年产1万吨高纯四氧化三锰工程项目可行性研究报告（150页优秀可研报告）

县有限责任公司1万吨/年高纯四氧化三锰工程可行性研究报告二一年九月广西县有限责任公司1万吨/年高纯四氧化三锰工程可行性研究报告二一年九月目录第一章总论111项目背景1111项目名称1112建设性1113项目承办单位1114项目主管部门1115可研报告编制单位1116项目提出的理由和过程1117可行性研究报告编制依据212项目概况2121项目拟建地区、地点2122项目规模和目标2123主要建条件2124环保、节能、安全卫生、水土保持与消防4125项目建设进度安排4126项目投入的总资金和效益5127主要技术经济指标5第二章市场分析821四氧化三锰市场调查与分析8211四氧化三锰用途8212四氧化三锰市场调查与分析8213国际四氧化三锰市场11214国内四氧化三锰市场11215市场前景1322市场风险及规避措施14221市场风险14222规避措施14第三章资源条件评价1631资源可利用量1632资源品质情况1633资源赋存条件16331海相沉积锰矿床16332风化锰矿床1734资源开发价值18第四章建设方案研究1941厂址方案19411厂址概况19412厂址建设条件1942规模方案21421产品建设规模21422建设规模方案分析2243产品方案22第五章冶炼工艺2451冶炼方法24511生产技术现状24512工艺选择25513工艺流程2952冶金计算35521锰矿原料成分35522物料平衡计算3553工艺技术条件3854物料消耗3955烟气产量3956设备选型40第六章主要原材料、燃料、动力供应4161主要原材料消耗及来源4162主要燃料消耗及来源41621主要燃料年消耗量41622燃料供应来源4263主要动力消耗及来源4264主要原材料、辅助材料、燃料年消耗一览表及运输方式42第七章总图运输4371厂区现状概述4372设计原则4373厂址区域情况4474总体布置形式4575竖向布置4576总图主要数据4677运输4678绿化布置方案47781环境景观47782灯饰工程48783绿化设计48第八章公用辅助工程及土建4981公共辅助工程49811供热工程49812给排水工程49813供电工程53814仪表57815通风除尘60816通信设施62817机修和化验62818腐蚀性生产辅助物料仓储管理6382土建64821自然条件64822建筑结构设计主要规程、规范65823建筑设计66824结构设计69825下阶段需要落实及存在的问题70第九章节能评估7191编制依据71911相关法律法规和规划71912产业政策和准入条件71913相关行业的节能设计标准、规范7192项目能耗种类、数量7293能耗指标分析7294节能措施及效果分析73941能源综合利用73942电力节能74943其他75944节能管理7595结论及建议77第十章环境保护78101环保设计原则及依据781011设计原则781012设计依据78102建设地区的环境现状79103主要污染物排放情况及治理措施791031废气治理791032废水治理801033废渣治理81104绿化81105环境管理与监视821051环境管理821052环境监测82106环保措施投资估算82107环境影响分析与结论82第十一章劳动安全卫生与消防84111劳动安全卫生841111设计依据841112生产中主要危险、有害因素分析851113安全卫生主要措施和达到的标准881114劳动卫生911115安全管理对策措施931116预期效果94112消防951121设计依据951122火灾隐患分析951123防火等级951124消防设施95第十二章人力资源配置97121人力资源配置971211企业工作制度和生产作业班次971212劳动定员数量97122职工培训98123工资和福利99124劳动生产率水平分析99第十三章项目实施进度100131项目建设工期100132项目实施进度安排100133项目实施计划100第十四章投资估算102141建设投资估算1021411编制依据1021412工程费用和工程建设其他费用1031413预备费103142建设期利息107143流动资金估算107144总投资估算108第十五章资金筹措109151资金筹措109152借款偿还1091521固定资金偿还1091522流动资金偿还110第十六章成本估算111161制造成本估算1111611外购原材料、燃料及动力费用1111612直接生产人员费用1111613制造费用111162总成本估算1121621外购原材料1121622外购辅助材料1121623外购燃料1121624外购动力1131625外购备品备件1131626工资及福利1131627维修费1131628其他费用1131629折旧费11316210摊销费11316211销售费用11416212财务费用114第十七章财务评价116171财务费用与效益估算1161711销售收入1161712营业税金及附加1161713利润计算117172财务盈利能力分析119173偿债能力分析1191731借款还本付息计划1191732偿债能力计算119174财务生存能力分析120175盈亏平衡分析125176敏感性分析125177间接效益1261771环境及生态影响1261772技术扩散效果1261773“上、下游”企业相邻效果126178结论127第十八章社会评价128181项目对社会的影响分析128182项目与所在地互适性分析128183社会风险分析129184社会评价结论129第十九章风险分析130191风险因素识别和分析1301911市场风险1301912技术风险1301913工程风险1301914资金风险1301915政策风险1301916外部协作条件风险1311917社会风险1311918其他风险131192风险防范对策132第二十章可行性报告研究结论与建议133201结论133202建议134附录136附图1区域位置图136附图2平面布置图137第一章总论11项目背景111项目名称广西县有限责任公司1万吨高纯四氧化三锰可行性研究112建设性旧厂改造113项目承办单位（1）承办单位县有限责任公司（2）公司法人代表（3）项目地址市县西南葵阳镇葵中村（4）经营范围矿产、化工等（5）注册资金300万114项目主管部门市经贸委115可研报告编制单位（1）编制单位（2）工程设计资格证书116项目提出的理由和过程县有限任公司名下大秦水泥厂已停产，厂区内厂房、生产设备闲置多年；为盘活公司资产，利用县境内锰矿，促进当地经济发展，带动当地就业、拉动内需；公司引进广西冶金研究院技术改造大秦水泥厂生产高纯四氧化三锰。117可行性研究报告编制依据（1）有限责任公司委托书（2）在有限责任公司调查收集的资料。（3）四氧化三锰的技术、市场经济调查。（4）相关行业技术政策和技术规范。（5）国家规定的三废排放标准。（6）国家规定的安全卫生、消防的标准和规范。（7）有色金属工业项目可行性研究报告编制原则规定（试行）中色协产字2001208号，中国有色工业协会2001年10月5日。12项目概况121项目拟建地区、地点项目厂址位于市县西南葵阳镇葵中村，距离县城12公里，用地紧靠至灵山钦州二级公路，距南宁至广州高速公路15公里。原为公司下属大秦水泥厂，占地面积为280亩。122项目规模和目标主产品高纯四氧化三锰10000吨/年。副产品硫酸氨123主要建条件1231资源条件广西区锰矿资源丰富，累计探明锰矿石储量239238万吨。县，钦州，崇左市均有锰矿。其中大新县下雷全国第一大锰矿产地。1232技术条件本项目依托广西冶金研究院锰行业积累的技术优势，开发出全新工艺，利用原生锰矿直接浸出硫酸锰，并在硫酸锰溶液中直接氧化，该工艺成本低具有世界先进水平，且能避免产品混入有害元素硒。1233市场条件高纯四氧化三锰是电子工业生产锰锌铁氧体软磁材料的重要原料。它与铁、锌的氧化物一起按一定的配比混合后，制模烧结成型，制成高性能的导磁材料软磁铁氧体。我国电子工业需软磁材料达到40万吨，按每生产1吨软磁材料需要四氧化三锰250千克计，我国四氧化三锰的需求量为10万吨。全世界每年需要软磁材料80万吨，需要四氧化三锰20万吨。以每年需求增长20来算，2010年需求将24万吨。该导磁材料具有狭窄的剩磁感应曲线，可以反复磁化。且其直流电阻率很高，可以避免涡流损失。因此可以用于高品质电感器、电视回扫变压器、电话用变压器、磁放大器、天线棒等，也可用于计算机中存储信息的磁芯、磁盘、磁带、磁记录磁头等。四氧化三锰是制备锂离子电池正极材料的优质原料，着24LIMNO新能源技术的发展，四氧化三锰在不久的将大规模进入电池领域，届时四氧化三锰的需求将现出井喷式发展。1234交通条件项目地址距离县城12公里，用地紧靠至灵山钦州二级公路，距南宁至广州高速公路15公里。1235供水、供电条件项目目的地公司下属原大秦水泥厂厂区已有完整的供水、排水、供电网络，稍加改造就能满足项目生产要求。124环保、节能、安全卫生、水土保持与消防本设计严格按照国家和当地环保标准及规定，高度重视工艺中的各环节可能对环境造成的污染，确保各项排放源均达到环保要求。废气全厂的生产系统均设有岗位通风除尘，除尘效率达995，外排废气中含尘浓度100MG/M3，SO2浓度500MG/M3符合大气污染物综合排放标准中的标准限值。废水全厂的水闭路循环，没有污水外排。一般性生产废水经处理后回用天绿化。生活污水经过化粪池处理，出水排到区域内的污水处理站。废渣建设一临时渣场用于临时堆放浸出渣，本项目的氧化锰矿浸出渣经配料用于制砖，没需建设永久渣场。节能从全工艺的冶炼工艺、冶炼设备上采用多种措施确保高效节能。消防根据消防的标准和规范，厂区内设计生产消防给水系统。125项目建设进度安排本项目的建设分为如下几个阶段项目立项2个月，工程设计阶段5个月，设备订购阶段3个月，设备加工阶段3个月，设备安装阶段3个月，试验生产阶段1个月。项目进度表见第十三章。126项目投入的总资金和效益1万吨/年高纯四氧化三锰可行性研究总投资78882万元，其中建设投资57412万元；流动资金20431万元；建设期利息1040万元。计算期内平均每年销售收入159424万元，每年使税务部门获得价外增值税11168万元，营业税金及附加1228万元，达产第一年利润总额为35623万元，企业所得税率取25，年上缴所得税8906万元，税后利润为26717万元，总投资收益率在达产后保持在4674，项目的税后财务内部收益率为4722，税后投资回收期为356年，有较好的企业经济效益。本项目采用先进可靠的工艺技术，自动化程度高，具有明显的企业效益和社会效益，环境友好，总体技术、装备、效益处于国内先进水平。127主要技术经济指标主要技术经济指标见下表表11主要技术经济指标序号项目单位数量备注1生产规模11四氧化三锰吨/年10000012硫酸氨吨/年13372813浸出渣吨/年34780714钴镍渣吨/年9282回收率21MN85573全年生产天数天3300序号项目单位数量备注4劳动及工资41在册职工人数人22042工资及福利万元/年59005原材料消耗定额吨/年51原料511锰矿吨/年41072852材料521废糖蜜吨/年346826522工业硫酸吨/年2969125523氨水吨/年6112829524双氧水吨/年83855525SDD吨/年5031526NH4F吨/年161266燃料61煤吨/年3547097供电（交流）71年耗电量KKWH3101571718供水81全厂总水量M3/D5881929总图91总面积HA1398692建、构筑物占地面积M250196按冶炼厂计算93建筑系数3589按冶炼厂计算94厂区道路长度M宽65MM350宽60MM40095厂内场地铺砌面积M2746096绿地率1597土方工程量其中填方M30挖方M3100598厂区围墙M40099大门个2910运入量吨/年1718816911运出量吨/年58246310项目投资及资金筹措101项目总投资万元788821011建设投资万元574121012建设期利息万元10401013流动资金万元20431序号项目单位数量备注102资金来源1021资本金万元3058410211用于建设投资万元2241210212用于流动资金万元81721022债务资金万元4829810221用于建设投资万元3500010222用于流动资金万元1225911成本与费用111总成本（不含税）万元/年120812取第7年112制造成本（不含税）万元/年99673114财务费用第3年财务费用万元/年2411第7年财务费用万元/年651115销售费用万元/年478312销售收入、税金、利润取第7年121销售收入（不含税）万元/年159424取第7年122增值税万元/年11396取第7年123营业税金及附加万元/年1254取第7年124利润总额万元/年37358取第7年125所得税万元/年9340取第7年126税后利润万元/年28019取第7年127盈余公积金万元/年1681取第7年13盈利能力131税后财务内部收益率4722税前财务内部收益率6097132税后财务净现值（I10）万元134016税前财务净现值（I10）万元189750133税后投资回收期年356含建设期1年税前投资回收期年307含建设期1年134资本金财务内部收益率9038135资本金财务净现值万元146906136资本金投资回收期年252含建设期1年137投资利润率451010年均值138投资利税率466410年均值139总投资收益率467410年均值1310项目资本金净利润率872410年均值14偿债能力141利息备付率103584142偿债备付率36670143资产负债率617142144流动比率38126序号项目单位数量备注145速动比率2811615盈亏平衡点151达产第一年盈亏平衡点3826取第3年152还款结束后固定成本不变首年3523取第7年第二章市场分析21四氧化三锰市场调查与分析211四氧化三锰用途高纯四氧化三锰或者说电子级四氧化三锰（以下简称四氧化三锰）是电子工业生产锰锌铁氧体软磁材料的重要原料。它与铁、锌的氧化物一起按一定的配比混合后，制模烧结成型，制成高性能的导磁材料软磁铁氧体。该导磁材料具有狭窄的剩磁感应曲线，可以反复磁化。且其直流电阻率很高，可以避免涡流损失。因此可以用于高品质电感器、电视回扫变压器、电话用变压器、磁放大器、天线棒等，也可用于计算机中存储信息的磁芯、磁盘、磁带、磁记录磁头等。在此之前，锰锌铁氧体的生产一直用高纯碳酸锰为原料，但由于含量偏低，因此烧损量大，并且在烧结过程中有气体析出，产品容易产生细微裂纹，生产过程不易控制，影响了锰锌铁氧体产品质量的进一步提高。到了20世纪七八十年代四氧化三锰开始被世人所关注；由于四氧化三锰产品的含量在71左右，其烧失量一般MN为1左右，在铁氧体的烧结过程中没有气体析出，因此它比更适合做2CO锰锌铁氧体材料的原料。目前四氧化三锰已大部分替代了碳酸锰在软磁材料中的地位。212四氧化三锰市场调查与分析2121市场现状目前，中国具有磁性材料生产企业及相关的企业1096家，其中铁氧体生产企业359家，稀土磁体和金属磁体生产企业226家，其余为配套设备生产企业和辅助原料生产企业。永磁铁氧体生产企业197家，产量为41万吨（烧结磁体36吨，粘结磁体5万吨），软磁铁氧体生产企业162家，产量为30万吨（锰锌26万吨，镍锌和镁锌4万吨），钕硼磁体4万吨，铝镍钴金属磁体035万吨，上述数据均包括在中国的外资企业。中国的铁氧体工业基本上保持在20以上速度增长，平均每五年产量翻一番。进入21世纪，中国的粘结永磁铁氧体增长速度加快，现在产量达到5万吨，除原来传统的各向同性粘结用永磁铁氧体，如电冰箱门封磁条和显像管调焦磁环片增长外，各项异性粘结永磁铁氧体，如微电机用的磁体和薄纸广告贴片磁体增长幅度加大。现在，各向同性磁体占粘结永磁铁氧体磁体的60，其磁能积在0710MGOE，各项异性磁体占40，其磁能积在1414MGOE，主要用于各种类型的微电机。近几年，中国铁氧体磁体的产品质量和档次有很大的提高，基本上能生产日本TDK公司的各种牌号标准的产品，用铁鳞为原料生产的烧结铁氧体永磁性能达到FB4B，用氧化铁为原料能产生的磁体性能达到FB5、FB6。锰锌软磁铁氧体功率材料性能普遍达PC30PC40，少数能生产PC44、PC50等牌号的产品；高导磁率材料I普遍达到8000，少数能生产1200015000的材料。2122锰矿资源分布及各产地的锰矿成分（1）锰矿资源分布自然界中锰矿资源丰富，海底锰矿资源比陆地多很多，仅太平洋海域拥有的锰矿团折合成金属锰就约有4000亿吨。美国、俄罗斯等在进行开采并从锰矿团中提取锰、镍、钴、铜等的试验研究工作。陆地锰矿储量较大的国家有俄罗斯30亿吨、南非30亿吨、加蓬4亿吨、澳大利亚2亿吨、印度2亿吨、巴西15亿吨，共计约154亿吨。我国锰矿资源丰富，有相当储量，地质找矿工作开始得也比较早，从1886年开始，先后在湖北、湖南、广西、江西等地发现大量的锰矿资源。广西壮族自治区的锰矿地质勘查工作，始于1953年，截至1991年底，共勘查锰矿38处，累计探明锰矿石储量239238万吨。（2）各产地锰矿成分锰矿依据锰含量的不同划分为贫锰矿和富锰矿，各国由于矿源条件不同因此划分标准也不一样，我国目前把含锰30以上的成品矿石称为富锰矿。富矿少而贫矿多是我国锰矿的现状，据统计贫矿约占总储量的90，而且大多数是含铁含磷的、锰铁比底的复合矿及难选矿，我国和世界某些锰矿大致成分列于表21。表21某些产地的锰矿石化学成分化学成分/产地MNFESIO2PCAOMGOAL2O3要求3058218013840湖南湘潭3426370248001621040043305100玛瑙山241037801700018030004304350长沙377929318540017591022203090产地化学成分/MNFESIO2PCAOMGOAL2O3广西武鸣421832018200150140005005100龙头383014722220082099006500640八一24231374186800750320014012820宜山42904302720007814004730大新3400102020800203017002203780黄砂河3510125011600300060000706430庙前398030020800040060003607750213国际四氧化三锰市场电子级四氧化三锰作为软磁铁氧体的主要原料，它的需求量随着世界软磁铁氧体市场的扩大一直稳步增长。从二十世纪八十年代至今世界软磁氧体的需求量以每年平均15的速度增长，而中国的发展速度更快，1980年我国的软磁铁氧体产量为3500T，1990年为15万吨，2000年达到了6万吨，2000年国内四氧化三锰的需求量为15万吨。2000年世界软磁铁氧体产量达到30万吨，全世界四氧化三锰的需求量为75万吨。据美国国际磁性材料咨询公司高级顾问WGHARE以及奥地利专家MJRUTHNER对全球软磁行业的评估，认为软磁铁氧体需求量的平均增长速度在今后的几年中仍然继续保持在1015的水平。因此四氧化三锰的需求量还将进一步增加。2008年，受经济危机的影响，四氧化三锰的产量出现负增长局面，随着2009年、2010年经济的复苏估计到2010年四氧化三锰的需求量将达25万吨左右。214国内四氧化三锰市场四氧化三锰在我国是1979年开始生产的，发展迅速，目前已形成年产4万吨的规模，但因质量较差，产品主要供应国内市场，只有少部分出口。目前国内生产方法只能采用金属锰粉氧化法生产，技术原理源于美国专利US4812302。目前，我国生产的磁材产品多数仍以中低端为主，虽然产量居世界首位，但产值与日、美等发达国家相比仍较小。国内企业中，仅横店东磁、天通股份等几家公司在部分技术上可与国外企业进行竞争，产品附加值远低于国外企业。虽然我国拥有丰富的矿产资源和较低的人力成本，但技术优势才是产品发展的关键所在，因此提高技术水平以增加产品附加值应是磁材行业下一阶段的主要课题之一。“十五”期间，国外及港台地区的独资或合资企业增加迅速，国内股份制上市公司的发展，一些磁性材料企业的投资额均超过数亿元，中国的磁性材料巨人在成长，使中国的磁性材料产业向世界强国迈进了一大步。我国锰锌铁氧体的生产企业超过100家，总产能接近25万吨，60分布在浙江、江苏和上海等地，已经成为世界最大的锰锌铁氧体生产国。但是。我国产品仍然以中低档为主，而且磁芯形状简单，外形尺寸一般，导致价格相对比较低廉，附加值不高，在国际市场上仍然缺乏竞争力。当然，我国的磁性材料工业凭借丰富的资源和劳动力优势，已经得到了迅速地发展，而且凭借我国科技投入的不断增加，在高档产品方面也取得了很大的突破，相信在不久的将来，我国一定会成为磁性材料生产的强国。2005年四氧化三锰全世界1年的总需求7万吨左右，其中70为中国需求。中国的产能约为7万吨，产量为37万吨，2006年由于四氧化三铁的原料价格大幅下降，使得四氧化三锰行业利润有所回升，此时新的投资者也开始进入，导致最近3年又新增产能4万吨，总产能达到11万吨，生产厂家达到14家。而实际生产的厂家仅为6家，其余厂家因技术落后、资金短缺等各种原因无法正常生产，产量在5万吨左右徘徊，详见表22。表22近5年我国四氧化三锰产量统计年份项目20042005200620072008产量/万T3237485546增长率/1816301516我国现有的四氧化三锰生产工艺，90以上采用电解金属锰悬浮氧化，电解金属锰原料成本占四氧化三锰成本的80。这两年，由于电解金属锰原料价格大幅上涨而且剧烈波动，加上电力、油价、劳动力成本也大幅上涨，使得四氧化三锰行业出现两极分化，技术落后的企业处于亏损状态；技术先进资金雄厚的企业继续扩大产能占领更大的市场。表23我国四氧化三锰与主原料价格变化对照年份产品2005200620072008四氧化三锰价格12200112001530014900电解金属锰价格1240094001810019300215市场前景2008年，受经济危机的影响，四氧化三锰的价格出现负增长局面，2009年随着经济的复苏，我国电子工业需软磁材料达到40万吨，按每生产1吨软磁材料需要四氧化三锰250千克计，我国四氧化三锰的需求量为10万吨。全世界每年需要软磁材料80万吨，需要四氧化三锰20万吨。以每年需求增长20来算，2010年需求将24万吨。最近人们在科学研究中发现四氧化三锰是制备锂离子电池正极材料的优质原料，其效果优24LIMNO于二氧化锰。是最有前途的锂离子电池正极材料之一，四氧化三锰24LIMNO极有可能在不久的将来进入电池领域，届时四氧化三锰将有一个全新的发展。22市场风险及规避措施221市场风险1资本和知本脱节，现在有资金的企业不少，据统计，上市公司加入磁性材料行业有近30家。一些非磁材领域的上市公司单凭资金投入，缺少与科研院所和一定技术的企业联合，单干效果不理想；2科技投入力度不够，国内的一些大企业，在科技投入方面资金较少，没有技术创新的考虑。国外的企业投入科技开发的资金约为利润总额的5；3缺少与下游产品共同开发，由于中国的整机开发跟在国外市场后面，很少与磁材企业沟通，所以磁材行业在整机方面处于被动地位；4中国磁性材料企业众多需求量大，生产低端四氧化三锰的企业产能过剩。但能提供高品质四氧化三锰的企业屈指可数，为因磁性材料厂家还需要从国外进口昂贵的高品质四氧化三锰。222规避措施1广西洋太矿业有限公司利用地域优势与广西冶金研究院进行，做到资金与技术双管齐下以保证产品的高品质和高质量。广西冶金研究院位于广西壮族自治区首府南宁，创建于1958年，是广西唯一的省级冶金和有色金属综合性应用开发研究设计单位，经过多年对有色金属和黑色金属的技术攻关积累了大量相关经验，从技术上保证了产品的世界先进性。2企业与科研单位深度合作，依托科研单位的技术累积，充分发挥科学技术在工业生产中的指导地位，在获得利润的同时，企业将加大对技术的资金投入以保证科研单位的后续研究工作，使研究与生产形成良性循环，让企业在市场上立于不败之地。3利用地域优势，企业主动联系广东、福建等电子厂商和磁材企业，扩宽销路，随产随销，快速回笼资金投入再生产。再者，伴随在电24LIMNO池行业的应用，作为主要原料的四氧化三锰将拥有良好的市场前景24LIMNO与发展空间。4由于采用了新型工艺，使得产品成本进一步降低而品质却大大的提高，在国内中低端产品市场饱和的情况下，高端四氧化三锰依然供不应求。企业生产的低成本，高品质四氧化三锰将在磁材市场中脱颖而出，成为我区、我国乃至世界锰行业的生力军。第三章资源条件评价31资源可利用量广西壮族自治区境内38处锰矿区，累计探明锰矿石储量239238万吨32资源品质情况广西区内的锰矿主要有碳酸锰矿石和氧化锰矿石。根据矿石工业品级，碳酸锰矿石的富锰矿石和贫锰矿石占了保有储量的633。氧化锰矿石可分为富锰矿石、铁锰矿石、放电锰矿石占了保有储量的33。这些矿石经选矿富集锰含量达2240表31广西锰矿石工业品级保有储量、矿石质量自然类型工业品级含锰品位保有储量万吨百分比富锰矿石2734912042贫锰矿石16223291357656294含锰灰岩12244595213碳酸锰矿石未分品级569026富锰矿石337337122162100放电锰矿石3501放电682分4507209贫锰矿石187287820494950氧化锰矿石铁锰矿石（MNFE）含量为2862406446704216533资源赋存条件广西锰矿床成因类型有海相沉积锰矿床、风化锰矿床两大类。331海相沉积锰矿床海相沉积锰矿床保有锰矿石含储量149389万吨，占广西总储量的6926。海相沉积锰矿床主要赋存于前寒武纪和新生代地层中，其沉积层位于泥盆系上统五组山（下雷式）、石炭系下统大塘组价组（龙头式）。主要分布在大新县、靖西县与桂北宜山县。下雷式锰矿，产在泥盆系上五指山组硅质岩系中。矿石有菱锰矿型、钙菱锰矿锰方解石型、硅酸锰菱锰矿型，多属酸性矿石。矿层浅部经风化作用，形成锰帽氧化矿石，是放电锰的好原料。矿床规模为大中型，典型矿床有下雷、湖润锰矿区。龙头式锰矿，产在石炭系下统大塘阶组碳酸盐岩系中。矿石为钙菱锰矿锰方解石型，大多为碱性矿石。矿层浅部经风化形成软锰矿硬锰矿水锰矿矿石，是优质富锰矿。矿床规模为中小型，典型矿床有龙头、九圩。332风化锰矿床风化锰矿床保有锰矿石储量66319万吨，占广西总储量的3074。埋藏浅，易开采，主要分布在桂东南地区（、桂林、柳州）。按地质特征，可分为锰帽，淋滤、堆积等三个亚类。锰帽型风化矿床，由泥盆系榴江组、五指山组，二叠系当冲组，三叠系北四组等地层的含锰岩系（包含原生矿床）经次生富集形成有工业价值的矿床。矿体保持原含锰岩系的形态、产状，走向延续较长，倾向受氧化带民育深度控制。在向斜扬起端含锰岩系产状平缓且出露地表时，锰帽矿体发育良好。矿石为氧化锰、氧化铁锰矿石，具次生结构，属酸性矿石。典型矿床有东平、土湖。淋滤型风化矿床。矿体受构造破碎带、层间破碎带、裂隙带与溶洞控制。含锰岩系的锰质经地下溶解迁移到构造有利部位沉淀，形成形态多样的矿体。矿石为氧化锰、氧化铁锰，具有胶状、网脉状、空洞状与土状等构造，局部有富矿。典型矿床有木圭的蓬连冲。堆积型风化矿床，产在第四系坡积层或洪积层中。各个时代的含锰岩系或原生锰矿层经次生风化作用，形成氧化矿石，再经侵蚀、破碎、短距离搬运，堆积于山前洼地构成工业矿体。矿石呈豆状、角砾状、块状构造，与砂质亚粘土混杂，构成似层状、扁豆状矿体。典型矿床有思荣、凤凰、平乐。矿石自然类型有氧化锰和碳酸锰。氧化锰矿石保有储量73867万吨，占广西总储量的3424；碳酸锰矿石保有储量141841万吨，占广西总储量的6576。两种矿石多属单一级分的矿石。个别矿区含有CO，NI等元素可综全利用。34资源开发价值（1）促进国民经济的发展。（2）有利于带动乡镇企业和第三产业的突起和发展，增强地区经济实力，增加地区财政收入。（3）能引进大量专业技术人才，促进就业，提高区域科研水平。（4）能吸引外资，引进先进技术，加快区域资源开发的步伐。第四章建设方案研究41厂址方案411厂址概况厂址位于市县西南葵阳镇葵中村，距离县城12公里，用地紧靠至灵山钦州二级公路，原为公司下属大秦水泥厂，占地面积为280亩，原大秦水泥厂因设备技术落后已于2006年关停，但其厂房、仓库、办公楼、员工宿舍及生活设施齐全，项目厂房可通过原水泥厂部分厂房及原水泥厂成品仓库加以改造使用，厂区目前供水供电设施完备，厂区内道路可直接使用，外部交通运输极为便利。详见区域位置图，附图1412厂址建设条件4121自然条件1水文、气象条件县位于北回归线以南，属典型的亚热带季风气候，自然条件优越，光热充足，无霜期长，雨量充沛，年平均气温218，无霜期3455天，降雨量1592毫米。2地形、地貌、地质条件该地区为重丘陵地形，但其等高线疏松，高差不大，地质条件较为良好，无不良地质灾害。4122基础设施条件1供电条件旧大秦水泥厂区原有完整电网，整流、变电设备，稍加改造便可用于生产。2供水条件项目每天需要新水不超过180吨，由县水厂统一供水。3交通条件项目位于市县西南葵阳镇葵中村，距离县城12公里，用地紧靠至灵山钦州二级公路，距南宁至广州高速公路15公里。厂区内已建成完整路网可直接使用。4通讯条件项目所在地距县城不远，区域内通信发达。中国电信公司、中国移动公司、中国联通公司、中国邮政服务的网点覆盖厂区。5环卫工程条件项目完全实行清洁生产。设有专门生活垃圾收集点，小型生活垃圾中转站，生活垃圾、粪便无害化处理率100，生活垃圾清运率100；道路清扫基本实现机械化，机械化率达80以上，道路清扫保洁率100。6综合防灾条件防洪方面厂区内雨水管及排水沟渠保证能接纳规划区内范围的暴雨流量，规划区的东西两侧雨水均通过雨水管收集后汇入沿全沙公路设置的雨水主干管及排水沟渠，排至附近自然水系。防火方面厂区离县消防队不远，似增建现代化的消防接警指挥中心，并与县公安局“110”报警中心联网。消防供水由工业区自建供水系统承担，水源覆盖率近期大于80，远期达到100。抗震方面地震基本烈度6度的地区。规划要求规划区内所有建筑物应按6度抗震设防，特殊重要建筑按7度设防。城市生命线工程供水、供电、燃气、通讯等城市生命线工程设施按7度设防。7施工条件项目距县城12公里。水电供应，垃圾处理，通讯，广播电视，市场，邮政，派出所等基本社区服务保障均可满足项目需求。劳动力可从葵阳镇及县及周边村镇招募。4123社会经济条件县经济较为发达，县内乡镇企业众多，土建施工，人才招聘4124其他条件1政策支持本项目符合产业结构调整指导目录2005年本第一类鼓励类的第八项有色金属，第13条高性能磁性材料制造。2008年3月21日自治区发展改革委，自治区经委，自治区科技厅，自治区商务厅，自治区知识产权局，联合发布广西优先发展的高技术产业化重点领域与重点方向指南第二项新材料；第一条特种功能材料。高纯铟、高纯锑、高纯镓、高纯铋等高纯有色金属材料；磷化铟、氧化铟、氯化铟、硫酸铟、氟化铟、醋酸铟、碲化铟和三甲基铟等铟化工材料；高性能ITO靶材、铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池靶材；绿色电池用铟添加剂、铟电子焊料、焊膏；单晶硅、多晶硅等材料。高性能无汞碱锰型电解二氧化锰、高纯四氧化三锰、氮化锰铁等材料；锰铝合金、锰系不锈钢、高硅锰硅合金、低碳锰铁、低钛锰硅合金等合金材料。42规模方案421产品建设规模本项目拟定的产品建设规模为10000吨/年高纯四氧化三锰（1）主产品四氧化三锰（2）副产品422建设规模方案分析本项目确定的建设规模是根据有限公司自身的资源供给能力、资金能力、产品销售渠道、技术能力等多方因素综合考虑确定的，它完全符合国家产业政策。主要依据如下（1）资源供给能力广西区内崇左市境内有众多锰矿可为项目提供廉价高质的锰矿，且该公司还有自己的锰矿。（2）资金能力本项目业主实力雄厚，资金来源不成问题。（3）销售渠道项目业主多年经营冶金矿产品，已有一批客户。而且项目投产后所产高纯四氧化三锰为市场上供不应求。43产品方案主产品高纯四氧化三锰品质远高于国家标准。对比见以下两表表41软磁铁氧体使用四氧化三锰国家标准（GB/T218362008）牌号项目RM06ARM06BRM15ARM15B水分（质量比）050511比表面积/（M2G1）4月7日4月7日12月17日12月17日物理性能松装密度（G1CM3）0608060806080608MN71717070SIO2001001001001CAO001001001001MGO001001001001NA2O0005000500050005化学成份K2O000500050005001项目牌号RM06ARM06BRM15ARM15BFE2O307070707S005005005005SE00020002本项目所产高品质四氧化三锰产品技术指标见下表表42高纯四氧化三锰产品技术指标项目高纯四氧化三锰水分（质量比）05比表面积/（M2G1）14物理性能松装密度（G1CM3）0608MN71003SIO20005CAO0005MGO0005NA2O0005K2O0005FE2O3030S003化学成份SE从上以上两表对比可以看出本项目所产高纯四氧化三锰品质远优于国家标准。第五章冶炼工艺51冶炼方法511生产技术现状四氧化三锰的制取方法有焙烧法、还原法、氧化法及电解法，其中高纯碳酸锰的高温焙烧法和金属锰粉溶液悬浮氧化法为传统主流方法，有90以上采用金属悬浮氧化法，该方法电解金属锰原料成本占四氧化三锰成本的80。这两年，由于电解金属锰原料价格大幅上涨，而且剧烈波动，加上电力、油价、劳动力成本也大幅上涨，使得四氧化三锰行业经营十分困难，单一产品的企业根本无法生产，全行业处于亏损状态，见表51。表51我国四氧化三锰与主原料价格变化对照年份产品2005200620072008四氧化三锰价格12200112001530014900电解金属锰价格1240094001810019300可以看到，用传统的电解金属锰悬浮液氧化法生产四氧化三锰已经没有利润空间，这就迫使业内科研人员对四氧化三锰进行大量的研究工作，希望能找出有经济运营价值且能生产出高品质四氧化三锰的工艺技术方法。目前我国生产厂家为14家左右，总产能达到11万元；而实际生产的厂家仅为6家，其余厂家因为各种原因无法正常生产，产量在5万吨左右徘徊，产品质量全部为中低档产品。2006年，北京科技大学邹兴教授用低品位矿石直接生产四氧化三锰工艺在山西建厂，该工艺流程比较长，而且是火法和湿法的混合流程，因此操作复杂，对环境也有一定的污染，不适宜在城市建厂，但其优势就是成本较低，产品质量为中档产品，纯度较高位713，比表面积为57M2/G。四氧化三锰是电子工业生产锰锌铁氧体软磁材料的重要原料，它与三氧化二铁、氧化锌一起按一定的配比混合后，制模烧结成型，制成高性能的导磁材料软磁铁氧体。目前我国生产的磁材产品多数仍以中低端为主，且产品附加值较低，关键所在是技术水平低，主要原料四氧化三锰品质低是主要瓶颈之一，因此提高技术水平以增加产品附加值应是磁材行业下阶段的主要课题。512工艺选择5121金属MN法金属MN法又称为电解金属锰粉悬浮液氧化法或电解金属锰锈蚀法，它是以电解锰片为原料，先将金属锰片粉碎制成悬浮液，利用空气或者氧气作为氧化剂，在一定温度和添加剂浓度下制备四氧化三锰的一种方法。工艺路线如下（图51）图51工艺流程简图反应机理有铵盐存在如时，金属锰悬浮液中发生以下反42NHSO应4224422MNMNNHA新生产的MNSO4与生成的NH4OH作用生成锰铵络合物242SONHOS锰铵络合物不稳定，受热析出氨和氢氧化锰沉淀442422MNNNHMNOH2遇空气氧化即成MN3O4234266MNOHNHO在整个过程中，铵盐除少量在温度较高时以氨气的形式析出外，大部分是不会消耗的，它以很快速度在其中循环，因此，只需添加少量的铵盐就能启动这一反应过程。金属MN法由于具有工艺简单，操作方便，单位产能大，生产制造成本低，锰回收率高，污染小等优点，被大多数生产厂家采用，尤其在国内，基本上都是采用这种方法进行工业化生产，但产品质量均为中低档次，由于电解锰片价格高，本工艺无利润或利润太低而市场风险较大，在电解锰生产厂作为下游产品生产可以考虑使用该工艺。5122高价锰氧化物法既用人造MNO2高温焙烧生产MN3O4。人造MNO2的来源主要有三种电解MNO2（EMD）、化学MNO2（CMD）和活MNO2（AMD），这些产品中MNO2的含量在90左右，还含有较多的杂质；如铁、二氧化硅、氧化钙、氧化镁、钠、钾以及重金属杂质，因此用人造MNO2直接焙烧而成的MN3O4纯度达不到锰锌铁氧体材料的要求，必须进行酸洗，高温焙烧还原法虽然产品的纯度可以达到电子级四氧化三锰的要求，但比表面积、松装密度和活性等方面往往达不到要求，由于锰氧化物之间的转化温度与PO2有关，因此该工艺放大效果不好，工业生产时容易出现转化不完全的现象，烧结过程中容易出现边缘硬化现象，烧结后的产品破碎困难，最终产品的饱度也有可能达不到要求，在产品冷却过程中会有回氧现象，产品总会含有少量的杂质，目前该工艺过程还有待进一步的研究。5123锰盐法我们这里所说的锰盐指的是可溶性锰盐，由可溶性锰盐包括锰矿的浸出液，本项目主要研究锰矿石（MN2O3矿）还原浸出液制备四氧化三锰的方法，即锰矿还原浸出净化沉淀氧化焙烧包装出售。工艺简图如下（图52）图52工艺流程简图软锰矿粉MNO2的浸出MNO2是一种氧化剂，必须有还原剂的条件下，或者让经过还原焙烧后得MNO才能溶解于稀硫酸。（1）锰矿石的焙烧浸出软锰矿还原焙烧料传统上有反射炉、竖炉、回转窑，因原水泥厂有用于焙烧水泥的竖炉，本项目也就针对竖炉作一比较。竖炉工作原理分为四个带装料带、加热带、还原带和冷却带，它根据不同矿石的煤气用量及竖炉各部位的温度变化不同而有所差异，竖炉只适宜处理粒度为2075MM的矿石，粒度小于20的矿石不得大于10，对焙烧混合矿或分矿是不适宜的，而且环保压力比较大，能耗较高，高炉改造费用大，项目不拟采用此方案，广西冶金研究院拟用微波设备对软锰矿进行焙烧浸出，此方案要等试验（中试）后才能确定。（2）两矿法即硫铁矿（FES2）与MNO2浸出或MNS与MNO2浸出，软锰矿与硫铁矿经硫酸直接浸取所得的MNSO4溶液中，含有较多的铁、铝、钙、镁及一些贵金属等杂质，为了得到纯度高的MNSO4溶液，浸出液必须进行净化，浸出液中的FE2用软锰矿氧化成FE3再用CA（OH）2中和至PH5左右，可水解除去其中的FE3，AL3等，由于S2与重金属离子可以形成难溶物，且其溶度积常数远小于MNS的溶度积常数（KSP251010），在浸出液中加入微量NA2S可以除去重金属离子，另外，向浸出液中加入适量的NH4下可以使MG2、CA2沉淀得比较完全，经上述净化处理可得到纯度较高的MNSO4溶液。此工艺方法已在工业上应用并取得了良好的工艺效果，但此方法一是要有FES2或MNS资源；二是渣量比较大，环保上处理浸出渣投入较大，作为备选方案来研究（3）糖蜜还原法实际是通过添加一些有机物来达到MNO2还原浸出的目的，反应方程612244221618CHOMNHSOMNCOH广西冶金研究院多年来一直重视在这个领域的研究并取得了关键技术上的突破，在糖蜜还原浸出与除杂上有独到的技术研究成果。试验表明葡萄糖与蔗糖对锰矿石浸出率影响较大，且其成本低廉来源丰富，广西为蔗糖生产大省，废糖水（糖蜜）随在县就能就地采购，对操作人员和环境无毒害作用，是值得推荐的添加剂，其浸出率高达85以上，经济效益和社会效益都较好，本项目拟推荐采用此技术。513工艺流程图53本项目采用的工艺流程简图本项目采用的工艺流程图（图53）。四氧化三锰的生产主要是用有机物还原软锰矿，使锰在稀酸条件下溶解浸出，采用SDD净化除杂，用氨水中和使其形成氢氧化锰沉淀，并通过改善氧化反应过程动力学条件的方法除硫，经洗涤后的氢氧化锰用微波炉焙烧，即可制备得到超高纯四氧化三锰。主要反应为124242MNNHOMNNH6122443242432242423416186363HCOSSCOSNNSHNONHA5131软锰矿的还原浸出利用原水泥厂的干燥及腐矿设备对氧化锰矿进行预处理后通过上料料斗经2T葫芦吊把矿料吊入装有稀硫酸及循环母液的浸出槽中，搅拌；同时加入糖蜜，双氧水，氨水等氧化中和过滤得到硫酸锰浸出溶液，浸出渣经洗涤压滤后送渣场制砖或外卖水泥厂做原料。预处理及浸出技术参数预处理矿量125T/D烘干后水分8原矿石水分18锰含量25锰矿回收率988磨矿粒度500150占20浸出酸矿比10058液固比44浸出时间90MIN反应温度85C浸出液含MN508G/L浸液终酸15G/L浸出渣率7777MN浸出率88FE浸出率80AL浸出率90PH值55132硫酸锰溶液的精制（净化）要制备高纯度的MN3O4，必须除去原料和生产中带入的杂质，一般要达到深度净化有以下四个过程（1）中和为了将溶液中的FE2氧化为FE3以利于水解沉淀，把浸出压滤后的浸出液泵送到中和槽中搅拌同时加入MNO2作为氧化剂，在温度90反应一小时后加入石灰中和，使溶液PH值大于6，为促使水解反应进行，将反应温度控制在大于90，中和渣过滤并洗涤两次洗水及前面浸渣的洗液一并返回浸出，反应式为2324MNOFEHEMNHO中和技术参数氧化剂MNO2反应温度90C反应时间1H锰的回收率996（2）除重金属除重金属采用硫化物SDD，生产金属硫化物沉淀的形式将溶液中的重金属离子除去，由于反应生产的硫酸钡结晶好，颗粒粗，在硫化渣中起到了助滤的作用，使渣易于过滤，SDD加入量为理论量的2倍，反应温度大于80C，时间05H，这段作业锰的回收率为9986，压滤后得的钴镍渣外售。除重金属参数硫化剂加入量为理论量的2倍反应温度90反应时间05H锰的回收率为9986（3）深度净化经上述处理的锰溶液中的SI、CA、MG等杂质依然偏高必须进行深度净化，本项目选用化学沉淀法作深度净化，即采用锰盐溶液加水溶性氧化剂（硫代硫酸钠等）和少量碱性化合物，使溶液发生反应，使得杂质与部分锰一起产生沉淀而将杂质脱除，反应式为324233224243MNNOHSNNHOMNNHSONA反应生产部分水含二氧化锰，这种水合物对其他金属杂质的捕捉能力很强，从而使锰化合物及水溶性氧化剂中含有的除碱金属碱土金属之外的所有其他金属离子以及硅等杂质都被捕集而产生沉淀，过滤后能得到高纯的MNSO4溶液。这种沉淀得二氧化锰水合物的量应控制在15范围内比较理想，这由锰的化合物中杂质的含量，沉淀物的过滤物所决定，另外过程中，溶液的温度不宜太高，否则锰的损失会增加，一般在30以下，最好是在20以下，过滤渣送碳酸锰工序，净化液在静置48小时并压滤后再深度净化除CA、MG、SI等。深度净化