納米碳酸鈣項(xiàng)目可研報(bào)告

1、可 行 性 研 究 報(bào) 告 工程名稱：九里山 6000t/a 超重法納米碳酸 鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程 工程代號(hào)：231 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 2004 年 10 月 院 長(zhǎng)： 楊孝治 主 管 副 院 長(zhǎng)： 范金山 總 工 程 師： 鄧 超 副 總 工 程 師： 張仲乾 工 程 總 設(shè) 計(jì) 師： 孔德強(qiáng) 編 寫 人 員 孔德強(qiáng) 張 冰 劉 冬 陳娟玲 高國(guó)防 李忠文 高瑞永 儲(chǔ) 峰 目目 錄錄 1. 總論總論.1 1.1 概況 .1 1.2 建設(shè)規(guī)模及產(chǎn)品品種 .2 1.3 項(xiàng)目背景 .2 1.4 項(xiàng)目研究的依據(jù) .2 1.5 研究范圍和工作過程 .2 1.6 可行性研究報(bào)告編制原則與指導(dǎo)思想 .3

2、 1.7 建廠條件 .4 1.8 技術(shù)方案的選擇 .7 1.9 工程設(shè)計(jì)特點(diǎn) .9 1.10 項(xiàng)目主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).10 1.11 結(jié)論與建議.12 2. 市場(chǎng)分析及預(yù)測(cè)市場(chǎng)分析及預(yù)測(cè).13 2.1 我國(guó)納米碳酸鈣工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀 .13 2.2 納米碳酸鈣發(fā)展趨勢(shì) .15 2.3 河南省納米碳酸鈣工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀 .16 2.4 市場(chǎng)需求分析 .17 2.5 市場(chǎng)分析結(jié)論 .20 3. 石灰石資源石灰石資源.21 3.1 概況 .21 3.2 礦山交通位置 .21 3.3 礦山儲(chǔ)量情況 .21 4. 生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝.23 4.1 工藝設(shè)計(jì)原則.23 4.2 工藝設(shè)計(jì)條件.23 4.3 物料平衡

3、表.23 4.4 各種物料存儲(chǔ)方式、儲(chǔ)存量及儲(chǔ)期.24 4.5 主要生產(chǎn)車間設(shè)備能力及工作制度.25 4.6 主要設(shè)備選型.25 4.7 工藝流程簡(jiǎn)介.26 4.8 生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的特點(diǎn).30 5. 總圖運(yùn)輸總圖運(yùn)輸.31 5.1 概況.31 5.2 總體設(shè)計(jì).31 5.3 工廠總平面布置.31 5.4 豎向設(shè)計(jì)及雨水排除.32 5.5 土方工程.32 5.6 交通運(yùn)輸.32 5.7 綠化設(shè)計(jì).32 5.8 總圖主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).33 6. 電氣及生產(chǎn)過程自動(dòng)化電氣及生產(chǎn)過程自動(dòng)化.34 6.1 電氣.34 6.2 生產(chǎn)過程自動(dòng)化.36 6.3 通訊.38 7. 給水、排水及消防給水、排水及消防

4、.39 7.1 設(shè)計(jì)范圍.39 7.2 用水量.39 7.3 水源及水質(zhì).40 7.4 給水系統(tǒng).40 7.5 排水系統(tǒng).41 7.6 計(jì)量與檢測(cè).41 7.7 管網(wǎng)敷設(shè).41 8. 通風(fēng)及空調(diào)通風(fēng)及空調(diào).42 8.1 氣象條件.42 8.2 通風(fēng).42 8.3 空氣調(diào)節(jié).42 9. 建筑結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu).43 9.1 建筑設(shè)計(jì).43 9.2 結(jié)構(gòu).44 10.新技術(shù)新技術(shù).47 11.節(jié)能與資源綜合利用節(jié)能與資源綜合利用.48 11.1 節(jié)約能源.48 11.2 資源綜合利用.49 12.機(jī)械修理機(jī)械修理.50 12.1 設(shè)計(jì)原則與規(guī)范.50 12.2 裝備水平.50 12.3 輔助設(shè)施.50

5、13.環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù).51 13.1 環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)的依據(jù) .51 13.2 主要工藝及污染物概述 .52 13.3 工程設(shè)計(jì)控制污染措施 .54 13.4 綠化 .55 13.5 環(huán)境管理及監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)、環(huán)保投資 .55 13.6 環(huán)境影響分析 .55 14.職業(yè)安全與衛(wèi)生職業(yè)安全與衛(wèi)生.57 14.1 設(shè)計(jì)依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn) .57 14.2 本工程的地理位置 .57 14.3 生產(chǎn)過程中職業(yè)危害因素的分析 .57 14.4 本工程對(duì)各種危害因素采取的主要防范措施 .58 14.5 職業(yè)安全衛(wèi)生機(jī)構(gòu) .59 15.組織機(jī)構(gòu)及勞動(dòng)定員組織機(jī)構(gòu)及勞動(dòng)定員.60 15.1 組織機(jī)構(gòu) .60 15.2 勞動(dòng)定

6、員 .60 15.3 勞動(dòng)生產(chǎn)率 .60 15.4 職工培訓(xùn) .60 16.建設(shè)進(jìn)度的建議建設(shè)進(jìn)度的建議.63 17.投資估算投資估算.65 17.1 編制說明 .65 17.2 編制依據(jù) .65 17.3 投資估算表 .66 18.財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)財(cái)務(wù)評(píng)價(jià).68 18.1 概述 .68 18.2 項(xiàng)目總投資及資金籌措 .68 18.3 產(chǎn)品總成本費(fèi)用測(cè)算 .69 18.4 財(cái)務(wù)評(píng)價(jià) .70 18.5 不確定性分析 .72 18.6 評(píng)價(jià)結(jié)論 .72 18.7 財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)附表 .73 附件附件 1. 委托書 2. 審查批準(zhǔn)河南省焦作市回頭山石灰石礦區(qū)詳細(xì)勘查地質(zhì)報(bào)告決 議書 3. 審查批準(zhǔn)河南省焦作市交

7、口石灰石礦區(qū)詳細(xì)勘查地質(zhì)報(bào)告決議 書 附圖附圖 （1）區(qū)域位置圖 （2）總平面布置圖 （3）工藝流程圖 （4）配電系統(tǒng)圖 （5）給水排水系統(tǒng)圖 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 -1- 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 1. 總論總論 1.1 概況 九里山鄉(xiāng)隸屬于焦作市馬村區(qū)人民政府，位于焦作市城區(qū)東部距市區(qū) 16km，是焦作的東大門。全鄉(xiāng)總面積 50km2，轄 22 個(gè)行政村，共有人口 2.2 萬(wàn)人，現(xiàn)有耕地面積 5 萬(wàn)畝。 九里山鄉(xiāng)資源豐富，條件優(yōu)越，境內(nèi)有五大國(guó)有煤礦及馮營(yíng)、演馬兩 大電廠，轄區(qū)內(nèi)蘊(yùn)藏有豐富的煤、石灰石、鐵等資源。電力條件得天獨(dú)厚， 地下水資源豐

8、富易取，國(guó)家重點(diǎn)工程“南水北調(diào)”線路橫貫該鄉(xiāng)東西。 九里山鄉(xiāng)位于東經(jīng) 113，北緯 35，氣候?qū)儆诘湫偷呐瘻貛Т箨懶?季風(fēng)氣候，季相分明，農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，物產(chǎn)豐富，全鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)主產(chǎn)小麥、玉米， 是我省優(yōu)質(zhì)糧食生產(chǎn)基地。工業(yè)產(chǎn)品以水泥、陶瓷、耐火材料、冶金為主。 原材料就地取材，資源豐富，該鄉(xiāng)具有都市的繁華，又不失鄉(xiāng)村風(fēng)韻，素 有本地“小港臺(tái)”之稱和“東方明珠”之美譽(yù)。 九里山鄉(xiāng)有著良好的建廠條件，交通便利，公路、鐵路四通八達(dá)。距 省會(huì)鄭州 80km。南臨焦（作）鄭（州）高速公路，西臨焦（作）晉（城） 高速公路，東臨京（北京）珠（海）高速公路。 九里山鄉(xiāng)有一個(gè)堅(jiān)強(qiáng)的領(lǐng)導(dǎo)核心，團(tuán)結(jié)奮進(jìn)的領(lǐng)導(dǎo)班子和一支素質(zhì)較

9、 高的技術(shù)人員和職工隊(duì)伍。多年來積累了豐富的興辦工業(yè)、基建和生產(chǎn)管 理經(jīng)驗(yàn)，可以用在新建納米碳酸鈣生產(chǎn)線上。所有這些均為加快項(xiàng)目建設(shè) 速度，在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)提供了可靠保證。 1.1.1 項(xiàng)目名稱、負(fù)責(zé)人 項(xiàng)目名稱： 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：楊曉劍 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 -2- 1.1.2 資金來源 自籌 40，銀行貸款 60。 1.2 建設(shè)規(guī)模及產(chǎn)品品種 1.2.1 建設(shè)規(guī)模 建設(shè)一條 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線，年產(chǎn)納米碳酸鈣 6000t。 1.2.2 產(chǎn)品品

10、種 以1530nm為主，并可根據(jù)市場(chǎng)要求調(diào)節(jié)產(chǎn)品品種。 1.3 項(xiàng)目背景 焦作市馬村區(qū)九里山鄉(xiāng)人民政府為充分發(fā)揮當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢(shì)，走工業(yè)強(qiáng) 鄉(xiāng)的發(fā)展之路，通過對(duì)國(guó)內(nèi)多家技術(shù)中心、生產(chǎn)企業(yè)和市場(chǎng)情況調(diào)查，決 定以高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)為突破口，使本鄉(xiāng)工業(yè)化邁上一個(gè)新臺(tái)階，擬興建 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線。 1.4 項(xiàng)目研究的依據(jù) (1) 九里山鄉(xiāng)人民政府委托書 (2) 九里山人民政府提供的基礎(chǔ)資料 1.5 研究范圍和工作過程 1.5.1 研究范圍 本可行性研究的范圍包括自原料進(jìn)廠至納米碳酸鈣成品包裝發(fā)貨的整 條納米碳酸鈣生產(chǎn)線。可行性研究報(bào)告涉及的專業(yè)包括原料、總圖運(yùn)輸、 工藝、環(huán)保、動(dòng)力、電氣

11、、自動(dòng)化、給排水、建筑、結(jié)構(gòu)、工程經(jīng)濟(jì)、技 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 -3- 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 術(shù)經(jīng)濟(jì)等。 1.5.2 工作過程 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院受九里山鄉(xiāng)人民政府之邀，派出該項(xiàng)目工程 組，在鄉(xiāng)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的陪同下考察了石灰石礦山、廠址等，雙方就項(xiàng)目的分 工、主要方案設(shè)想、要求等進(jìn)行了深入探討并達(dá)成了共識(shí)。在可行性研究 報(bào)告編制過程中，按照河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院質(zhì)量手冊(cè)規(guī)定的要求， 由總設(shè)計(jì)師編制工程開工報(bào)告，明確研究依據(jù)、范圍、原則、要求等。各 專業(yè)人員在研究過程中對(duì)主要方案滿足業(yè)主要求，符合開工報(bào)告規(guī)定等方 面進(jìn)行了單專業(yè)及綜合的設(shè)計(jì)審核

12、。 1.6 可行性研究報(bào)告編制原則與指導(dǎo)思想 (1)堅(jiān)持“客觀、公正、科學(xué)、可靠”的原則，真實(shí)、全面地反映項(xiàng)目 的有利和不利因素，提出可供業(yè)主決策的建議，為國(guó)家有關(guān)部門審批項(xiàng)目 提供可靠的依據(jù)。 (2) 嚴(yán)格貫徹執(zhí)行有關(guān)環(huán)保、勞動(dòng)安全、工業(yè)衛(wèi)生、計(jì)量、消防等方 面的標(biāo)準(zhǔn)，吸取國(guó)內(nèi)同類工廠環(huán)境保護(hù)的成功經(jīng)驗(yàn)，采用先進(jìn)、成熟、可 靠的環(huán)保技術(shù)裝備，將工廠建設(shè)成為花園式工廠。 (3) 貫徹“生產(chǎn)可靠、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)省投資、提高效益”的設(shè)計(jì)指導(dǎo) 方針。以生產(chǎn)可靠為前提，采用先進(jìn)可靠的生產(chǎn)工藝和裝備，以保證生產(chǎn) 線連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，降低產(chǎn)品成本，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。 (4) 采用先進(jìn)、可靠的技術(shù)和設(shè)備，主機(jī)設(shè)

13、備立足國(guó)內(nèi)，在確保生產(chǎn) 穩(wěn)定可靠基礎(chǔ)上降低設(shè)備投資。 (5) 提倡技術(shù)先進(jìn)，盡可能采用先進(jìn)的工藝配置、自動(dòng)控制等技術(shù)方 案。 (6) 工藝方案、總圖布置在滿足生產(chǎn)要求的前提下，充分考慮少占土 地，力求緊湊、合理，節(jié)約投資。 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 -4- (7) 采用超重法碳化工藝，提高生產(chǎn)穩(wěn)定性。 (8) 重視節(jié)能，采用節(jié)能工藝過程和節(jié)能機(jī)電設(shè)備。 (9) 在滿足生產(chǎn)和環(huán)保要求的前提下，設(shè)備盡可能露天布置，優(yōu)化建 筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，降低土建工程造價(jià)。 (10) 采用先進(jìn)、可靠的 dcs集散式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，以達(dá)到高效、節(jié)能、 穩(wěn)

14、定生產(chǎn)、優(yōu)化控制的目的，最大程度地減少操作崗位定員，降低成本。 1.7 建廠條件 1.7.1 原、燃材料資源 1.7.1.1 石灰石礦山 石灰石采自于兩處礦山，即回頭山水泥灰?guī)r礦和交口水泥灰?guī)r礦。儲(chǔ) 量分別為 14154 萬(wàn) t 和 4307.1 萬(wàn) t，質(zhì)量滿足生產(chǎn)要求。民采民運(yùn)汽車進(jìn) 廠。 1.7.1.2 燃料 本項(xiàng)目擬采用山西澤洲縣的焦碳，數(shù)量及質(zhì)量均可以滿足生產(chǎn)要求。 汽車運(yùn)輸進(jìn)廠。 1.7.2 電源 本項(xiàng)目總裝機(jī)容量約 800kw，計(jì)算負(fù)荷約 560kw，焦作市供電局九里 山鄉(xiāng)農(nóng)電管理站承諾保證為該項(xiàng)目提供電力供應(yīng)，確保生產(chǎn)需要。 1.7.3 供排水 該地區(qū)地下水蘊(yùn)藏豐富，補(bǔ)給條件良

15、好。本項(xiàng)目建成后生產(chǎn)、生活日 用水量為 396m3/d，其中生產(chǎn)用水量 356m3/d，生活用水量 30m3/d。本項(xiàng)目 生產(chǎn)、生活、消防用水采用地下水，完全可滿足生產(chǎn)、生活需要，水質(zhì)亦 符合飲用水和工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)。 1.7.3.1 水源 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 -5- 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 排水系統(tǒng)采用雨水和生產(chǎn)、生活污水分流制排水系統(tǒng)。生產(chǎn)用水主要 為冷卻循環(huán)水，外排量極少，一般不含其他有毒物質(zhì)，對(duì)環(huán)境影響不大， 生活污水經(jīng)化糞池處理后外排，水質(zhì)符合有關(guān)環(huán)保法規(guī)要求。 1.7.4 供汽 本工程用汽量 91.2t/d，壓力 1.3mpa。蒸汽由焦

16、煤集團(tuán)馮營(yíng)自備電廠 供給。 1.7.5 建設(shè)廠址 本工程擬建廠址位于焦作市馬莊村九里山鄉(xiāng)境內(nèi)，距離焦（作）輝 （縣）公路、武（陟）陵（川）公路均不足 1km。 1.7.6 交通運(yùn)輸 焦作市地處河南省西北部，北依太行山與山西省接壤，南與鄭州市、 洛陽(yáng)市相連，東與新鄉(xiāng)市為鄰。距鄭州市區(qū)約 80km，距新鄭國(guó)際機(jī)場(chǎng)約 100km，距首都北京約 600km。 1.7.6.1 公路 擬建廠址位于焦作市城區(qū)東部，距市區(qū)約 16km。南臨焦（作）鄭 （州）高速公路，西臨焦（作）晉（城）高速公路，東臨京（北京）珠 （海）高速公路。焦（作）輝（縣）公路從廠址西 1km 處通過。公路運(yùn)輸 條件便利。 1.7.6.

17、2 鐵路 焦（作）太（原）鐵路、焦（作）枝（城）鐵路、焦（作）新（鄉(xiāng)） 鐵路、侯（馬）月（山）鐵路在此交匯。焦枝鐵路從廠址南邊通過，廠址 距焦枝鐵路待王編組站約 6km, 距焦作貨站馬村鐵路專用線約 5km。鐵路 運(yùn)輸條件便利 1.7.3.2 排水 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 -6- 1.7.7 地震烈度 根據(jù)焦作市地震局對(duì)“方莊一帶地震烈度意見” ，在修武至焦作一帶 近 300 年發(fā)生過一次破壞性地震，震中烈度為 7 度。近幾十年來，沒有發(fā) 生過大于 4 度的地震，但是，在山西臨汾發(fā)生高強(qiáng)度地震時(shí)曾影響到本地 區(qū)。根據(jù)地震活動(dòng)

18、分析，豫北地區(qū)為存在發(fā)生中強(qiáng)地震的危險(xiǎn)性。因此， 在工程設(shè)計(jì)時(shí)按 7 度設(shè)防。 1.7.8 氣象條件 年平均溫度： 16.0 極端最高溫度：39.6 極端最低溫度：7.9 平均大氣壓力：1003.4hpa 極端最高大氣壓力： 1028.5 hpa 極端最低大氣壓力： 983.0 hpa 年平均降雨量： 401.3mm 日最大降雨量： 58.0mm 年主導(dǎo)風(fēng)向： ene 10 分鐘最大風(fēng)速： 10.0m/s 1.7.9 環(huán)境保護(hù) 該項(xiàng)目建成投產(chǎn)后，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響主要是粉塵、噪音和廢水。為 減少其對(duì)環(huán)境的污染，設(shè)計(jì)中將嚴(yán)格遵守國(guó)家和地方的環(huán)境保護(hù)法規(guī)，貫 徹環(huán)保設(shè)施與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、

19、同時(shí)投產(chǎn)的“三同時(shí)”政策。 針對(duì)本項(xiàng)目幾種主要的環(huán)境污染物，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)采取了有針對(duì)性的綜合防 治措施，將工程污染控制在盡可能小的范圍內(nèi)。全廠環(huán)保設(shè)施配套齊全， 環(huán)保設(shè)計(jì)與工程設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。 本項(xiàng)目建成后新生產(chǎn)線各種污染物的排放不但能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，而且 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 -7- 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 將遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值。在產(chǎn)生粉塵的煅燒系統(tǒng)、裝運(yùn)系統(tǒng)以及物 料轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)均設(shè)置了性能可靠、收塵效率高的收塵器，確保粉塵排放指標(biāo)達(dá) 到工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb9078199）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及 大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（gb162971996）二級(jí)

20、 標(biāo)準(zhǔn)的要求。 對(duì)產(chǎn)生噪聲的設(shè)備如空壓機(jī)、風(fēng)機(jī)等，在設(shè)計(jì)中通過采用加裝消聲器 或設(shè)置隔音值班室等措施，最大限度的降低噪聲對(duì)生產(chǎn)崗位操作工人及周 圍環(huán)境的危害，以達(dá)到城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn) （gb309693） 和工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn) （gb123481234990）的要求。 本項(xiàng)目生產(chǎn)用水采用循環(huán)系統(tǒng)，僅有少量生產(chǎn)廢水和生活污水外排， 外排量很少，這部分廢水經(jīng)污水處理達(dá)到國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) （gb89781996）后與生產(chǎn)廢水一起排出廠外。 1.8 技術(shù)方案的選擇 1.8.1 概述 納米碳酸鈣仍屬化合法生產(chǎn)的輕質(zhì)碳酸鈣。傳統(tǒng)的輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)， 是將精制的石灰石原料煅燒，得到氧化鈣和窯氣二氧化碳

21、；消化氧化鈣， 并將生成的懸乳液氫氧化鈣在高剪力作用下粉碎，多級(jí)懸液分離，除去顆 粒和雜質(zhì)，得到一定濃度的精制氫氧化鈣懸乳液。通入二氧化碳?xì)怏w，加 入適當(dāng)?shù)奶砑觿┛刂凭?，碳化至終點(diǎn)，得到要求晶型的碳酸鈣乳液。進(jìn) 行脫水、干燥、表面處理，最后得到所要求得碳酸鈣產(chǎn)品。 目前，納米碳酸鈣的工業(yè)化生產(chǎn)工藝主要有：間歇鼓泡碳化法、連續(xù) 噴霧碳化法、超重力碳化法。 1.8.1.1 間歇鼓泡碳化法 在濕法碳酸鈣的生產(chǎn)中，大多采用傳統(tǒng)的間歇鼓泡碳化法。生產(chǎn)納米 碳酸鈣是在生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣的基礎(chǔ)上，改變碳化工藝（加入添加劑、既結(jié) 晶控制劑）控制晶型和粒徑，沉淀（加沉淀劑）后經(jīng)分離、干燥、粉碎、 九里山 6000

22、t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 -8- 包裝，制得不同晶型、顆粒均勻的納米級(jí)碳酸鈣。 間歇鼓泡碳化法工藝投資較少、操作簡(jiǎn)單；但生產(chǎn)效率低，氣液接觸差， 碳化時(shí)間長(zhǎng)，工藝上對(duì)碳酸鈣晶型不易控制，產(chǎn)品一次成形顆粒大，粒徑 粗且不均勻，易在反應(yīng)中產(chǎn)生包裹現(xiàn)象，最終導(dǎo)致產(chǎn)品反堿，影響產(chǎn)品質(zhì) 量。 1.8.1.2 連續(xù)噴霧碳化法 與間歇碳化法相比，連續(xù)噴霧碳化法工藝適應(yīng)于規(guī)模化生產(chǎn)，生產(chǎn)能 力大且生產(chǎn)效率高，碳化時(shí)間短，產(chǎn)品晶型、粒度容易控制，可制得優(yōu)質(zhì) 穩(wěn)定的納米碳酸鈣產(chǎn)品。 噴霧碳化法一般采用兩段或三段連續(xù)碳化工藝，即石灰乳經(jīng)第一碳化 塔碳化得到反應(yīng)混合

23、液，然后噴入第二段碳化塔制得最終產(chǎn)品，或再噴入 第三段碳化塔碳化得到最終產(chǎn)品。由于碳化過程分段進(jìn)行，因此可對(duì)晶體 的成核和生長(zhǎng)過程分段控制，從而控制晶體的粒徑、晶型。根據(jù)需要，控 制適宜的噴霧液滴大小、氫氧化鈣濃度、碳化塔內(nèi)的氣液比、反應(yīng)溫度、 各段的碳化率等條件，即可制得不同晶型的納米碳酸鈣產(chǎn)品。 1.8.1.3 超重力碳化法 超重力技術(shù)起源于 1976 年的太空試驗(yàn)。在太空微重力狀態(tài)下，化工 分離單元操作無法完成，從而引發(fā)超重力技術(shù)的研發(fā)，并在 1980 年得到 充分發(fā)展。超重力技術(shù)產(chǎn)生的離心加速度不僅可以比重力加速度大 23 個(gè)數(shù)量級(jí)，而且可以調(diào)節(jié)。利用離心力場(chǎng)不僅使化工單元操作在太空成

24、為 可能，而且可以大大提高化工單元操作效率。 將超重力技術(shù)應(yīng)用于納米碳酸鈣的生產(chǎn)使這一生產(chǎn)過程發(fā)生了革命性 變化。高速旋轉(zhuǎn)的填料將氫氧化鈣溶液剪切成細(xì)微的液滴、液絲和液膜， 強(qiáng)大的離心力使碳酸鈣微粒一旦形成就迅速脫離氫氧化鈣溶液，無法繼續(xù) 長(zhǎng)大，同時(shí)氫氧化鈣溶液和二氧化碳?xì)怏w的接觸面積大大增加并迅速更新， 使反應(yīng)速度大大提高。 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 -9- 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 1.8.2 技術(shù)方案選擇 通過上述對(duì)國(guó)內(nèi)外納米碳酸鈣生產(chǎn)工藝的對(duì)比分析，本項(xiàng)目擬選擇由 北京化工大學(xué)超重力中心研制開發(fā)的具有國(guó)際領(lǐng)先水平的超重力碳化法生 產(chǎn)工藝，生產(chǎn)納

25、米碳酸鈣。 超重力技術(shù)生產(chǎn)納米碳酸鈣具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）產(chǎn)品平均粒徑小， 可制得平均粒徑為 1530nm 的超細(xì)碳酸鈣；（2）產(chǎn)品粒度分布范圍窄； （3）產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；（4）反應(yīng)速度快；（5）反應(yīng)器體積??；（6）易于 操作，從開機(jī)到穩(wěn)定生產(chǎn)一般不超過 1min；（7）不需要使用晶體生長(zhǎng)抑 制劑，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本大幅度降低。 該生產(chǎn)工藝是理想的納米碳酸鈣生產(chǎn)工藝。 1.9 工程設(shè)計(jì)特點(diǎn) 本工程設(shè)計(jì)力求工藝流程簡(jiǎn)潔、順暢，擇優(yōu)選擇先進(jìn)、成熟、可靠的 技術(shù)和裝備，技術(shù)方案充分考慮了當(dāng)?shù)氐脑腺Y源和自然條件。具有以下 特點(diǎn)： (1) 充分重視生產(chǎn)線的先進(jìn)性、可靠性及經(jīng)濟(jì)性，設(shè)備選型立

26、足國(guó)產(chǎn) 化。 (2) 采用申克定量給料機(jī)計(jì)量石灰石和焦碳，提高計(jì)量精度，保證石 灰煅燒的穩(wěn)定性。 (3) 采用機(jī)械化立窯煅燒石灰，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，有利于 環(huán)境保護(hù)。 (4) 采用超重力碳化工藝生產(chǎn)納米碳酸鈣，具有產(chǎn)品粒度小、分布范 圍窄、顆粒均齊，反應(yīng)時(shí)間短、生產(chǎn)效率高、設(shè)備能力大等優(yōu)點(diǎn)。 (5) 采用先進(jìn)、可靠的 dcs 集散式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，自動(dòng)化水平高， 以達(dá)到高效、節(jié)能、穩(wěn)定生產(chǎn)、優(yōu)化控制等目的，并可減少操作崗位定員， 降低生產(chǎn)成本。 綜上所述，本工程設(shè)計(jì)具有技術(shù)先進(jìn)可靠、勞動(dòng)生產(chǎn)率高、生產(chǎn)成本 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 河南建筑材

27、料研究設(shè)計(jì)院 -10- 低、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會(huì)效益好的特點(diǎn)。 1.10 項(xiàng)目主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表 11。 表 11 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)匯總表 序 號(hào)名 稱單 位 指 標(biāo)備 注 1建設(shè)規(guī)模 納米碳酸鈣t/a6000 2產(chǎn)品品種 1530nmt/a6000 3生產(chǎn)方法超重力碳化法 4主要設(shè)備 4.1石灰窯 有效容積：50m3 投石量：35t/d臺(tái)1 4.2消化反應(yīng)器 12m3石灰乳/h 套1 4.3碳化反應(yīng)器 液體流量：250m3/h臺(tái)2 氣體流量：1500 m3/h 4.4壓榨式過濾機(jī) 150m2臺(tái)1 4.5干燥器 0.9t/h套1 4.6包裝機(jī) 臺(tái)1 5裝機(jī)容量kw800

28、 6年耗電量kwh360104 7用水量m3/d 7.1生產(chǎn)用水m3/d6384其中循環(huán)用水 量為6038 7.2生活用水m3/d30 7.3循環(huán)水利用率%95 8總平面圖指標(biāo) 8.1廠區(qū)占地面積ha6.0 8.2建構(gòu)筑物占地面積m24980 8.3建筑系數(shù)%8.3 8.4場(chǎng)地利用系數(shù)%54.3 8.5圍墻長(zhǎng)度m970 9焦碳消耗t/a540 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 -11- 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 10勞動(dòng)定員人70 10.1管理人員人14 10.2生產(chǎn)工人人56 11勞動(dòng)生產(chǎn)率 11.1全員t /人a85.71 11.2生產(chǎn)工人t /人a107

29、.14 12投資 12.1總投資萬(wàn)元2984.99 其中： 建設(shè)投資2938.10 鋪底流動(dòng)資金萬(wàn)元46.89 12.2建設(shè)投資構(gòu)成 a.建筑工程費(fèi)萬(wàn)元609.5020.74% b.設(shè)備購(gòu)置費(fèi)萬(wàn)元1534.5052.23% c.安裝工程費(fèi)萬(wàn)元217.627.41% d.其它費(fèi)用萬(wàn)元389.7213.26% e.基本預(yù)備費(fèi)萬(wàn)元137.574.68% f.動(dòng)態(tài)費(fèi)用萬(wàn)元49.191.68% 13單位產(chǎn)品指標(biāo) 13.1建設(shè)投資元/t4896.83 13.2綜合成本元/t2353.29 13.3綜合電耗kwh/t600.00 14企業(yè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 14.1年銷售收入萬(wàn)元3000.00正常達(dá)產(chǎn)年 14.2年銷

30、售稅金及附加萬(wàn)元323.26正常達(dá)產(chǎn)年 14.3年總成本費(fèi)用萬(wàn)元1404.91生產(chǎn)期平均 14.4年利潤(rùn)總額萬(wàn)元1255.09生產(chǎn)期平均 14.5年所得稅萬(wàn)元364.73生產(chǎn)期平均 14.6年稅后利潤(rùn)萬(wàn)元890.35生產(chǎn)期平均 14.7財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率：稅前%45.24 稅后%36.65 14.8投資回收期：稅前a3.29含建設(shè)期 稅后a3.68含建設(shè)期 14.9財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值：稅前萬(wàn)元 5265.43 ic=12% 稅后萬(wàn)元 3411.39 ic=12% 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 -12- 14.10投資利稅率% 50.67 生產(chǎn)

31、期平均 14.11投資利潤(rùn)率% 40.56 生產(chǎn)期平均 1.11 結(jié)論與建議 (1) 本項(xiàng)目的實(shí)施，符合國(guó)家大力發(fā)展高科技產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略方針。對(duì)于 充分利用當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)原料及充足的能源、人力資源、便利的交通條件，以高 科技產(chǎn)業(yè)為突破口，帶動(dòng)本地區(qū)經(jīng)濟(jì)邁向新臺(tái)階將起到積極的示范效應(yīng)。 (2) 本項(xiàng)目各種原、燃料、建設(shè)場(chǎng)地、供水、供電條件優(yōu)越，交通較 便利，建廠條件可以滿足本項(xiàng)目實(shí)施的需要。 (3) 本項(xiàng)目將采用先進(jìn)、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理的技術(shù)方案，能確保項(xiàng)目 投產(chǎn)后的高效運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)理想的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 (4) 本項(xiàng)目總投資估算 2984.99 萬(wàn)元。項(xiàng)目的資本金落實(shí)，其它資金 基本落實(shí)。 (5) 項(xiàng)目

32、業(yè)主在工業(yè)項(xiàng)目建設(shè)、生產(chǎn)管理等方面有一定的經(jīng)驗(yàn)，擁有 一支生產(chǎn)技術(shù)和企業(yè)管理水平高的隊(duì)伍，可以使本項(xiàng)目在較短的時(shí)間內(nèi)建 成，較快實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)，從而盡早獲得應(yīng)有效益。 (6) 本項(xiàng)目有比較理想的經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)，項(xiàng)目所得稅前全投資財(cái)務(wù)內(nèi) 部收益率為 45.24%；項(xiàng)目所得稅前全投資回收期為 3.29 年，項(xiàng)目的實(shí)施 可使企業(yè)獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。 綜上所述，建議有關(guān)主管部門盡快批準(zhǔn)本可行性研究報(bào)告，以便進(jìn)一 步開展工作，推進(jìn)本項(xiàng)目早日實(shí)施，盡早發(fā)揮本項(xiàng)目的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效 益。 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 -13- 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 2. 市場(chǎng)分析及預(yù)測(cè)

33、市場(chǎng)分析及預(yù)測(cè) 2.1 我國(guó)納米碳酸鈣工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀 納米技術(shù)的研究和應(yīng)用在中國(guó)尚處在起步階段，可以產(chǎn)業(yè)化的只有為 數(shù)不多的幾個(gè)品種，其中納米碳酸鈣是最具有代表性的產(chǎn)品。納米粉體材 料的制造與應(yīng)用是納米科技的一個(gè)重要分支，對(duì)于改造中國(guó)傳統(tǒng)的粉末工 業(yè)，促進(jìn)產(chǎn)品更新?lián)Q代，提高產(chǎn)品附加值，推動(dòng)相關(guān)制造業(yè)的發(fā)展起到十 分重要的作用。 我國(guó)碳酸鈣年生產(chǎn)能力約400萬(wàn)t，實(shí)際產(chǎn)量約300萬(wàn)t，絕大部分為普 通輕質(zhì)碳酸鈣，平均粒徑在5.5m以下的產(chǎn)品約占總量的10。1999年后， 我國(guó)納米碳酸鈣生產(chǎn)有了顯著提高，年生產(chǎn)能力為10000t，占碳酸鈣總產(chǎn) 量的1；至2002年底納米碳酸鈣年生產(chǎn)能力達(dá)到4800

34、0t。我國(guó)主要納米碳 酸鈣企業(yè)生產(chǎn)情況詳見表21。 我國(guó)的超細(xì)碳酸鈣產(chǎn)品是從1990年初廣東恩平化工實(shí)業(yè)有限公司和遼 寧本溪助劑廠先后從日本各引進(jìn)了一條超細(xì)碳酸鈣生產(chǎn)線后開始的，可生 產(chǎn)56種晶型，主要用于塑料行業(yè)。上海華明超細(xì)碳酸鈣有限公司將 3000t/a超細(xì)碳酸鈣擴(kuò)大至8000t/a，產(chǎn)品獲國(guó)家級(jí)新產(chǎn)品獎(jiǎng)，并通過 iso9002質(zhì)量認(rèn)證。山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司采用華東理工大學(xué)的 技術(shù)在建成7000t/a 生產(chǎn)裝置產(chǎn)銷狀況良好的情下雙方合資又建設(shè)了 16000t/a的新裝置。安徽銅陵化工集團(tuán)公司與中科院合肥分院固體物理研 究所合作開發(fā)的納米碳酸鈣技術(shù)于2000年6月通過了安徽省科委的

35、中試鑒 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 -14- 定，2001年已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。北京密云碳酸鈣廠采用天津化工研究院的 技術(shù)生產(chǎn)納米碳酸鈣，但只能生產(chǎn)普通油墨的產(chǎn)品。 20世紀(jì)90年代初，我國(guó)生產(chǎn)的超細(xì)化活性碳酸鈣總體上質(zhì)量較差，主 要表現(xiàn)在兩方面：一是平均粒度較大，產(chǎn)品主要平均粒度為150500m 二是產(chǎn)品粒度分布較寬，因而在質(zhì)量上遜色于平均粒度相同但分布較窄的 進(jìn)口產(chǎn)品。 表21 我國(guó)主要納米碳酸鈣企業(yè)生產(chǎn)情況 序 號(hào) 生產(chǎn)廠家技術(shù)來源生產(chǎn)能 力(k t/a) 產(chǎn)品規(guī)格 (nm) 主要用途投產(chǎn)時(shí)間 （年） 日本白石公司15 80

36、100高檔塑料制品19971廣東恩平化工有限 公司 北京化工大學(xué)3 1530轎車漆、高檔油墨、高 檔衛(wèi)生巾、高級(jí)橡膠制 品 2000 2北京密云碳酸鈣廠天津化工研究 院 3 80120普通油墨1997 7 80100高檔塑料制品19983山西蘭花科技創(chuàng)業(yè) 有限公司 華東理工大學(xué) 15 80100高檔塑料制品2001 4內(nèi)蒙古蒙西高新股 份公司 北京化工大學(xué)3 1530轎車漆、高檔油墨、高 檔衛(wèi)生巾、高級(jí)橡膠制 品 2001 5安徽銅陵化工集團(tuán)中科院合肥分 院 3 80100高檔塑料制品2001 3 5080高檔塑料、橡膠制品20016上海華明超細(xì)碳酸 鈣公司 華東理工大學(xué) 5 5080高檔塑料

37、、橡膠制品2002 7重慶松山化工廠5 80120高檔塑料制品、衛(wèi)生紙2002 8北京化工建材廠3 3050涂料、油墨2002 9山西芮城華新有限 公司 北京化工大學(xué)10 1530涂料、油墨、高檔塑料2002 10安徽巢東納米材料 科技 股份公司 北京化工大學(xué)101530轎車漆、高檔油墨、高 檔衛(wèi)生巾、高級(jí)橡膠制 品 2002 11河南科力新材料股 份有限公司 152004 北京化工大學(xué)陳建峰教授發(fā)明的超重力法生產(chǎn)納米碳酸鈣技術(shù)，已建 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 -15- 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 成3000t/a、10000t/a 納米碳酸鈣工業(yè)生產(chǎn)線

38、。該技術(shù)的發(fā)明和產(chǎn)業(yè)化的成 功，使我國(guó)在該領(lǐng)域從技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)口國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)出口國(guó)，具有顯著的經(jīng) 濟(jì)效益和國(guó)際影響性。目前，該技術(shù)已轉(zhuǎn)讓給新加坡納米材料科技公司等 多家單位。預(yù)計(jì)到2005年，我國(guó)納米碳酸鈣的生產(chǎn)及出口將有大幅度增長(zhǎng)。 華東理工大學(xué)國(guó)家超細(xì)粉體工程研究中心在超細(xì)碳酸鈣產(chǎn)業(yè)化方面亦處于 國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，生產(chǎn)工藝為釡?zhǔn)綌嚢杓泳涂刂苿┨蓟に?，除在上海?有7000t/a示范生產(chǎn)線外，還與山西合資建設(shè)30000t/a生產(chǎn)基地，產(chǎn)品包括 橡塑鈣、涂料鈣、油墨鈣、造紙鈣等，質(zhì)量穩(wěn)定，可替代進(jìn)口產(chǎn)品。 2.2 納米碳酸鈣發(fā)展趨勢(shì) 2.2.1 走集團(tuán)化、規(guī)模化、專業(yè)化發(fā)展道路 1993 年，我國(guó)

39、 200 家碳酸鈣生產(chǎn)廠家，碳酸鈣年產(chǎn)量約 70 萬(wàn) t。到 2001 年碳酸鈣生產(chǎn)廠家減少到 150 多家，減幅達(dá) 25，而碳酸鈣產(chǎn)量卻 提高到 100 萬(wàn) t，增長(zhǎng) 30。 我國(guó)碳酸鈣生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量多、規(guī)模小、技術(shù)水平低，想在激烈的國(guó)際 競(jìng)爭(zhēng)中立足和發(fā)展，企業(yè)間兼并重組以求壯大實(shí)力在所難免。因此，必須 從組織上、體制上打破條塊分割、政企不分的格局，組建一批如山西蘭花、 廣東恩平、安徽銅陵等以資產(chǎn)經(jīng)營(yíng)為紐帶，原料、技術(shù)、產(chǎn)品、銷售一體 化的跨地區(qū)、跨部門、一致跨國(guó)的大公司，促進(jìn)納米碳酸鈣企業(yè)化、專業(yè) 化的話發(fā)展。 進(jìn)入 21 世紀(jì)后，廣東省嘉維化工實(shí)業(yè)有限公司投資 38 億元人民幣， 建成占地

40、 300 畝、擁有有技術(shù)開發(fā)中心、質(zhì)檢中心和信息中心，生產(chǎn)自動(dòng) 化程度居業(yè)界領(lǐng)先地位的現(xiàn)代化納米碳酸鈣生產(chǎn)基地。產(chǎn)量從年產(chǎn) 3 萬(wàn) t 到 4.5 萬(wàn) t 再到 7.5 萬(wàn) t、9 萬(wàn) t，實(shí)現(xiàn)跳躍式發(fā)展。該公司年產(chǎn) 9 萬(wàn) t 納米 碳酸鈣的生產(chǎn)規(guī)模，納米碳酸鈣產(chǎn)銷量居全球之首，進(jìn)入世界級(jí)納米碳酸 鈣專業(yè)制造商行列。憑借過去對(duì)生產(chǎn)制備、工藝流程控制和產(chǎn)品檢測(cè)的豐 富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，該公司根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)特點(diǎn)、技術(shù)要求和檢測(cè)條件，在較為 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 -16- 先進(jìn)的“碳化法”合成技術(shù)的基礎(chǔ)上，成功地將原來需幾小時(shí)才可完成

41、的 碳化時(shí)間縮短為只需幾十分鐘，并引入表面改性等高新技術(shù)，制備出粒徑 為 4080nm 的納米活性碳酸鈣，這標(biāo)志著我國(guó)納米碳酸鈣企業(yè)在規(guī)?；?方面邁出了可喜的步伐。 2.2.2 向超細(xì)化、改性化、功能化的發(fā)展方向 我國(guó)改革開放以來，碳酸鈣的用量越來越大，國(guó)內(nèi)納米碳酸鈣的研究 整體上有較大進(jìn)展，納米碳酸鈣產(chǎn)品越來越細(xì)化。寧夏華西西隆降解塑料 制品有限公司利用高填充碳酸鈣，成功研制出生物降解膜。清華大學(xué)在研 究高填充 pp/caco3復(fù)合材料方面獲得了突破性進(jìn)展。吉化公司研究院與 四川聯(lián)合大學(xué)共同開發(fā)研制了無機(jī)填料表面處理劑，特別適合碳酸鈣的表 面處理，具有高效、低價(jià)等特點(diǎn)。 2.2.3 成為 2

42、1 世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn) 自 1984 年德國(guó)薩爾蘭大學(xué)的 gleiter 以及美國(guó)阿貢實(shí)驗(yàn)室的 siegel 相 繼成功的制得了純物質(zhì)的納米細(xì)粉，從而使納米材料進(jìn)入一個(gè)新的階段。 納米材料研究是目前國(guó)內(nèi)外材料科學(xué)的一個(gè)熱點(diǎn)，其相應(yīng)發(fā)展起來的納米 技術(shù)被公認(rèn)為是 21 世紀(jì)最具有發(fā)展前途的技術(shù)。 我國(guó)已將新材料領(lǐng)域納入國(guó)家重點(diǎn)支持的范疇，在今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)， 新材料工業(yè)將成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長(zhǎng)點(diǎn)，這將為我國(guó)納米碳酸鈣產(chǎn)業(yè) 提供廣闊的發(fā)展空間。 2.3 河南省納米碳酸鈣工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀 河南省納米碳酸鈣工業(yè)發(fā)展總體滯后，高水平規(guī)模化生產(chǎn)企業(yè)較少， 近期發(fā)展相對(duì)較快，河南科力新材料股份有限公司規(guī)劃建

43、設(shè) 10 萬(wàn) t/a 納米 碳酸鈣生產(chǎn)基地一期工程 1.5 萬(wàn) t/a 已建成投產(chǎn)，為我省納米碳酸鈣工業(yè)開 創(chuàng)了一個(gè)新局面，相對(duì)于河南省經(jīng)濟(jì)總量及發(fā)展速度，現(xiàn)有納米碳酸鈣生 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 -17- 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 產(chǎn)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了本省需求，其市場(chǎng)空間巨大。 2.4 市場(chǎng)需求分析 2.4.1 市場(chǎng)定位 由于納米碳酸鈣產(chǎn)品技術(shù)含量高、附加值大、應(yīng)用領(lǐng)域廣，其市場(chǎng) 前景非常廣闊。因此，本項(xiàng)目立足于本省市場(chǎng)，面向全國(guó)市場(chǎng)同時(shí)積極 開拓國(guó)際市場(chǎng)。 2.4.2 應(yīng)用領(lǐng)域 2.4.2.1 在造紙工業(yè)中的應(yīng)用 改革開放后，我國(guó)造紙工業(yè)生產(chǎn)和消費(fèi)

44、發(fā)展很快，1998 年全國(guó)紙和紙 板的產(chǎn)量超過 2800 萬(wàn) t，居世界第三位。納米碳酸鈣目前主要用于特殊紙 制品，如女性用衛(wèi)生巾、嬰兒用尿不濕及高級(jí)印刷紙等。納米活性碳酸鈣 作為造紙?zhí)盍暇哂幸韵聝?yōu)點(diǎn)：高避光性、高亮度、高膨脹性，可提高紙制 品的白度和避光性; 能使造紙廠使用更多填料而少用紙漿，大幅度降低原 材料成本；粒度細(xì)小、均勻、對(duì)紙機(jī)的磨損小，并使生產(chǎn)的紙制品更加均 勻、平整；吸油值高，能提高彩色紙的顏料牢固性。 對(duì)于光澤好的高級(jí)印刷用紙中所用碳酸鈣以0.10.5m 的范圍為好。 最近研究表明，經(jīng)特殊包覆處理的微細(xì)碳酸鈣比普通碳酸鈣的光澤、不透 明性、油墨吸水性都好，因此，納米碳酸鈣亦可

45、用于各種包裝紙。 2.4.2.2 在印刷油墨中的應(yīng)用 印刷油墨市場(chǎng)要求高功能性碳酸鈣，用于油墨產(chǎn)品中體現(xiàn)出優(yōu)異的分 散性和透明性、極好的光澤和遮蓋力、優(yōu)異的油墨吸收性和易干燥性。納 米碳酸鈣在樹脂性油墨中作油墨填料，除起到一般油墨填料的作用外，與 傳統(tǒng)油墨填料相比，還具有以下優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定性好、光澤度高、不影響印刷 油墨的干燥性能、適應(yīng)性強(qiáng)。納米碳酸鈣用在油墨中，一般應(yīng)經(jīng)過活化處 理，晶型為球形或立方形。 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 -18- 2.4.2.3 在塑料中的應(yīng)用 對(duì)塑料來說，普通碳酸鈣能起到填充劑作用。碳酸鈣在塑料中可增

46、加 塑料體積，降低生產(chǎn)成本，提高塑料的尺寸穩(wěn)定性、硬度和剛性，改善塑 料的加工性能，提高耐熱性，改進(jìn)塑料的散光性。塑料行業(yè)要求的碳酸鈣 平均粒徑一般在 0.10.5m。納米碳酸鈣主要應(yīng)用于高檔塑料制品。使用 納米碳酸鈣應(yīng)經(jīng)過表面改性提高分散性，以提高其與塑料高分子之間的相 容性和親合力，進(jìn)而提高抗撕裂強(qiáng)度等力學(xué)性能。例如，用于汽車內(nèi)部密 封件的 pvc 增塑溶膠加入 70nm 的納米碳酸鈣后，可改善塑料母性的流變 性，提高其成型性。納米碳酸鈣作為相對(duì)廉價(jià)的納米材料對(duì)材料的缺口沖 擊強(qiáng)度和無缺口沖擊強(qiáng)度的增韌效果十分明顯，也可提高材料的抗彎曲強(qiáng) 度和彎曲彈性模量、熱變形溫度和尺寸穩(wěn)定性，同時(shí)還賦

47、予塑料滯熱性。 目前納米碳酸鈣應(yīng)用技術(shù)最成熟的行業(yè)就是塑料工業(yè)。 2.4.2.4 在涂料工業(yè)中的應(yīng)用 納米碳酸鈣作為顏料填充劑最有開發(fā)潛力，在涂料工業(yè)中具有細(xì)膩、 均勻、白度高、光學(xué)性能好等優(yōu)點(diǎn)。納米級(jí)碳酸鈣具有空間位阻效應(yīng)，在 制漆中能使配方中密度較大的立德粉懸浮，起防止沉降作用。制漆后，漆 膜白度增加，光澤高，透明、穩(wěn)定、快干等， 而遮蓋力卻不降低，這一 性能使其在涂料工業(yè)中被大量推廣應(yīng)用。 2.4.2.5 在橡膠工業(yè)中的應(yīng)用 碳酸鈣是橡膠工業(yè)中用量很大的填料，橡膠工業(yè)也是納米碳酸鈣的主 要應(yīng)用市場(chǎng)之一，在日本占納米碳酸鈣市場(chǎng)銷量的 46.6。碳酸鈣大量填 充在橡膠制品中，可以增加產(chǎn)品的體

48、積，從而節(jié)約昂貴的天然橡膠及合成 橡膠，降低橡膠制品的成本。應(yīng)用納米碳酸鈣作為橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑，使得橡膠 易混煉、易分散、易混合，橡膠壓邊柔軟，其硫化膠伸長(zhǎng)率、抗撕裂性能、 抗壓縮變形和耐屈擾性能，都比添加一般碳酸鈣的橡膠制品高。納米碳酸 鈣其主要性能指標(biāo)均超過半補(bǔ)強(qiáng)碳黑，可取代白碳黑、立德粉，具有良好 的經(jīng)濟(jì)效益。 2.4.2.6 在其他行業(yè)中的應(yīng)用 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 -19- 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 納米碳酸鈣產(chǎn)品用于食品、飼料工業(yè)中，可作為補(bǔ)鈣劑，增加活性鈣 含量。用于化妝品中，由于其純度高，白度好，粒度細(xì)，可以替代鈦白粉。 2.4.3 市場(chǎng)

49、前景 國(guó)家經(jīng)貿(mào)委于 2003 年發(fā)布的近期工業(yè)行業(yè)發(fā)展導(dǎo)向中提出，今 后中國(guó)將加強(qiáng)納米材料應(yīng)用開發(fā)，盡快成為世界納米生產(chǎn)和應(yīng)用的大國(guó)和 強(qiáng)國(guó)。企業(yè)的努力和政策的導(dǎo)向，都為把中國(guó)打造成為納米碳酸鈣制造與 應(yīng)用強(qiáng)國(guó)提供了可能。 目前，碳酸鈣行業(yè)總生產(chǎn)能力達(dá) 400 萬(wàn) ta，其中，沉淀碳酸鈣 300 萬(wàn) t年，重質(zhì)碳酸鈣 100 萬(wàn) t年。每個(gè)省市區(qū)都有沉淀碳酸鈣生產(chǎn)廠家。 但統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，具有一定技術(shù)附加值的沉淀碳酸鈣在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中僅占 7.7，而高附加值的品種更是鳳毛麟角，不足總產(chǎn)量的 5。近年來，工 程技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)著碳酸鈣產(chǎn)品向?qū)I(yè)化、精細(xì)化和高附加值方向發(fā)展， 大大拓展了納米碳酸鈣應(yīng)用領(lǐng)

50、域，也為納米碳酸鈣行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了新的市 場(chǎng)機(jī)遇。 據(jù)有關(guān)預(yù)測(cè)，未來幾年間，納米碳酸鈣在發(fā)達(dá)國(guó)家的消費(fèi)量將以年均 10的速度增長(zhǎng)，2005 年消費(fèi)量將達(dá)到 70 萬(wàn) t 以上。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，僅 在化工建材行業(yè)，隨著中國(guó)化學(xué)建材質(zhì)量新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，塑料管材、塑鋼 門窗等塑料制品對(duì)強(qiáng)度等性能的要求將大大提高，對(duì)納米碳酸鈣的需求也 將迅速增長(zhǎng)。 納米碳酸鈣在中國(guó)產(chǎn)業(yè)化后，應(yīng)用市場(chǎng)有了進(jìn)一步拓寬，每年進(jìn)口近 10 萬(wàn) t（包括納米、亞納米）碳酸鈣產(chǎn)品，30用于橡膠制品，30用于 塑料制品，20用于造紙，20用于涂料及其他制品。這一消耗比例與國(guó) 際消費(fèi)基本相當(dāng)。由于我國(guó)納米碳酸鈣產(chǎn)業(yè)化速度尚未跟上，所以限制

51、了 其應(yīng)用范圍，同時(shí)又表現(xiàn)為進(jìn)口呈上升趨勢(shì)。近幾年我國(guó)進(jìn)口納米碳酸鈣 以超過 20的速度增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到 2005 年納米碳酸鈣國(guó)內(nèi)需求量將超過 30 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 -20- 萬(wàn) t，其中納米級(jí)碳酸鈣還需要進(jìn)口約 810 萬(wàn) t。隨著我國(guó)對(duì)橡膠、塑料、 造紙、涂料、油墨等行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的要求不斷提高，普通碳酸鈣的市場(chǎng)將 逐步萎縮，納米碳酸鈣消費(fèi)市場(chǎng)將會(huì)快速增長(zhǎng)。 2.5 市場(chǎng)分析結(jié)論 綜上所述，納米碳酸鈣不僅現(xiàn)在屬于短缺產(chǎn)品，而且隨著其產(chǎn)品質(zhì)量 的提高，生產(chǎn)成本的不斷下降，新的應(yīng)用領(lǐng)域的開拓，未來將具有更為廣 闊的市場(chǎng)空

52、間。因此，本項(xiàng)目的產(chǎn)品有著較為廣闊的市場(chǎng)前景，結(jié)合九里 山鄉(xiāng)豐富的資源優(yōu)勢(shì)、便利的交通運(yùn)輸條件、良好的投資環(huán)境，該項(xiàng)目的 建設(shè)是非常必要的。 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 -21- 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 3. 石灰石資源石灰石資源 3.1 概況 石灰石采自于兩處礦山，即回頭山水泥灰?guī)r礦和交口水泥灰?guī)r礦。 回頭山水泥灰?guī)r礦區(qū)由河南省地礦局地質(zhì)二隊(duì)于 1984 年 6 月完成礦 區(qū)詳細(xì)勘探地質(zhì)工作，河南省礦產(chǎn)儲(chǔ)量委員會(huì)于 1986 年 5 月以“豫儲(chǔ)字 1986（06）號(hào)”文審查批準(zhǔn)（見附件） 。 交口水泥灰?guī)r礦區(qū)由河南省地礦局地質(zhì)二隊(duì)于 1987 年 2

53、 月完成了礦 區(qū)詳細(xì)勘探地質(zhì)工作，河南省礦產(chǎn)儲(chǔ)量委員會(huì)于 1987 年 5 月以“豫儲(chǔ)決 字（1987）07 號(hào)”文審查批準(zhǔn)（見附件） 。 3.2 礦山交通位置 回頭山水泥灰?guī)r礦位于河南省焦作市修武縣方莊鄉(xiāng)與岸上鄉(xiāng)交界處。 西南至焦作市中心 25km，距項(xiàng)目所在地約 8km，交通方便。 交口水泥灰?guī)r礦區(qū)位于焦作市北約 6km 的交口村北，市區(qū)有公路直達(dá) 礦區(qū)，交通方便。礦區(qū)處在太行山南麓的低山丘陵區(qū)，東南至焦作市約 3km，距項(xiàng)目所地在約 10km。 3.3 礦山儲(chǔ)量情況 回頭山礦區(qū)： 報(bào)告提交表內(nèi)水泥灰?guī)r儲(chǔ)量：b 級(jí) 5131.2 萬(wàn) t。c 級(jí) 8816.8 萬(wàn) t。d 級(jí) 206.2 萬(wàn)

54、 t，b+c+d 級(jí) 14154 萬(wàn) t。 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 -22- 交口礦區(qū)： 報(bào)告提交表內(nèi)水泥灰?guī)r儲(chǔ)量：b 級(jí) 1480 萬(wàn) t，c 級(jí) 2353.2 萬(wàn) t，d 級(jí) 473.9 萬(wàn) t。b+c+d 級(jí)為 4307.1 萬(wàn) t。 初步考慮采用回頭山石灰石礦，由于年用礦石量不足一萬(wàn) t，可精選 采礦點(diǎn)，確保礦石 caco3含量97，以滿足生產(chǎn)納米碳酸鈣對(duì)礦石品位 的要求。 采用民采民運(yùn)汽車進(jìn)廠。 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 -23- 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 4. 生產(chǎn)工藝生

55、產(chǎn)工藝 4.1 工藝設(shè)計(jì)原則 基本設(shè)計(jì)原則是：生產(chǎn)可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。 （1）生產(chǎn)可靠：工程設(shè)計(jì)在吸取國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從工 藝布置、設(shè)備選型到原燃料的處理上認(rèn)真推敲，以保證生產(chǎn)線較高的運(yùn)轉(zhuǎn) 率，實(shí)現(xiàn)按期投產(chǎn)，短期內(nèi)達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)。 （2） 技術(shù)先進(jìn)：主要工藝技術(shù)及裝備采用中國(guó)國(guó)內(nèi)成熟先進(jìn)的技術(shù)和裝 備。 （3）經(jīng)濟(jì)合理：在工藝選型、總圖布置、結(jié)構(gòu)形式的選擇上精心優(yōu)化， 降低土建投資份額。 4.2 工藝設(shè)計(jì)條件 （1） 本工程擬建一條 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線，年產(chǎn) 1530nm 納米碳酸鈣 6000t。 （2）原、燃料及成品運(yùn)輸方式： 石灰石 ：塊狀，汽車運(yùn)輸進(jìn)廠

56、焦碳：塊狀，汽車運(yùn)輸進(jìn)廠 納米碳酸鈣：粉狀，袋裝汽車運(yùn)輸出廠 （3）燃料焦碳熱值：28521.24kj/kg。 （4）碳化系統(tǒng)年運(yùn)轉(zhuǎn)天數(shù)：333 天，8000 小時(shí)。 4.3 物料平衡表 根據(jù)同類生產(chǎn)線生產(chǎn)實(shí)際情況物料消耗定額見表 41 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 -24- 表 41 物料消耗定額表 序號(hào)項(xiàng)目消耗指標(biāo)年消耗量 1石灰石1.4t/t8400t 2焦碳0.09t/t540t 3表面活化劑0.08t/t480t 4納米碳酸鈣1t/t6000t 5蒸汽（1.3mpa）4t/t24000t 6電600kwh/t360 萬(wàn)

57、kwh 7水20.89t/t125333t 物料平衡表見表 42 表 42 物料平衡表 消耗量(干基)t序 號(hào) 項(xiàng)目消耗指標(biāo) t/t小時(shí)日月年 1石灰石1.41.0525.27568400t 2焦碳0.090.06751.6248.6540t 3表面活化劑0.080.061.4443.2480t 4納米碳酸鈣10.75185406000t 4.4 各種物料存儲(chǔ)方式、儲(chǔ)存量及儲(chǔ)期 各種物料的儲(chǔ)存方式、儲(chǔ)存量及儲(chǔ)存期見表43 表 4-3 各種物料的儲(chǔ)存方式、儲(chǔ)存量及儲(chǔ)存期 序號(hào)物料名稱儲(chǔ)存方式規(guī)格(m)數(shù)量?jī)?chǔ)量(t)儲(chǔ)期(d)備注 堆棚1224135013.81石灰石 配料倉(cāng)1632.5 堆棚12

58、12110061.72焦碳 配料倉(cāng)111.57.1 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 -25- 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 儲(chǔ)倉(cāng) 5 19053納米碳酸鈣 站臺(tái)11267 4.5 主要生產(chǎn)車間設(shè)備能力及工作制度 主要生產(chǎn)車間設(shè)備生產(chǎn)能力及工作制度見表44 表44 主要生產(chǎn)車間設(shè)備生產(chǎn)能力及工作制度 序 號(hào) 車間名稱設(shè)備名稱型號(hào) 規(guī)格 性能 數(shù) 量 工作制度 (d/w)(h/ d) 運(yùn)轉(zhuǎn) 時(shí)間 (h/d) 年利 用率 (%) 1煅燒凈化立式石灰窯 有效容積 50m3， 平均投石量：35 t/d。 17242470 2消化消化反應(yīng)器12m3石灰乳/h17242470

59、 3碳化改性 超重力碳化反應(yīng) 器 bhg9903-w 型 3000t/a 27242491 壓榨式過濾機(jī) 150m217242476 二級(jí)干燥器0.9t/h172424764干燥包裝 包裝機(jī)2t/h15121234.2 4.6 主要設(shè)備選型 4.6.1 石灰窯 采用機(jī)械化石灰窯，有效容積：50m3，平均投石量：35 t/d。 4.6.2 消化反應(yīng)器 消化反應(yīng)器或稱消化機(jī)，普遍應(yīng)用于濕法消化石灰。消化機(jī)具有機(jī)械 化程度高，產(chǎn)量大，環(huán)境污染小等特點(diǎn)，適合于本工藝要求。本設(shè)計(jì)采用 后端出料的消化機(jī)一臺(tái)，生產(chǎn)能力：12m3石灰乳/h。 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)

60、告 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 -26- 4.6.3 碳化反應(yīng)器 本設(shè)計(jì)采用的碳化反應(yīng)器為北京化工大學(xué)的專利產(chǎn)品超重力反應(yīng)器， 該反應(yīng)器由外腔和轉(zhuǎn)子組成，轉(zhuǎn)子內(nèi)為填料床，在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)子高速 旋轉(zhuǎn)，氣體和液體在超重力反應(yīng)器中混合反應(yīng)。本設(shè)計(jì)采用碳化反應(yīng)器兩 臺(tái)，型號(hào)：bhg9903-w,液體流量：250m3/h，氣體流量：1500m3/h,電機(jī)功 率：p=75kw。 4.6.4 壓榨式壓濾機(jī) 由于反應(yīng)漿液中固體碳酸鈣不僅顆粒粒度細(xì)，而且濃度低，不易沉降。 根據(jù)目前碳酸鈣生產(chǎn)廠的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，壓榨式壓濾機(jī)是用于輕質(zhì)碳酸鈣 生產(chǎn)的理想分離設(shè)備。本裝置擬采用箱式明流自動(dòng)卸料的壓榨式隔膜壓濾 機(jī)，具有結(jié)