年产3000万块低温陶瓷改性磷石膏砖项目可行性论证报告.doc
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1、 一、总论1.1、项目名称:年产3000万块低温陶瓷改性磷石膏砖。1.2、承办单位概况(1)主办单位*国际化工股份有限公司(简称*国际)成立于2006年9月19日,是*集团有限责任公司遵循*省委、省政府加速培育一批国内一流、乃至世界一流的大型企业集团的总体要求,对所属的*云峰化学工业有限公司、*三环化工股份有限公司、*富瑞化工有限公司、*红磷化工有限责任公司、*江川天湖化工有限公司等五家大型磷复肥企业进行内部整合重组而设立的股份有限公司。整合重组后的*国际总资产达77亿元,净资产24亿元。*国际公司生产和营销的产品主要有磷酸二铵、粒(粉)磷酸一铵、工业磷酸一铵、重过磷酸钙、复合(混)合肥、掺混
2、肥料(BB肥)、普通过磷酸钙、硫酸钾、硫酸铵、硝铵磷肥、硫磷酸铵、磷酸、盐酸、硫酸、氢氟酸、合成氨、甲醇、甲醛、氟硅酸钠、焦丁、焦粉、饲料磷酸氢钙等。产品品牌有“三环牌”、“金富瑞牌”、“红磷牌”、“云峰牌”、“白鹇牌”、“年胜牌”、“多环牌”。目前,*国际化工股份有限公司的高浓度磷复肥已达到500万吨的年生产能力,副产磷石膏近1500万吨,随着原料P2O5品位的降低,磷石膏产量将有所增加。*国际化工股份有限公司的产能为中国之首,亚洲第一,世界第二。产品市场覆盖全国所有省区,出口世界多个国家和地区。产品品牌知名度高,营销网络健全,成为国内一流、国际知名的、具备规模生产各类高浓度磷复肥和专用复合
3、肥的大型磷化工企业。几年来,公司生产经营和管理水平大幅提升,至2008年底,公司总资产为达183亿元、销售收入144亿元。 在*集团“以肥为主,相关多元”的产业发展战略指导下,在“十一五”期间,*国际将竭诚为“三农”服务,为“建设新农村”服务,努力成为专注于磷复肥的重要生产商和提供商,紧紧围绕提高企业竞争力这一中心,通过技术改造、项目建设、资本运作和品牌经营,到2010年使磷复肥总经营规模达到1000万吨,年销售收入将突破200多亿元,建成在国际市场上具有比较优势的产业平台,成为在世界磷复肥行业中的重要企业之一。围绕“向内做强,向外做大”的指导原则,公司在立足于优化产业布局、调整产品结构、稳定
4、产品质量、创新营销策略、建设优势产品品牌,致立于打造卓越的磷复肥生产能力和营销能力的同时,还紧紧围绕循环经济、节能降耗进行磷石膏的开发利用。(2)本项目技术支持单位本项目的技术支持单位是*。该校是一所以工为主,理工结合,兼有经济、管理、文学、法律、教育等多学科的综合大学。是*省规模最大、办学层次和类别较为齐全的重点大学,属中国著名大学之一。学校现设有18个学院、1个研究生院和2个教学部,有60个本科专业, 4个博士后流动站、2个一级学科博士点、24个二级学科博士点、56个硕士点、18个工程硕士授权领域和1个授权点, 现有各类学生36000余人,教职工3232名,中国工程院院士1人及兼职两院院士
5、16人。 学校现有1个国家级工程研究中心、3个省级重点实验室、1个教育部共建重点实验室、1个教育部共建节能减排中心、2个省部级检测站、2个省级产学研联合开发中心、2个省级示范实验室,1所甲级资质的设计研究院和1所甲级资质的环评所。早在20世纪80年代,*就在全国率先开展了固体废弃物资源化科学研究,建成了我国唯一的废弃物资源化国家工程研究中心,已经形成了独具特色的废弃物复合材料研究方向。近年来,*创造性地开展了用工业废渣制备低温陶瓷复合材料的研究,得到了*省自然科学基金资助,建立了具有自主知识产权的专利技术保护群,多项研究成果处于国内领先水平,目前用工业废渣制备低温陶瓷复合材料的多项核心技术已经
6、通过中试和工业化验证,达到了实施产业化的技术条件。1.3、拟建地点*省曲靖宣威市板桥镇*国际化工股份有限公司云峰分公司原磷石膏堆场附近区域。1.4、产品简介标砖:以磷石膏为主要原料,采用工业废渣(粉煤灰、矿渣、钢渣等)配制的低温陶瓷胶凝材料为改性材料,并适当配合固体废渣如:沸腾炉渣、石灰渣、气化渣等为骨料,添加总原料量1的外加剂,经物料预处理、混合、捏合均化、分散、成型、静停、养护而成。产品具有保温、隔音、节能、坚固、外形尺寸标准、不变形、美观等特点。1.5、建设期限4个月。1.6、概算投资表1-1 投资概算序号主要产品项目标砖1标准产量3000万块2设备、建筑、安装投资/万元504.03公用
7、工程/万元30.04配套工程/万元55.05外围工程/万元30.06流动资金/万元30.07投资合计/万元649.01.7、技术经济指标表1-2 技术经济指标序号指标名称指 标1年生产规模3000万块标砖2总投资/万元649.03达产期年产值/万元780.04达产期年利税/万元220.765投资回收期3.25年6投资回报率3.047原料耗量6.6万吨,其中磷石膏4.14万吨,总废物利用率90%以上8蒸汽耗量13165吨9电力安装容量507KW10土地面积22亩1.8 项目背景与意义磷石膏是高浓度磷肥生产的必然副产物,每生产1吨磷酸(100%P2O5),将产生磷石膏55.5吨。*国际化工股份有限
8、公司每年将产生磷石膏1250万吨,历年累计堆存已超过5000万吨。大量磷石膏堆存,给企业造成了严重的环境压力,制约企业的可持续发展。尽管磷石膏是一种有用的资源,但在世界范围内依然是一个难以解决的环保难题。结合国内外的研究现状及发展趋势,磷石膏建材利用是其资源化的有效途径,墙体材料和砌筑材料是大量消耗磷石膏的主要产品,但由于磷石膏的特性决定了其在生产和应用过程中尚需解决一系列关键性技术问题,国内外尚无成熟技术借鉴,因此,必须走独立自主的研发道路。公司多年来与相关研究单位密切配合,在磷石膏制砖的技术开发方面已取得突破性成果,产品经质检单位检测,符合有关规范要求,具有实施产业化应用的技术条件。按照逐
9、步推进的原则,先在云峰分公司选择厂址,建设一条以磷石膏为主要原料生产墙体砖示范生产线,通过产品推广,获得生产、市场、应用方面的经验,再逐步嫁接到三环、红磷、天湖分公司的磷石膏,最终实现磷石膏的规模化利用。对于有效解决磷石膏的环境压力和支撑企业的可持续发展具有重要意义。1.9 设计依据与原则1.9.1设计依据(1)项目单位提供的工艺、公用工程、原燃料供应、及其他技术基础资料;(2)国家关于发展循环经济和推进墙体材料革新政策法规及鼓励政策;(3)新型建材及制品发展导向目录建材规划发1999年163号文;(4)水文地理资料;(5)设备生产厂家有关设备资料;(6)国家有关规范;1.9.2设计原则遵循国
10、家及行业强制性有关规范、规程和规定;贯彻节约原则:节约用地,节省投资,积极采取措施节约用水,减少水量消耗;总体规划、建筑设计要因地制宜、合理布置;工艺系统设计、设备和建筑物结构选型,遵循技术先进、经济、安全、清洁的原则,设备采用国内成熟可靠的设备;提高车间布置的综合技术水平,合理分区充分利用有效空间,方便施工、检修和运行操作。1.10 设计范围低温陶瓷改性磷石膏生产3000万块/年标砖生产工艺、建筑、结构、电气、暖通、给排水、总图等专业,落实条件,提出工程可行性研究报告;进行项目工程投资概算和经济分析;最后编制可研报告,给有关领导、部门,对该项目的决策提供依据。1.11 研究结论(1)本项目符
11、合国家产业发展政策和行业技术进步要求,符合墙体材料改革的发展方向,受到国家技术经济政策的保护和扶持。(2)项目的各项外部条件齐备,交通运输及水电汽供应均有充分保证,有优越的建厂条件。(3)产品生产成本低,销售价格适宜,企业经济、环境效益和社会效益较高。能实现技术进步,产业结构调整,提高经济效益的目的。(4)产品以磷石膏为主要原料,其它工业废渣作辅助材料,原料来源丰富。项目生产过程中不产生有害物质、无废水、无废渣的污染源发生,符合国家环境保护政策。(5)项目技术经济指标合理,具有较大的安全盈利能力,抗市场风险能力较强。综上所述,项目技术可行,经济合理,市场前景广阔,无安全和环保隐患。因此,建议有
12、关主管部门审议和批准可行性研究报告,建议建设单位尽快筹集资金,决策实施该项目工程,早日为企业节能减排、废弃物再利用、增收创效。二、市场预测2.1 发展新型墙体材料,节能降耗是国家的大政方针我国是一个人多地少、能源紧缺的国家,国务院办公厅关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知(国办发200533号)中表述:“我国耕地面积仅占国土面积10%左右,不到世界平均水平一半。我国房屋建筑材料中70%是墙体材料,其中粘土砖占据主导地位,生产粘土砖每年耗用粘土资源达10108立方米,约相当于毁田50万亩,同时,我国每年生产粘土砖消耗7000多万吨标准煤。”“我国每年产生各类工业固体废物11亿吨,累计堆
13、存已达100亿吨,不仅占用大量土地,其中所含的有害物质严重污染着周围的土壤、水体和大气环境。加快发展以煤矸石、粉煤灰、工业石膏、建筑渣土、冶金和化工废渣等固体废物为原料的新型墙体材料,是提高资源利用率、改善环境、促进循环经济发展的重要途径。”据不完全统计,我国墙体材料企业约有10万家,其中砖瓦企业9万家以上,墙体材料年总产量折合为普通砖约为8500亿块,其中实心粘土砖为5000亿块。据2005年9月国家发改委公布的数据显示,我国房屋建筑材料中70%是墙体材料,其中实心粘土砖仍占据主导地位,生产实心粘土砖每年耗用的粘土资源达10多亿立方米,相当于毁田50万亩,每年生产粘土砖消耗7000多万吨标准
14、煤。介于实心粘土砖在生产、使用过程中对能源、土地资源的巨大破坏等原因,从2000年开始,我国就开始在全国禁止使用实心粘土砖。据国务院2005年9月关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知要求,2010年底,所有城市都要禁止使用实心粘土砖,全国实心粘土砖年产量控制在4000亿块以下。据建设部有关资料显示,随着城市化建设步伐的加快,预计未来10年我国城乡新增房屋建筑面积年均仍将达到20亿平方米,对墙体材料的需求量很大。在国家大力推进“禁实”的政策背景下,新型墙体材料具有广阔的发展前景。同时开展固废资源综合利用治理环境,推行清洁生产,节能降耗,实现集约化生产经营,是企业资源效益最大化、可持续发
15、展的必由之路。2000年6月国家有关部门研究确定了170个大中城市,要求在2003年6月底前,完成住宅建设中禁止使用实心粘土砖的目标。2005年,国家有关部门下发关于分布第二批限时禁止使用实心粘土砖城市名单的通知(发改环资20052656号),我省曲靖等7个城市列入其中。2005年9月国务院办公厅发出关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知(国发199266号)、(国办发199972号)、(墙办发200006号)文,提出了进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的工作目标和具体措施。2010年底前全国所有城市将全面禁止使用实心粘土砖,与此同时,国家鼓励新型墙体材料的创新和发展。我国是一个拥有
16、13亿多人口的大国,人均耕地不足1.5亩。由于人口数量的增长,我国的粮食产量必须每年保持一定的增长比例,作为我国经济发展的一项战略目标,增加化肥生产和施肥量及调整施肥结构又是其主要科技手段之一。磷是农业生产必须的三大营养元素之一,磷肥是保障国家粮食安全的重要基础,磷化工产业作为支撑农业发展的重要基础地位,在相当长的时间内不可动摇。农业发展需要继续建设一批高浓度磷复肥装置,这也是我国化肥工业特别是磷肥工业发展的必由之路。磷石膏是高浓度磷肥生产工业的必然产物,若不加以合理利用,必将占用土地资源,对环境和地下水资源造成严重影响。在我省仅*集团下属高浓度磷肥企业每年就要产生约1250万吨磷石膏渣,去年
17、阳宗海出现的水质砷污染事件的发生,面对强大的社会压力,至今其周边的磷肥企业仍处于停产状态,磷石膏无害化处理已成为政府、企业必须面临而又十分紧迫的重大技术、经济和环境问题。综合国内外在磷石膏综合利用方面的经验,墙体材料是磷石膏利用的有效途径。这是因为:墙体材料的市场潜力大,可以大量消化磷石膏,能减轻磷肥企业的环境压力;二是目前国家大力推广新型墙体材料,“限粘禁实”墙改政策已经开始逐步落实,2010年1月1是曲靖市也将全面“禁粘”,这正是磷石膏砖进入市场的最佳时机。因此,把磷石膏制成建筑砖,既能解决磷石膏的综合利用问题,减轻磷复肥企业的环境压力,又能为建筑业提供新的建材品种,对于实施循环经济和节能
18、减排战略目标的实现具有重要意义。2.2技术分析磷石膏是磷肥生产的必然副产物,产生于磷铵等高浓度磷肥的基础原料湿法磷酸生产过程。其反应方程式如下:Ca5 F (PO4)3 +5H2SO4+10H2O3H3PO4+5CaSO4.2H2O+HF通过上述化学反应,磷酸溶液作为磷肥(如磷铵)的生产原料,反应产物二水硫酸钙以固体形式存在,因其是磷酸生产过程副产、以石膏形式存在的固体废弃物,故通称为磷石膏。磷石膏除主要成分CaSO4.2H2O外,尚含有磷、氟、氧化硅、氧化铝、氧化铁、铀、镭、镉、铅、铜以及有机物等次要组成。每生产1吨磷酸(100%P2O5),将产生磷石膏55.5吨。按照*省磷化工“十一五”发
19、展规划,当磷化工主要产品产量达到湿法酸每年315万吨时,将产生磷石膏1750万吨/年,仅*国际化工股份有限公司每年将产生磷石膏1250万吨,历年累计堆存已超过5000万吨。据不完全统计,目前国内堆存的磷石膏渣已达1亿多吨,除去综合利用的10%以外,90%以上仍以堆放处理为主。中国石油和化学工业协会已提出了目标,到2010年磷石膏综合利用率要达到20%,即年处理和利用量达到1000万吨。照此计算,每年仍将有4000万吨需要堆存处理,由此可见,磷石膏的利用任务异常艰巨。世界主要磷肥生产国美国、俄罗斯、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦等国家的磷石膏主要采用堆存处理,而另外一些磷肥生产大国摩洛哥、突尼斯、约旦
20、、埃及等则直接将磷石膏渣排入大海。对磷石膏开展综合利用的国家主要是磷石膏产量小、土地资源少、经济较发达的国家,如日本、英国、法国、芬兰等国家。特别是发达国家如日本、德国等磷石膏利用率较高,磷石膏被视为可利用的資源,综合利用率达到了90%以上,产品主要以石膏建筑制品为主,其技术主要是以水洗脱杂质为主,采用不同的工艺路线生产相应的半水石膏。中国作为世界上第一大磷肥生产国,同时也是第一大磷石膏副产国,随着高浓度磷复肥产量的增加,磷矿石原料品位的降低,磷石膏渣的产生量将越来越大,利用压力也越来越大。实践表明:磷石膏的处理和利用是我国乃至世界性的难题,同时也是企业界、科技界争相研究的热点,在不断的研究开
21、发过程中产生了诸如生产硫酸联产水泥、石膏建材、肥料等代表性技术(见图1),推动了磷石膏资源化的技术进步,但是纵观整体水平,磷石膏的技术瓶颈没有根本性突破,关键技术还有待解决,导致磷石膏利用的技术水平低下,附加值低,经济效益差,难以持续发展。磷石膏水泥缓凝剂硫酸钾肥土壤改良筑路碳酸钙硫氨硫酸石膏板材石膏粉建筑砌块图1 磷石膏利用技术因此,结合国内外的研究现状及发展趋势,磷石膏建材利用是其资源化的有效途径,其中最值得开发的产品是通过提高和改善磷石膏基胶凝材料的性能,生产能完全替代粘土砖的新型墙体砖。在这方面,由*研发的CBC复合材料制备技术为磷石膏建材利用提供了新的技术方案。CBC是化学键合陶瓷(
22、chemically bonded ceramics)的英文简写,是一种在接近常温条件下通过化学反应固结而成的类陶瓷材料,故又成为低温陶瓷。CBC的基本结构为无机高分子聚合物,物质的连接是以离子键和共价键为主,故其主要性能与高温陶瓷相似,耐久性十分优良。CBC制备过程没有高温烧结,几乎不排放CO2、NOX、SO2等温室性气体,不产生废水和二次固体废弃物,采用CBC对磷石膏进行改性,可以达到如下效果:(1)磷石膏中的可溶性磷酸盐、氟盐、重金属离子参与CBC网络结构的形成,最终被牢固地固定在以硅铝长链为主的网络中,从而使得最终产品的使用是安全的;(2)最终产品的结构是由二水硫酸钙晶体与低温陶瓷体共
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