野生动植物、水利、牧业、旅游六大资源。其中 已探明煤炭储量 2.6 亿吨,有通化矿务局松树、湾沟、砟子三个大型国 营煤矿,地方标准化煤矿 39 个,年产量稳定在 520 万吨以上,是闻名全国 的“重点产煤县”。
开发区在建设发展上具有三大优势: 一是资源优势。区域内自然资源丰富,特别是白云岩、页岩土、黄
金、铁、煤炭、麦饭石、滑石、瓷石、石灰石、硅石、透闪石等矿产资
源储量大、分布广,具有较高的开发利用价值。 二是区位优势。开发区交通便捷,鸭大线铁路、省道沈长线贯通,
国道鹤大线位邻边缘,新修的兴企路也贯穿整个起步区。区内基本达到
了通水、通电,通路、通信、土地平整“四通一平”。

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三是产业优势。依托丰富的自然资源、优越的地理位置和优良的投
资环境,吸引了页岩瓦、油面瓦、琉璃瓦、高级欧式瓷瓦等 60 多条瓦业 生产线和水泥、免烧砖、陶瓷、金矿、铁矿、滑石矿、硅业、黑陶工艺、 山泉水、山野菜加工等 30 多个具有一定规模企业相继落户开发区,目前 土地收储 422 亩。
1.2 项目建议书编制依据

江源工业经济开发区管理委员会关于委托沈阳铝镁设计研究院编 制《江源工业经济开发区 3 万吨金属镁综合开发利用项目》的委托书(见 附件一)；
中华人民共和国国家标准《镁冶炼企业单位产品能源消耗定额》
(GB21347-2008)； 中华人民共和国行业标准《镁冶炼厂设计规范》(YS5032-2000)；
中国有色金属工业协会镁业分会《皮江法炼镁行业准入制度》(草案)。

1.3 项目的产能及产品品种

项目的产能为 30 kt/a 镁合金,分两期实施：一期工程建设 10 kt/a 镁合金：其中 5 kt/a 镁合金，5 kt/a 镁合金压铸件；二期工程建设 15kt/a 镁合金，5 kt/a 镁合金压铸件。
1.4 建设的项目

江源工业经济开发区 30 kt/a 吨金属镁综合开发利用项目一期
10kt/a 镁合金工程建设的项目：
(1) 白云石煅烧及堆场；
(2) 制球车间及硅铁萤石库；
(3) 还原车间；
(4) 真空泵房；
(5) 精炼及合金车间；

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(6) 成品库；
(7) 余热锅炉；
(8) 还原渣处理及渣棚；
(9) 配电室；
(10) 给水加压泵房；
(11) 全厂循环水；
(12) 空压站及循环水；
(13) 锅炉房与浴池；
(14) 污水处理站；
(15) 汽车衡；
(16) 综合仓库；
(17) 综合办公楼(含化验室、电话站)；
(18) 倒班宿舍；
(19) 食堂；
(20) 煤气站；
(21) 综合管网；
(22) 厂区总平面、道路及竖向；
(23) 围墙、大门及守卫室；
(24)压铸车间(厂房、部分设备)；
(25)机加及表面处理(厂房、部分设备)
江源工业经济开发区 30 kt/a 吨金属镁综合开发利用项目二期
20kt/a 镁合金工程二期工程需扩建的项目：
(1) 白云石煅烧；
(2) 制球车间；
(3) 还原车间；
(4) 真空泵房；

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(5) 精炼及合金车间；
(6) 压铸车间(添置设备)；
(7) 机加及表面处理(添置设备)；
(8) 余热锅炉；
(9) 煤气站；
(10) 机修及还原罐制作

1.5 项目建设的条件

① 水文条件
该项目厂址拟选在榆木桥子车站村东大甸子,距离头道阳岔河很 近。头道阳岔河位于江源区石人镇境内,途经头道阳岔村,榆木桥子村。 该河榆木桥子村瓦厂段以前控制流域面积 30.5 平方公里。年径流量
908.98 万 m3。
② 供电条件
江源区工业经济开发区新建 66 kVA 二次变电所仅距拟选厂址 4 km, 目前还是零负荷。同时还有 5O kVA 老变电所一座,电力供应充足。
③ 交通保障
公路有鹤大线和沈长线从境内穿过,拟选的厂址距沈长线仅有
100-500 m，该公路承载能力可达到汽 20/挂 100(汽车承载能力为 20 吨, 挂车承载能力为 100 吨),昼夜大车运输量可达到 2000～3000 车次。铁 路有鸭大线穿越境内,专运线可直接与鸭大线连接。
④ 燃料供应
江源是全国的重点产煤大县之一,2007 年全区煤炭产量 532 万吨,
其中地产 302 万吨,通化矿务局产量 230 万吨,并且 2/3 以上是焦煤,2007 年地方洗精煤达到了 66.4 万吨。将要建设的八宝煤炭工业园设计能力年产原煤 300 万吨,并计划新上 1 个年产洗精煤 180 万吨的

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洗煤厂,湾沟也计划新上一个 60 万吨的洗煤厂,2008 年底精洗煤能力
可达到 300 万吨。
⑤ 资源情况
全区有 12 处冶炼金属镁的白云岩资源,远景储量 10 亿吨以上,初步 探明的储量 5.8 亿吨。分布在江源工业经济开发区,白云岩资源就有 4 处, 品位 MgO 含量在 19-21%左右。距拟选厂址 15-17 km 左右,并都可以露天 开采。
⑥ 土地状况 拟选厂址,土地平整,地域辽阔,已被调整为工业用地,土地每亩的
价格按国家牌价 16.8 万元。

1.6 主要技术经济指标表
主 要 技 术 经 济 指 标 表

序号
指 标 名 称
单位
1万吨
3万吨
备 注
1
设计规模

镁合金锭及压铸件
t/a
10000
30000

2
产品方案

镁合金锭
t/a
5000
20000

镁合金压铸件
t/a
4902
9804

3
镁合金单位消耗指标

白云石
t/t.Mg
10.92

硅铁
t/t.Mg
1.092

萤石
t/t.Mg
0.182

铝
t/t.Mg
0.064

锌
t/t.Mg
0.007

铝锰合金
t/t.Mg
0.0303

精炼熔剂
t/t.Mg
0.15

还原罐
个/t.Mg
0.2

电耗
kWh/t-Mg
1900

焦炉煤气
Nm3/t-Mg
7920

水(工艺)
t/t.Mg
499

其中：新水
t/t.Mg
17

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序号
指 标 名 称
单位
1万吨
3万吨
备 注
4
主要原材料燃料年耗量

1万吨
3万吨

白云石
t/a
109200
327600

硅铁
t/a
10920
32760

萤石
t/a
1820
5460

铝
t/a
640
1920

锌
t/a
70
210

铝锰合金
t/a
303
909

精炼熔剂
t/a
1500
4500

还原罐
个/a
480
1440

煤
t/a
125052
359604

5
供电

有功功率
kW
4661
15738

全厂用电量
kW.h/a
0.28×108
0.944×108

6
给排水

新水用量
m3/d
2863
7198

循环水
m3/d
48709
124768

排水量
m3/d
936
1708

7
外部运输及总图

年运输量
t/a

515400

运入量:
t/a

357380

运出量:
t/a

158020

厂区占地
m2

226700

建构筑物占地
m2

64500

土方工程量
万m3

370000

厂区道路铺砌面积
m2

37400

绿化占地率
%

15

8
劳动定员及劳动生产率

全厂定员
人
482
1297

全员实物劳动生产率
t/人.a
20.7
23.0
按产量计

全员产值劳动生产率
万元/人.a
52.5
52.2

9
建设工期
年
1
2

10
项目总投资

建设投资
万元
43822.9
97200.3

其中：可抵扣固定资产增 值税

万元

2188.8

6046.0

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序号
指 标 名 称
单位
1万吨
3万吨
备 注

建设期利息
万元
875.4
3734.9

流动资金
万元
3320.6
9648.7

项目总投资
万元
48018.8
110583.9

11
资金筹措
万元

11.1
自有资金
万元
15993.0
36340.4
企业自筹

用于建设投资
万元
14996.9
33445.8

用于流动资金
万元
996.2
2894.6

11.2
企业借款
万元
32025.8
74243.5

建设资金借款
万元
28826.0
63754.5

建设期利息
万元
875.4
3734.9

流动资金借款
万元
2324.4
6754.1

12
年成本与费用

第9年

年生产成本
万元
18529.5
52719.5

年管理费用
万元
984.3
2432.0

年财务费用
万元
125.9
365.8

年营业费用
万元
506.1
1354.1

年总成本费用
万元
20145.8
56871.4

其中：固定成本
万元
5894.9
14193.1

可变成本
万元
14250.9
42678.3

年经营成本
万元
17718.7
51188.4

单位生产成本
元/t
18712.9
17688.7

单位总成本
元/t
20345.2
19081.8

13
财务指标

第9年

年营业收入
万元
25306.0
67706.0

年增值税
万元
1927.3
4303.1

年营业税金及附加
万元
192.7
430.3

年利润总额
万元
4967.5
10404.2

年所得税
万元
1241.9
2601.1

年净利润
万元
3725.6
7803.2

盈余公积金
万元
372.6
780.3

14
融资前财务指标

14.1
税前指标

全部投资财务内部收益率
%
13.9
13.8

全部投资回收期
a
7.4
8.0
含建设期

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序号
指 标 名 称
单位
1万吨
3万吨
备 注

全部投资财务净现值
万元
10479.7
23813.7
ic=10%
14.2
税后指标

全部投资财务内部收益率
%
11.8
11.7

全部投资回收期
a
8.1
8.8
含建设期

全部投资财务净现值
万元
4373.9
9824.9
ic=10%
15
融资后财务指标

资本金财务内部收益率
%
14.5
14.5

资本金投资回收期
a
9.0
9.6
含建设期

资本金财务净现值
万元
6968.1
16211.6
ic=10%

投资利润率
%
9.6
8.8

投资利税率
%
13.8
13.1

项目资本金净利润率
%
21.2
20.5
达产年平均

总投资收益率
%
10.2
9.8
达产年平均
16
偿债能力指标

第9年

资产负债率
%
10.4
13.5

流动比率
%
318.9
242.8

速动比率
%
242.9
165.8

借款偿还期
a
6.6
7.2
含建设期
17
抗风险能力指标

盈亏平衡点(BEP)
%
54.3
57.7

盈亏平衡点产量
t
5373.7
17197.4

2. 镁及镁合金市场分析

2.1 世界市场

目前新的世界镁市场格局已经形成，在供应方是以中国为主导，而 欧美等发达国家则占据了需求端，如表 1 所示。
表 1 1994-2008 年世界镁市场变化表 (单位：万吨)

1994
1998
2000
2004
2008
中国产量
1.32
7.05
14.21
43.8
55
世界产量合计
30.02
39.22
47
63.4
71.9
中国占世界比例(％)
4.35％
17.97％
30.21％
69.08％
76.5％

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2.1.1 世界镁市场的供应

⑴ 世界镁产区的变化 随着皮江法在我国镁行业中的大规模应用和改进，世界镁产区已经
发生了巨大的变化，十年间世界主要的镁供给国已经从欧美国家变成了 中国。目前中国的各类镁产品的产量占到世界产量的 80％左右，其余的 主要产区有美国、以色列、俄罗斯、哈萨克斯坦和巴西。与中国相比其 余国家的镁产量并不大，例如在 2008 年美国产量不过 5 万吨，以色列 和俄罗斯各自大约生产了 3 万吨镁，而巴西则生产了 1.8 万吨镁，如图
1 和图 2 所示。

26.99%


17.93%
6.46%

5.32%
中国
以色列
哈萨克斯坦
法国
挪威
俄罗斯

19.61%
2.29%
8.65%
3.74%
9.01%
巴西
加拿大
美国

图表 1 1998 年世界主要镁产区分布

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沈阳铝镁设计研究院 30kt/a金属镁综合开发利用项目一期10kt/a镁合金工程 工程编号:LS0914SQ3

2.58% 7.17%

4.30%

4.30%

2.80%


78.85%


中国
以色列
俄罗斯
巴西
美国
其他

图表 2 2008 年世界主要镁产区

⑵ 世界市场的供给变化
在 1994-2008 年的 15 年间世界镁的供给量从 30.02 万吨增加到了
70 万吨左右，在 2007 年一度接近了 80 万吨的产量，年均增长率为 6％ 左右如图 3 所示。

产量：万吨

90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

图表 3 1994-2008 年世界镁产量变化图

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从目前来看虽然在 2007-2008 年有色金属大牛市的影响下，不少国外

企业纷纷开始扩张原镁产能，例如美国镁业公司计划将产能扩张到 7 万吨， 俄罗斯的 Sverdlovsk 地区的新建镁冶炼厂的 3 万吨产能也将进入最后 阶段等，而国内则由于产业政策和环保等原因开始调控有色行业的发 展，但如果没有出现能够使单位产品的成本费用低于中国皮江法的工艺 出现，在未来可预见的十年内不会出现世界主要镁产区的再次转移。
2.1.2 世界镁市场的需求

⑴ 世界镁消费的地区分布 从世界市场的消费来看主要仍然是以欧美发达国家为主，目前世界
镁产品贸易大致有四个流向：

① 中国镁产品主要出口到欧盟国家、亚洲周边国家，少部分出口 到北美国家；
② 俄罗斯、哈萨克斯坦和加拿大镁产品主要出口到美国；

③ 以色列死海镁业公司产品主要出口到中东国家和一些非洲国家；

④ 巴西镁产品出口则以南美国家为主。

⑵ 世界镁市场的消费变化

从消费总量来看在 2008 年美国次贷危机爆发之前，随着世界经济 的平稳发展，镁作为一种重要的工业原料消费量增长也较为平稳，从
1994 年的 30.91 万吨增长到 2007 年的 70 多万吨，市场的供需虽然也出 现了一定的不平衡，但并不明显。然而在 2008 年由于金融危机的影响， 镁消费量迅速萎缩，下降比例达到了近 15％，如图 4 所示。

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消费量：万吨

90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1994 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2007 2008

图表 4 1994-2008 年世界镁消费的变化
从消费行业来看，世界镁消费仍然集中在铝合金生产、镁合金压铸 和钢铁脱硫三大领域