高岭土尾矿综合利用年产30万吨石英砂综合项目可行性研究应用报告.doc
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1、第一章 总 论1.1项目背景1.1.1项目名称合浦沪天高岭土有限责任公司高岭土尾矿综合运用年产30万吨石英砂项目可行性研究报告1.1.2建设单位概况合浦沪天高岭土有限责任公司成立于5月,是一家从事高岭土矿开发和深加工合资公司。公司注册资金为1138.53万元。经营范畴:高岭土矿露天开采并进行高岭土矿石洗选、烘干、打粉、包装等加工作业,销售自产产品。当前公司已建成年产六十万吨陶瓷土和年产5.4万吨干粉产品生产线。公司既有员工283人,其中管理人员50人、专业技术人员20人,实现利润4235万元。1.1.3 编制单位 武汉理工大设计研究院1.1.4研究报告编制根据1.委托书(附件一); 2.项目环
2、保评价(附件二); 3.国有土地使用证(详见附件三);4.采矿允许证(详见附件四);5.合浦沪天高岭土有限责任公司高岭土尾矿石英砂选矿实验报告(详见附件五)。1.1.5项目提出理由与过程石英砂是硅酸盐工业重要原料,随着国内国民经济迅速发展,对平板玻璃需求量日趋增长,特别对档次高、质量好优质浮法玻璃原片需求量缺口更大。合浦沪天高岭土有限责任公司当前每年开采高岭土矿量达70万吨以上,生产中排出尾矿约40万吨以上,加上历年尾矿堆存,现今总尾矿量约200万吨,这些尾矿堆存地方,不但占用大片土地,同步还要增长尾矿搬运巨额费用,这就将成为公司发展沉重承担。该公司拥有高岭土资源中伴生有石英石矿石,这某些伴生
3、矿石随着高岭土生产均作为尾矿解决。通过对尾矿矿石各种品种含量、矿石构造构造、嵌布粒度等特性分析成果,发现其矿物成分重要为石英石矿,大某些为纯度高、铁质等杂质含量低,属优质石英砂。最后再通过矿石选验实验研究,采用擦洗、洗矿、磨矿、筛分分级后进行重磁浮联合流程选别,最后获得优质石英砂产品,从而为从高岭土尾矿中综合回收石英砂提供了可靠工艺技术方案。本项目设计采用选矿工艺流程是根据尾矿选矿工业实验成果推荐流程进行。1.2项目概况1.2.1项目建设选址本项目厂址拟建在该公司预留扩建高岭土扩产10万吨生产线区内,详见厂区位置图。1.2.2建设规模尾矿选矿厂拟建解决尾矿量规模为47万吨/年生产线,其中产品分
4、别为:优质玻璃石英砂15万吨/年、普通玻璃石英砂15万吨/年。1.2.3重要建设条件(1)供水项目生产用水采用淡,水源从距离厂区约100m清水江支流大坡江边水泵站(已建成使用)引至厂区供水池,水源十分丰富。此外生产中排出尾矿水,通过简朴解决后(采用沉淀池自然沉淀)再循环使用,废水运用率达95%以上。(2)供电项目生产用电当前已有一条10KW高压供电线路引至厂区内供电变电站,可以满足选矿厂用电需求。(3)交通运送项目建在现厂区内,从尾矿库至选厂距离约200m,高岭土尾矿用汽车袋运至选厂堆好后经皮带输送到擦洗作业。选出精矿由管道输送到产品解决工序,经脱水烘干皮带运至成品库。厂区交通以便,国道325
5、线从矿区北面外道通过,湛江至重庆高速公路从十字路口通过,距北海港51km,距铁山港18km,距合浦火车站(新建)17km,东至广东湛江市156km,西距钦州市100km。1.2.4项目投入总资金及效益状况项目预测总投入资金为3296.94万元,其中建筑工程费用591.26万元、设备购买费1031.77万元、设备安装工程费117.28万元、其他基建费费591.60万元、预备费265万元、铺底流动资金(占15%)430万元。项目建成投产后,按年产品销售量为30万吨高纯石英砂按市场价格180元/吨估算,年销售总收入为5400万元,每年税后利润657.27万元,公司具备较好经济效益。1.2.5重要技术
6、经济指标本项目拟建设一条以高岭土尾矿为原料生产线,年产30万吨高纯石英砂,总投资3296.64万元。其他重要技术经济指标如下表。重要技术经济指标表序号项目名称单位数量备注1年解决尾矿量万吨472年产石英砂量万吨30其中:优质石英砂15万吨,高纯石英砂15万吨。3石英砂产率%63.834项目总投资万元3296.945固定资产投资指标万元2866.916年销售总收入万元5400.007年经营总成本万元3765.60采矿成本按15元/吨计算,精矿成本按25元/吨计算。8年上缴税金万元977.13销售税金及附加和所得税之和9年税后利润万元657.2710内部收益率%39.0011投资回收期年3.121
7、.3初步结论本项目拟建选矿工艺流程是依照“合浦沪天高岭土有限责任公司石英砂选矿实验报告”推荐工艺流程进行设计。当前正在进行半工工业实验工作。依照半工业实验产品检查成果,可以拟定工业实验流程完全符合投产规定。当前由于国际上某些国家对中华人民共和国陶瓷产品采用惩罚性关税,依照中华人民共和国陶瓷协会不完全记录,约有44%陶瓷出口公司受到严重影响,作为陶瓷行业下游高岭土生产公司必然受到影响。合浦沪天高岭土有限公司采用高岭土尾矿生产石英砂,是一种具备较好经济效益、减少固体废料排放综合运用项目,值得合浦县关于部门予以支持。第二章 市场分析及预测2.1 国内外现状国外高纯石英砂重要由美国尤尼明公司(Unim
8、inCorporation)生产。该成立于1970年,从一种小型玻璃砂矿业公司发展为世界上占主导地位非金属工业矿物原料制造公司之一。尤尼明公司以其生产IOTA高纯度石英砂而闻名于世界。尤尼明公司具备世界上最大石英砂研究开发机构,该机构设在斯普鲁斯番(SprucePine)地区,重要任务是做高纯石英基本研究和应用研究,中试工厂立足于既有可运用各种资源,完全模仿矿物解决和提纯工艺全过程,中试工厂作为独立或辅助过程实验,为工艺最佳优化、工艺改革及新产品开发提供最基本数据。尤尼明公司拥有一系列详细专利工艺,将初级石英纯化为IOTA高纯石英砂,纯化工艺将根据要去除杂质和将要生产产品用途而决定。尤尼明在斯
9、普鲁斯番地区有3个相似、工业规模化学提纯工厂,工艺灵活性,使尤尼明可以承诺向世界不间断供应高纯IOTA石英砂保证。尤尼明公司生产高纯IOTA石英砂重要有IOTASTANDARD、IOTA4、IOTA6和IOTA8。IOTASTANDARD原则料,SiO2 99.998,生产低膨胀系数透明石英玻璃,用于高温封接汞灯、卤钨灯、以及低成本商业品质半导体石英制品。此料经超磁解决后,变为电弧坩埚用CGU级,CGU经煅烧后变为CG级。IOTA4,SiO2 99.999,生产透明石英玻璃,具备独特精度和抗析晶能力,专门解决工艺使K、Li、Na总和为1.4ppm,用于工艺管、硅片解决、石英块、提单晶硅用半导体
10、坩埚。IOTA6,SiO2 99.9992,生产石英玻璃,K、Li、Na总和为0.5ppm,Fe为0.15ppm,用于低碱石英制品、扩散管及固体内杂质不容许扩散CZ型坩埚。IOTA8,SiO2 99.9992,生产超高纯石英玻璃,用于12或更大尺寸硅片,设计用于高规定领域,IOTA8K、Li、Na总和减到80十亿分之一(ppb),核心过渡金属之总和不大于50ppb,重要用于大直径坩埚,改进粘度,坩壁很稳定,高纯度使对合成衬垫需求减少。国内高纯石英砂重要产自广东河源和江苏连云港地区,以选用优质原矿生产高纯石英砂为主,某些通过简朴擦洗、磁选工艺进行提纯。这种工艺对原矿规定很高,受优质石英资源限制,
11、这种工艺生产高纯石英砂产量有限,导致高纯石英砂浮现供不应求局面,价格也始终上涨,虽然在受到金融危机影响状况下,销售量也未受影响。国外高纯石英提纯采用重、磁、浮及化学提纯等各种联合工艺,尤尼明公司也是通过浮选及化学解决达到SiO299.99%指标。武汉理工大学资环学院通过对北海合浦沪天高岭土有限责任公司原矿中石英砂采用磁选、浮选、化学解决可以获得SiO2 99.9%高纯石英砂。2.2 市场需求及发展预测随着世界经济持续发展,对石英砂需求量越来越大。预测 年,世界需求量将以4%左右年增长率增长, 年将达2.79万吨;其中中华人民共和国需求量将以6% 左右年率增长,将达9 000 万吨。各个行业对石
12、英砂质量规定也越来越高。就玻璃产业而言,当前,国内年产各种玻璃制品约2 500 多万吨,其中平板玻璃约1000多万吨,瓶罐玻璃及器皿玻璃约1400 万吨,特种玻璃与艺术玻璃约80万吨,玻璃纤维约20万吨。以平均每吨玻璃制品需使用合格玻璃用硅质原料0.70 吨、开采原矿约1吨计算,再扣除瓶罐等玻璃制品使用一某些回收碎玻璃顶替一某些硅质原料,实际每年开采玻璃用硅质原料原矿总量约2 000 万吨,玻璃工业用硅砂市场需求量已呈上升态势,市场前景看好。国内石英产品生产、消费量均居世界前列,国内各种石英产量约7000多万吨,广泛用于玻璃工业、耐火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、陶瓷、研磨材料、锻造、建筑、计算机
13、芯片、光导纤维、电子产业谐振器、新型电光源、高绝缘封接材料、航空航天仪器、军工技术产品、特种光学玻璃、化学分析仪器等等。各种高品质石英产品市场供不应求,如人造石英板用砂和粉、超细硅微粉、改性硅微粉、方石英系列产品、玻璃纤维用砂、光伏玻璃用砂、球形硅微粉、高纯硅微粉等产品。由于化学工业、电子信息工业、新材料工业以及建筑与装饰装修行业不断发展对石英需求拉动巨大,国内石英市场需求在近几年内都将保持一定增长速度。由于高岭土尾矿中百分之九十五以上为石英,且大某些纯度很高,通过先进选矿技术进行选矿提纯,开发各级别玻璃石英砂,其生产成本远低于其她原生石英矿生产出石英玻璃砂,具备很强市场竞争力,还可减少尾矿占
14、用土地,减少公司搬运回填导致经济承担,产生可观经济效益。与此同步,还可满足国内对优质石英砂需求,提高资源运用率和附加值,变资源优势为经济优势,具备良好经济效益和社会效益,市场前景辽阔。项目实行将为市场提供优质石英砂产品以缓和市场供需矛盾,同步从尾矿中提取优质石英砂技术和生产示范线将为广西北海地区高岭土生产公司提供示范,带动行业技术进步,该技术推广应用,将会缓和优质石英砂供需矛盾,使北海成为国内优质石英砂基地之一。2.3 与国内同类产品竞争由于公司每年生产约60万吨高岭土,可产生150万吨高岭土尾矿,生产石英砂原料丰富,成本低;产品生产工艺相对简朴,生产成本低,且具备规模效益;北海地理位置优越,
15、交通运送便捷,运送成本低,因而,在与国内外同类产品竞争时占有优势。广西区内对高纯石英砂需求量比较大玻璃生产公司有柳州市玻璃厂、广西南宁平板玻璃厂、北海市海城区玻璃厂、华通玻璃厂等,当前这些玻璃生产厂家所用高纯石英砂重要是通过从广东茂名、广东湛江及贵州等地采购。该公司高岭土尾矿实验样品经客户使用后完全可以代替以上各地高纯石英砂。该公司高岭土尾矿年产30万吨高纯石英示范工程实行后,不但可以满足广西玻璃生产公司需求,还可以减少广西玻璃生产公司原材料运送成本。由于该公司示范工程项目产量大,还会推动广西玻璃生产公司迅速发展。第三章 资源条件评价3.1资源可运用量本项目生产原料是高岭土矿生产中排出尾矿,进
16、行综合运用尾矿中有用矿物石英砂。合浦沪天高岭土有限责任公司拥有可开采权矿区,经广西第三地质队进行普查、详查等地质勘探工作,并于6月提交了广西合浦县清水江高岭土矿区详查地质报告,高岭土矿地质储量14034.74万吨,粘土量5383.01万吨,属较大型非金属矿体,矿体埋藏浅,可露天开采,其中探明基本储量(121b)为1602.51万吨、粘土量654.11万吨;122b级储量为4989.56万吨、粘土量1953.89万吨;控制资源量(333)为7442.67万吨、粘土量2775.02万吨。资源可运用量巨大,可以长期开采,具备深度开发价值。3.2资源品质状况经对高岭土尾矿矿石构造构造、嵌布粒度以及重要
17、矿物成分含量分析成果查明,尾矿矿物成分是石英、伴生少量白云母及很少量普通辉石、角岗石(已蚀变为云母)、铸石、金红石等,+0.55mm粒级占58.04%、0.55mm粒级占26.93%;SiO2平均含量98.5%、Al2O3平均含量0.05%、Fe2O3平均含量0.07%、TiO2含量0.105%。该尾矿不但品质好且是可选性较好矿石。3.3资源开发运用价值按照项目设计规模,选矿厂服务年限约38年左右。按每年生产出石英砂30万吨(高纯石英砂15万吨、普通石英砂15万吨)计算,其38年可以生产石英砂1140万吨(其中:高纯石英砂570万吨、普通石英砂570万吨),以当前产品销售价平均为180元/吨计
18、,总销售收入约205200万元,总上缴税金约37130.94万元,税后利润28393.6万元。本综合运用项目具备较好经济效益和社会效益。第四章 高岭土尾矿回收石英砂选矿实验室实验、工业实验、建设规模与产品方案 以合浦沪天高岭土有限责任公司为主,由武汉理工大学矿产资源与环境工程学院协作,自7月起在沪天高岭土有限公司生产现场陆续进行了高岭土尾矿综合运用回收石英砂选矿实验室实验和工业实验,实验成果验证了实验室实验和工业实验拟定生产工艺流程、生产设备选型和生产技术指标合理性及其具备工业价值。4.1高岭土尾矿综合回收石英砂实验室实验及结论4.1.1 实验室实验广西合浦沪天高岭土有限公司为理解决几年来高岭
19、土尾矿堆存占地和资源综合运用问题,委托武汉理工大学资源与环境工程学院对其高岭土尾矿石英砂进行选矿实验研究,以拟定该尾矿选矿工艺流程、最佳工艺条件,考察通过度选所能达到产品质量级别,为综合运用石英砂选厂设计提供参照。通过实验分析证明尾矿石英砂中,重要脉石矿物是云母类、辉石、少量电气石、金红石、锆石和赤褐铁矿。云母类矿物嵌布粒度细,针对玻璃用石英砂,由于粒度控制在0.10mm以上,重要有一某些云母、金红石、锆石和细粒级电气石无法单体解离,选矿无法去除,而对单体辉石、角闪石、褐铁矿、某些电气石,通过选矿可以去除。实验室实验通过:擦洗实验(涉及:擦洗时间实验、擦洗浓度实验、擦洗分散剂实验用量实验);重
20、力选矿实验;棒磨机棒磨实验(涉及:棒磨时间实验、棒磨浓度实验);磁力选矿实验(涉及:磁场强度实验、矿浆流速实验);浮选实验(涉及:浮选浓度实验、浮选PH值实验、捕收剂用量实验);酸浸实验;瓷球磨实验。最后提出推荐选矿工艺流程图。4.1.2选矿实验结论(1)高岭土尾矿中可用作玻璃原料粒级占84.97%,可做高岭土运用占10.15%;符合玻璃砂粒级(-0.55mm+0.10mm)石英砂占26.93%,+0.55mm粒级石英砂占58.04%,SiO2含量不不大于99%,Fe2O3含量较低,为0.018%,可用作加工高品质石英砂。(2)矿物工艺学研究表白,尾矿+0.55mm石英中,云母类矿物嵌布粒度较
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