红河砷有限责任公司

1、红河砷业有限责任公司30t/a电子半导体用砷化锌新材料中试生产项目(初步设计)云 南 锡 业 设 计 院委托单位：云南新世纪环境保护科学研究院有限公司二一四年八月1 总则1.1项目由来云南锡业集团（控股）有限责任公司，是云南锡产业的支柱、中国锡工业的龙头企业，世界最大的锡生产基地；是中国最大的锡材加工中心、锡化工中心；是国家520户重点企业和云南省重点培育的十大企业集团之一，拥有云南锡业股份公司、贵研铂业股份有限公司和澳大利亚YTC资源有限公司三个上市公司，拥有净资产93亿元，年销售收入超200亿元，现有职工3万多人。云南锡业集团（控股）有限责任公司，先后通过了ISO10012.1计量体系认证

2、、ISO9001:2000版质量体系认证、ISO14001:2004环境体系认证、OHSAS18001:1999（GB/T28001-2001）职业健康安全体系认证。红河砷业有限责任公司是由原云锡老厂采选厂于2000年4月7日申报为国家高新技术“高纯砷新材料系列产品产业化示范工程”项目，并由国家经贸委批准、云锡集团有限责任公司控股成立的从事高纯砷研究与开发的高新技术企业。目前具有砷系列产品生产及销售的资质。2008年5月20日，红河砷业有限责任公司划归云锡研究设计院管理，保留红河砷业有限责任公司独立法人资质。红河砷业有限责任公司现有原料、砷化学品2个生产厂区，在册85人。本项目是在红河砷业公司

3、砷化学品厂区现闲置车间进行建设。红河砷业开展砷化锌产品的生产已具有一定的前期基础及生产经验。2005年，红河砷业金烊冶化材料有限公司采用化学共沉淀-催化氢还原法生产砷化锌，设计生产规模200吨/年，但由于受当时的产品市场问题的影响，产品未能实现持续化的产业生产。同时，由于在化学共沉淀-催化氢还原法生产砷化锌的生产工艺中，废气、废水、废渣的产生及处理已不能适应当前国家对企业环保及清洁生产的新要求。红河砷业原金烊冶化材料有限公司化学共沉淀-催化氢还原法生产砷化锌老工艺车间位于云锡老厂采选厂已废弃的幼儿园内，距周围居民居住区较近，现已不能满足砷化锌生产对安全、环保的新要求。本项目设计于红河砷业公司砷

4、化学品厂区现有闲置车间进行建设，采用共熔融法生产砷化锌，设计规模为30吨/年。砷化锌生产新工艺的采用，较老工艺避免了含砷废水的产生，同时砷化锌生产新工艺中废气、废渣的产生也较原有老工艺有显著地减少。新工艺的采用，避免了生产性废水的产生，每生产1吨砷化锌产品较原有老工艺避免了1.5m3含砷40mg/L含砷废水的产生，年减排含砷40mg/L的含砷废水45m3；新工艺避免了老工艺中氮氧化物的产生，预计每生产1吨砷化锌产品较原有老工艺减排浓度为232mg/Nm3的氮氧化物气体217.08kg，年减排浓度为232 mg/Nm3的氮氧化物气体6512.4kg；新工艺中废渣的产生量也较原有老工艺有显著地减少

5、，预计每生产1吨砷化锌产生废渣量低于0.035吨，较原有老工艺每生产1吨砷化锌产生废渣0.05吨减排0.015吨，预计年减排废渣0.45吨。设计的砷化锌生产新车间较原有老工艺车间远离居民居住区，砷化学品厂区具有完善的砷系列产品研发及生产的软、硬件条件，周围环境较为优越，便于统一管理。1.2项目相关资料及技术介绍1.2.1车间地理位置及交通位置砷化学品厂区位于个旧市老厂镇，地处北回归线以南，东经103°13，北纬23°18，海拔标高2365.502437.90m，气候属亚热带高原型季风气候，最高气温24，最低气温-3，平均气温1112。69月为雨季，其降雨量为全年的70%，年

6、平均降水量1500毫米左右。111月多雾，23月多风，主导风向为南风和西南风，平均风速44.5米/秒。年平均相对湿度84%。砷化学品厂区位于个旧市老厂镇，地处北回归线以南，东经103°13，北纬23°18，海拔标高2365.502437.90m，气候属亚热带高原型季风气候，最高气温24，最低气温-3，平均气温1112。69月为雨季，其降雨量为全年的70%，年平均降水量1500毫米左右。111月多雾，23月多风，主导风向为南风和西南风，平均风速44.5米/秒。年平均相对湿度84%。车间2km范围内无居民居住。车间占地面积200m2。车间距砷业公司2km，砷业公司距个旧市区25

7、km，距昆明334km，距国家级口岸河口230km，交通便利。1.2.2设计依据和原则（1）设计依据1、建设期已对砷化锌的制备工艺技术进行了大量试验研究，并取得了较佳的结果，具有完整的试验研究报告砷化锌制备工艺技术研究报告、砷化锌中试试验研究报告等。2、采用前期大量试验研究得到的砷化锌制备技术，开展砷化锌的制备，产品经检测，其各项性能均已达到下游使用客户对产品的各项性能要求。同时，制备得到的砷化锌产品质量稳定，产品得到了试用客户的认可。3、红河砷业公司具有开展砷产品研发及生产的相关资质，且具有大量多年从事砷系列产品开发、生产实践的技术人员及熟练工人，为项目的实施提供了保障。4、红河砷业有限责任

8、公司设计委托书。（2）设计原则1、在满足安全、环保、职业卫生和正常生产的前提下，采用最简单、最节约、基建时间最短的建设方案。2、结合建设单位的实际情况，尽可能采用安全、环保、职业卫生及便于管理、操作而工人劳动强度小、生产成本相对较低的设计方案。3、选用的设备必须性能可靠、耐腐蚀、易于操作检修。4、采用的工艺应符合国家产业发展要求。5、尽量减少基建投资。6、利用车间原旧厂厂址，不新增土地。7、根据当地最新材料价格进行工程投资估算及技术经济评价，能够较为准确地反映本项目的实际情况。8、认真遵循“三同时”（建设工程的安全、环保设施必须和主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用）的原则，搞好环境

9、保护。1.2.3建设理由及条件（1）建设理由1、砷化锌作为生产电子半导体材料用特种气体砷烷的主要材料，目前我国电子半导体使用的砷烷严重依赖进口，这主要与国内砷化锌产品品质不高，电子半导体用高纯砷烷生产工艺不完善有关。随着我国对电子半导体产业政策的调整，我国加大了对该产业发展的支持力度。高品质砷化锌的生产有利于国内电子半导体产业的健康发展，符合国家产业政策。2、本项目将云锡集团公司有色冶炼流程产出含砷物料进行产品化处理，其目的是响应我国对电子半导体材料行业发建，展的产业需要，并部分解决在有色冶炼流程产出含砷物料的危害。由于冶炼过程中含砷物料含砷较高，给物料储存带来较大的麻烦，如果一旦保存不当，将

10、造成重大的环境污染，结合红河砷业现有产品及技术优势，生产价值较高的电子半导体材料砷化锌。3、项目的建设投入，能进一步丰富红河砷业公司现有产品种类，在充分利用红河砷业公司的现有闲置场地的同时，做到了挖潜增效。项目的实施有利于砷资源的综合利用，对改善红河砷业公司生产经营情况，促进企业健康发展具有十分积极的作用。1.2.4建设条件1、红河砷业作为国家高新技术“高纯砷新材料系列产品产业化示范工程”项目，由国家经贸委批准、云锡集团有限责任公司控股，是一家具有较强砷系列产品研发实力的技术型企业，为产品的研发及工艺完善提供了技术保障。2、红河砷业公司有常年生产砷系列产品的工艺实践和管理经验，为下一步的生产和

11、管理奠定了基础。3、利用原有闲置车间进行必要改造，不新增土地。且“三通一平”已具备。4、交通便利，有利于生产环节的运输。1.2.5设计规模及产品方案电子半导体用砷化锌材料30吨/年，产品含Zn3As2产品纯度达到99.5%以上。产品的质量标准见表1-1：表1-1 砷化锌产品的质量标准项目规 格Zn3As2主含量99.5%硫（S）0.01%磷（P）0.015%锗（Ge）0.005%硅（Si）0.02%锑（Sb）0.05%晶体结构四方晶系颗粒尺寸6-18目包装：45公斤铁桶装1.2.6主要技术经济指标本项目总投资概算为346.3万元，其中，新增建设投资105.3万元，铺底流动资金72.3万元，流动

12、资金168.7万元。均由红河砷业有限责任公司自筹。项目主要技术经济指标见表1-2。表1-2 主要技术经济指标表序号项目名称单位指标备注一产品名称砷化锌生产规模t/a30二工作制度d/a300班/d2三劳动及劳动生产率在册职工人数人14生产工人人10后勤人员2管理人员人2工人实物劳动生产率t/a.人3.00 全员实物劳动生产率t/a.人2.14 四项目总投资万元346.3 新增投资万元105.3 建设期利息万元0.0 铺底流动资金万元72.3 流动资金万元168.7 利用原有投资万元0.0 五总成本万元/a390.7 年平均固定成本万元/a129.5 年平均可变成本万元/a261.2 年平均六销

13、售收入、税金、利润销售收入万元/a601.4 年平均增值税万元/a32.6 年平均销项税 万元/a62.4 年平均进项税万元/a29.9 年平均附加费万元/a3.3 年平均城乡建设附加税 万元/a1.6 年平均教育附加费 万元/a1.0 年平均地方教育附加费 万元/a0.7 年平均税金及附加万元/a35.8 年平均七盈利能力财务内部收益率(税前）%94.44 财务净现值（I=8%)(税前）万元1267.20 财务内部收益率(税后）%64.60 财务净现值（I=8%)(税后）万元913.43 八投资回收期所得税前a2.6 所得税后a3.0 1.3评价目的（1）根据项目建设的特点及内容，对项目进行

14、分析，核算项目排污情况，选址是否合理，存在危害和潜在危害分析，对清洁生产和工艺技术的分析，对周边生态、环境、经济的影响进行分析，并对建设单位提出合理的建议，为建设单位采取相应措施提供参考。（2）依据国家有关法律法规，从环境影响的角度，对项目的环境可行性做出明确的结论，为项目的设计、上级部门的决策及建设单位项目的环境管理等提供科学的依据，从而实现经济与环境的可持续发展。1.4评价原则（1）符合国家产业政策、环保政策和法规的原则；（2）符合城乡规划及土地运用原则；（3）项目建设不改变当地环境功能的原则；（4）符合污染物达标排放的原则；（5）符合清洁生产原则；（6）符合总量控制原则和环境风险防范可接

15、受原则；1.5编制依据及采用标准1.5.1编制依据1、中华人民共和国劳动法（1994年7月5日第八届全国人民代表大会常务委员会第八次会议通过）；2、中华人民共和国安全生产法（2002年6月29日第九届全国人民代表大会常务委员会第28次会议通过）； 3、中华人民共和国消防法（1998年9月1日实施）；4、中华人民共和国防震减灾法（全国人民代表大会常务委员会197年12月29日）；5、中华人民共和国职业病防治法2001年10月27日九届人大常委会24次会议通过；6、建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定（中华人民共和国劳动部令第3号，1996）； 7、国务院关于加强防尘防毒工作的决定国发(1984)

16、97号；8、中华人民共和国尘肺病防治条例中华人民共和国国务院1997年12月3日；9、关于发布中国地震烈度区划图（1990）和中国地震烈度区划图（1990）使用规定的通知（震发办1992160号）；10、女职工劳动保护规定（1988年6月28日国务院通过）。1.5.2采用标准1、冶金企业安全卫生设计规定（冶生1996204号）；2、冶金建筑抗震设计规范（GB908197）；3、工业企业设计卫生标准（GBZ12002）；4、工业场所有害因素职业接触限值（GBZ22002）；5、工业企业厂内铁路、道路运输安全规程（GB438794）；6、工业企业噪声控制设计规范（GBJ8785）；7、工业企业总平

17、面设计规范（GB5018793）；8、工业管路的基本识别色和识别符号（GB723187）；9、生产设备安全卫生设计总则（GB508399）；10、生产过程安全卫生要求总则（GB1280191）；11、建筑物防雷设计规范（GB50057-94）（2000年版）；12、建筑设计防火规范（GBJ16-87）（2001年版）；13、建筑抗震设计规范（GB500112001）；14、建筑灭火器配置设计规范（GBJ14090）（1997年版）；15、建筑采光设计标准（GB/T500332001）；16、构筑物抗震设计规范（GB5019193）；17、安全标志（GB78941996）；18、安全色（GB28

18、932001）；19、安全电压（GB380593）；20、固定钢直梯和钢斜梯安全技术条件（GB4053.14053.293）；21、固定式工业防护栏杆安全技术条件（GB4053.393）；22、固定式工业钢平台安全技术条件（GB4053.493）；23、机械设备防护罩安全要求（GB819693）；24、粉尘防爆安全规程（GB155771995）；25、采暖通风与空气调节设计规范（GB500192003）；26、厂矿道路设计规范（GBJ2287）；1.6评价因子及其评价等级结合项目所在地区域环境功能质量情况，确定评价因子及其工作等级如下：1.6.1评价因子（1）大气环境结合本项目大气环境现状评价

19、因子：二氧化硫、PM10、TSP、二氧化氮、二氧化碳；大气环境影响评价因子：（2）地表水环境pH、COD（铬）、氨氮、SS、总磷。（3）固体废物车间日常卫生收集的废渣、破碎和筛分产生的扬尘、惰性气体对炉子进行吹扫时带出的极少量金属粉末（4）声环境等效连续A声级Leq.（5）其他因子机械伤害、高温灼伤、电击伤害、高处坠落伤害、物体打击、车辆伤害1.7存在问题及初步建议1.进一步开展工艺优化工作，提高砷化锌纯度，最大限度减少产品中游离砷及游离锌的含量，提高产品综合利用率。2.进一步建立完善砷化锌产品检测标准。3.加强操作人员的培训，让操作人员尽快熟悉共熔融法制备砷化锌的工艺。4.加强工艺改进和技术

20、革新，强化产品生产管理，提高资源利用率，提高清洁生产的力度。5.服从国家相关法律法规。加强一定的环保投入。2项目概况2.1基本情况（1）项目名称红河砷业有限责任公司30/a电子半导体用砷化锌新材料中试生产项目。（2）项目性质新建，本项目是在红河砷业公司砷化学品厂区现闲置车间进行建设。（3）建设地点砷化学品厂区位于个旧市老厂镇（4）项目规模本项目总投资概算为346.3万元，其中，新增建设投资105.3万元，铺底流动资金72.3万元，流动资金168.7万元。（4）占地面积车间占地面积200m2（5）项目地理位置分析车间距砷业公司2km，砷业公司距个旧市区25km，距昆明334km，距国家级口岸河口

21、230km，交通便利。2.2生产工艺本工程是利用红河砷业现有金属砷产品为原料，通过金属砷粉与金属锌粉的电加热共熔融直接生产砷化锌产品。主要工艺流程：采用合格金属砷粉与金属锌粉在密封电加热反应炉中进行共熔融合成反应，产物进破碎、筛分及真空包装等工序得到合格的砷化锌产品。2.2.1工艺技术方案目前，Zn3As2的制备技术主要分为三种：砷锌混合共熔法、砷锌蒸气合成法（俗称两段炉法）及化学共沉淀-催化氢还原法。（1）砷锌混合共熔融法砷锌混合共熔融法是将金属砷粉和金属锌粉充分搅拌混匀后，置于抽真空的反应器中，再充入高纯惰性气体氩气或氮气至常压，然后电加热至400800，在该温度下反应生成砷化锌。该法的优

22、点是所用设备相对简单，工艺较为可控。缺点是需要品质较高的金属砷粉及金属锌粉原料，在原料的制粉过程及混匀过程需做好相应的密封工作，否则可能会产生原料及生产环境的污染。该法主要反应方程式为：2As + 3Zn Zn3As2该工艺的简要流程图如图4-1所示。金属砷粉金属锌粉均匀混合共熔融惰性气体保护（Ar气或N2气保护）破碎、筛分Zn3As2产品图4-1 砷锌混合共熔法制备Zn3As2工艺流程图（2）砷锌蒸汽合成法砷锌蒸气合成法（俗称两段炉法），是将金属砷和金属锌放于两段加热炉中进行合成。反应时，将锌放在炉子高温区的一端，过量砷放在炉子的另一端。在反应过程中，将高温区的锌加热到780，将另一端过量的

23、砷加热到640660，使锌蒸气及砷蒸气在炉子的低温区共同合成砷化锌产品。该法的优点是合成原料不需要处理，可直接采用砷、锌金属原料进行合成。缺点是该法合成过程中需要控制一定的合成蒸气压力，对设备的要求较高，且气气合成较难控制，合成的Zn3As2中易混入ZnAs2。该法主要伴随下列反应：2As + 3Zn Zn3As22As + Zn ZnAs2Zn3As2 + 4As 3ZnAs2（3）化学共沉淀-催化氢还原法化学共沉淀-催化氢还原法为：首先采用特级三氧化二砷与硝酸在反应锅内反应生成砷酸，然后加入高纯活性氧化锌及分散剂等化学共沉淀制得砷酸锌，砷酸锌再经催化氢还原，产出砷化锌。该法的优点在于直接采

24、用三氧化二砷等试验原料均不需特殊处理，且原料成本相对较低。缺点在于该法在合成砷酸、合成砷酸锌、砷酸锌的氢还原过程中，都极易产生大量剧毒砷烷气体及大量氮氧化物气体，同时整个工艺中伴随有大量高含砷废水及高含砷废渣的产生，对安全环保及设备要求较高。主要化学反应方程式为：As2O3 + 6HNO3 2H3AsO4 + 6NO22H3AsO4 + 3ZnO Zn3（AsO4）2 + 3H2OZn3（AsO4）2 + 8H2 Zn3As2 + 8H2O该工艺的简要流程图如图4-2所示。三氧化二砷硝酸反应锅砷酸高纯活性氧化锌、分散剂反应锅砷酸锌高纯氢气过 滤催化剂反应塔砷化锌产品过 滤压 虑滤液废气滤渣废水

25、图4-2化学共沉淀、催化-氢还原法制备Zn3As2工艺流程图砷锌混合共熔法由于所用设备相对简单，工艺较为可控，整个生产过程中不产生生产性废水，废气、废渣的产生量极少，是制备砷化锌的较佳工艺方法。同时，通过前一阶段的砷锌混合共熔法制备砷化锌的研究，对各种影响砷化锌合成的关键参数进行了考察，得到了较佳的制备工艺参数，在该工艺参数下制备得到的砷化锌质量稳定，各项产品参数均达到下游使用客户对产品的性能要求，为砷化锌的产业化实施提供了技术依据。2.2.2工艺流程设计红河砷业开展砷化锌产品的生产已具有一定的前期基础及生产经验。2005年，红河砷业金烊冶化材料有限公司采用化学共沉淀-催化氢还原法生产砷化锌，

26、设计生产规模200吨/年，但由于受当时的产品市场问题的影响，产品未能实现持续化的产业生产。同时，由于在化学共沉淀-催化氢还原法生产砷化锌的生产工艺中，废气、废水、废渣的产生及处理已不能适应当前国家对企业环保及清洁生产的新要求。红河砷业原金烊冶化材料有限公司化学共沉淀-催化氢还原法生产砷化锌老工艺车间位于云锡老厂采选厂已废弃的幼儿园内，距周围居民居住区较近，现已不能满足砷化锌生产对安全、环保的新要求。本项目设计于红河砷业公司砷化学品厂区现有闲置车间进行建设，采用共熔融法生产砷化锌，设计规模为30吨/年。砷化锌生产新工艺的采用，较老工艺避免了含砷废水的产生，同时砷化锌生产新工艺中废气、废渣的产生也

27、较原有老工艺有显著地减少。新工艺的采用，避免了生产性废水的产生，每生产1吨砷化锌产品较原有老工艺避免了1.5m3含砷40mg/L含砷废水的产生，年减排含砷40mg/L的含砷废水45m3；新工艺避免了老工艺中氮氧化物的产生，预计每生产1吨砷化锌产品较原有老工艺减排浓度为232mg/Nm3的氮氧化物气体217.08kg，年减排浓度为232 mg/Nm3的氮氧化物气体6512.4kg；新工艺中废渣的产生量也较原有老工艺有显著地减少，预计每生产1吨砷化锌产生废渣量低于0.035吨，较原有老工艺每生产1吨砷化锌产生废渣0.05吨减排0.015吨，预计年减排废渣0.45吨。设计的砷化锌生产新车间较原有老工

28、艺车间远离居民居住区，砷化学品厂区具有完善的砷系列产品研发及生产的软、硬件条件，周围环境较为优越，便于统一管理。主要工艺流程：金属砷经破碎、粉碎制粉后，按一定配比与金属锌粉混匀，将混匀的合金粉放入共熔融合成反应炉中并密封，采用惰性气体氮气对反应熔融炉进行置换吹扫，待炉内空气置换充分后，关闭进气与出气阀门，并进行升温合成反应。反应结束后，待炉内温度降至40以下时，方可开启炉门将产品取出。对取出的产品进行计量，经破碎、筛分后即可进入计量及包装。整个生产过程中，不产生生产性废水，同时砷化锌生产新工艺中废气、废渣的产生也较老工艺有显著地减少。新工艺中废气的产生主要为熔融反应前采用惰性气体N2气对炉内空

29、气的置换，每生成1吨砷化锌预计排放工业用氮气25m3，整个生产过程中无其它有毒有害气体的排放；新工艺中产生的废渣主要为原料及产品破碎、筛分环节收尘系统收集到的少量粉尘和车间日常卫生清理得到的少量废渣以及采用惰性气体对炉子进行吹扫时带出的极少量金属粉末。通过对原料及产品破碎、筛分设备的密封处理，可进一步减少粉尘的产生，通过对吹扫用惰性气体流量的合理控制，可减少及避免金属粉末的带出。预计每生成1吨砷化锌产品所产生的废渣低于0.035吨。生产过程中的废气主要为采用惰性气体氮气对反应炉升温反应前的炉内空气的置换吹扫，置换吹扫排出尾气采用小型精密布袋收尘器除尘处理，经处理过的尾气可实现有组织的安全排放。

30、2.2.3生产工艺配置砷化锌生产中需要配置电热反应炉、破碎机、粉碎机、混料机、筛分机、真空包装机、小型布袋收尘器。（1）电热反应炉：用于砷化锌的合成（2）破碎机：用于原料及产品的破碎（3）混料机：用于原料的混合（4）粉碎机：用于原料的制粉（5）筛分机：主要用于产品的筛分（6）真空包装机:用于产品的包装（7）布袋收尘器：用于原料及产品破碎、筛分工序抽风除尘系统的收尘及收集氮气吹扫置换反应炉内空气时，可能带出的微量金属原料粉末2.2.4工艺流程图金属砷破碎、制粉金属砷粉金属锌粉均匀混合惰性气体吹扫置换炉内氧N2气共 熔 融尾气破碎、筛分布袋收尘尾气Zn3As2产品图 4-3 砷锌混合共熔法制备Zn

31、3As2工艺流程图2.2.5工艺设备选择（1）熔融炉的选择根据前期的小试及中试情况并充分考虑设备的易操作性，设计并制作6kw的230×740电加热熔融反应炉10台套。电加热熔融反应炉要求各链接部分密封性能及加热保温性能良好，每台套电加热熔融反应炉每次投料量10kg，一天一炉。10台套电加热熔融反应炉一天处理量100kg。（2）破碎机的选择整个生产工艺环节，破碎机主要用于原料金属砷的破碎及砷化锌产品的破碎。金属砷的破碎采用XPC-100×60型颚式破碎机，该机处理能力为0.23-0.4t/h，1小时以内的破碎作业即可满足每天的金属砷需要量；砷化锌产品的破碎采用全密封式齿辊破碎

32、机，该机处理能力为80-100kg/h，1-1.5小时可处理完100kg砷化锌产品。（3）粉碎机的选择该工艺中粉碎机主要用于金属砷原料的制粉工艺。选用YP175型盘式研磨机开展制粉作业，对采用XPC-100×60型颚式破碎机破碎得到的细颗粒金属砷物料进行研磨制粉，设备处理能力为25kg/h，作业2小时即可满足生产需要。（4）混料机的选择混料机主要用于实现砷、锌粉的均匀混合。生产工艺中选用GQM-15-8滚坛机实现物料的均匀混合，该机最大负载350kg，一次即可满足100kg物料的充分混合。（5）筛分机的选择选用GH-600型振动筛分机实现对经破碎后的砷化锌产品的筛分分级。（6）主要设

33、备设计工艺所需设备的选择依据，根据目前国内市场现有成熟设备状况，同时结合现有砷化锌生产新工艺实际要求进行选择配置，所需设备全部为国产设备。根据工艺及规模要求部分设备在集团公司机械公司定制。因此，项目实施建设投资少、周期快。项目所需主要设备详见表4-1。表4-1 主要设备一览表序号设备名称规格型号功率台数备注1颚式破碎机XPC-100×601.5kw1新增2盘式研磨机YP1751.1kw1新增3齿辊破碎机1.5kw1新增4混料机GQM-15-82.2kw1新增5振动筛分机GH-6000.25kw1新增6真空包装机DZQ-6002.2kw1现有7熔融反应炉230×7406.0k

34、w10新增2.2.6三废处理系统的选择（1）尾气处理系统的选择在该工艺中，砷化锌的合成反应是在一严格密封反应器中，合成反应中产生的少量气体在严格密封环境下不会排出。当反应结束后，少量砷、锌金属蒸气会在炉子内壁上沉积析出，避免了金属蒸气的外排。整个生产工艺中，尾气的产生主要是加热反应前采用惰性气体氮气对炉内空气进行置换时产生的少量惰性气体。车间内尾气处理系统与除尘系统统一配置，采用精密布袋收尘器进行尾气的收尘处理，避免少量金属砷粉及金属锌粉的扬尘。(2)水处理系统的选择在整个砷锌共熔融法制备砷化锌生产工艺过程中均不产生生产性废水。同时，由于生产工艺及物料性质的特殊性，在整个生产工艺环节，绝对禁止

35、酸性溶液的进入，必须保证整个生产工艺环节的清洁及干燥。工人洗澡统一安排在砷化学品厂区沐浴室。沐浴室现已经建成，沐浴设施十分完善。（3）渣处理系统的选择本项目产生的固体渣料主要为原料及产品破碎、筛分环节收尘系统收集到的少量粉尘和车间日常卫生清理得到的少量废渣以及采用惰性气体对炉子进行吹扫时带出的极少量金属粉末。通过对原料及产品破碎、筛分设备的密封处理，可进一步减少粉尘的产生，通过对吹扫用惰性气体流量的合理控制，可减少及避免金属粉末的带出。生产过程中产生并收集到的所有废渣物料经统一收集后，进入红河砷业现有2200吨/年砷灰处理系统进行处理。2.2.7项目的技术特点 在生产工艺的选择上，共熔融法制备

36、砷化锌工艺流程短，工艺可靠，生产成本适中，劳动强度低，劳动环境较好。在生产方面，从工艺的选择到主要设备的选用上都采用规范、先进的设备进行配置，并充分考虑了设备的密封防尘处理，提高了工艺的机械化水平，减少操作人员与有毒物的各种场合、各种方式的接触，充分体现了以人为本的管理理念。在安全方面，提高工艺的自动化水平，通过对各种先进设备的选用和规范化管理，提高操作水平和管理水平，进一步保障安全生产的进行，达到“预防为主，安全第一，综合治理”的方针要求。 在环保方面，反应均在密封反应炉中进行，原料的混合采用密封混料机，原料及产品的破碎均做到较好的防尘措施，控制因有毒物料的飞扬而造成有毒物与操作人员的接触，

37、同时减少对环境的污染。整个生产工艺中不产生生产性废水，废气主要为惰性气体氮气，产生的极少了废渣可通过红河砷业2200吨砷灰处理系统进行有效处理。在职业卫生方面，设计过程中在工艺选择，设备配置，工艺操作的每一个地方都精雕细作，在提高自动化水平的基础上充分考虑了职业卫生的要求；职工沐浴室内考虑更衣室，沐浴室的衣柜分为两部分，存放工作服的衣柜和员工下班衣服的衣柜间隔分开，保证工作服不与下班服相接处。产区内具有较大面积绿化，为职工的修身养性创造了条件，在职业卫生方面起到了积极的作用。总之，本项目在设计过程中，采用了成熟、稳定的工艺、技术和设备，砷化锌产品的生产在技术和设备配置上得到了进一步的完善。随着

38、项目的实施，在生产和管理上满足三体系要求的同时，将为集团公司砷资源的综合利用做出应有的贡献。2.2.8工艺技术主要指标本项目所设计的综合技术经济指标详见表4-4。表4-4 综合技术经济指标序 号项目名称单 位数  量备注1工作制度天/年300班/天2小时/班82原料、材料、2.1.1金属砷t/a13.382.1.2金属砷品位%99.52.2.1金属锌粉t/a17.522.2.2金属锌粉品位%99.52.3.1氮气m3/a7502.3.2氮气品位%99.993砷化锌产品产量t/a30砷化锌产品质量%99.54基建时间月65供 电装机容量kw70年耗电量万kw30用电单耗kw/t1000

39、06供水年用水量m3/a180天用水量m3/d0.67劳动及劳动生产率车间定员人14管理人员人2 生产人员人10辅助后勤人员人2实物劳动生产率工人实物劳动生产率t/人·a3.00全员实物劳动生产率t/人·a2.148项目总投资万元9总成本费用万元/a单位产品制造成本元/t.砷化锌1287742.2.9工艺生产年金属平衡表砷化锌产品生产30吨/年。需要物料：99.5%金属砷（粉）13.38吨，99.5%金属锌粉17.52吨，99.99%工业用氮气750m3，产品合成直收率97%。表4-6 金属平衡表序号项目名称单位品位(%)数量一、投 入1金属砷粉t/a99.5%1

40、3.382金属锌粉t/a99.5%17.523氮气m3/a99.99%750二、产 出1砷化锌t/a99.5%302.2.10全厂物料供应方案产品名称原料名称消耗（吨/吨）来源运输方案Zn3As2金属砷粉0.446外购汽车运输金属锌粉0.584外购汽车运输氮气25m3外购汽车运输2.2.11主要原材料物化性质（1）金属砷及金属砷粉元素符号: AsCAS号: 7440-38-2原子质量：74.92密度：5.727g/cm3熔点：817沸点：613金属砷是一种具有灰色金属光泽的类金属元素，分子质量74.92，是制造电子及半导体材料的重要原料，在电子及半导体行业中具有广泛的应用。同时，砷的化合物也被

41、运用在农药、合金、光学材料等。危害性类别：第6.1类，编号：61006侵入途径：吸入、食入健康危害：砷的许多化合物都含有致命的毒性，一般而言无机砷比有机砷要毒，三价砷比五价砷毒，砷的较为常见有毒化合物为三氧化二砷（俗称砒霜）。砷的轻度中毒主要表现为呼吸道的烧灼疼痛、食欲不振、恶心、呕吐、腹痛、腹泻等，中、重度中毒可导致人体呼吸、血液、神经等重要功能的损坏，严重的甚至导致死亡。危险特性：在遇氧升温条件下，可转变为毒性氧化物，在酸性条件或有强还原的条件下，可产生有毒气体。燃烧氧化产物；三氧化二砷、五氧化二砷等。泄漏应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式

42、呼吸器，穿防毒服。不要直接接触泄漏物。少量泄露:避免扬尘，用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中。大量泄漏：用塑料布、帆布覆盖，减少飞散。然后收集、回收或运至废物处理场所处置。防护措施：呼吸系统防护：可能接触其粉尘、蒸气时，必须佩戴自吸过滤式防毒面具（全面罩）。紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴自给式呼吸器。眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。身体防护：穿连体式胶布防毒衣。手防护：戴橡胶手套。其它：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作毕，彻底清洗。单独存放被毒物污染的衣服，洗后备用。实行就业前和定期体检。急救措施：皮肤接触：立即脱去被污染的衣着，用大量流动清水冲洗。眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流

43、动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟、就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸，就医。食入：催吐。洗胃。给饮牛奶或蛋清，就医。灭火方法：消防人员必须穿戴全身专用防火防毒服。灭火剂：干粉、沙土，禁止用水。（以上此处可不讲）（2)锌粉分子式： ZnCAS号： 7440-66-6分子量：65.38熔点：419.6沸点：907相对密度（水=1）：7.13引燃温度：500爆炸下限%（V/V）：212284mg/m3深灰色的粉末状的金属锌，可作颜料，遮盖力极强。具有很好的防锈及耐大气侵蚀的作用。同时，在玻璃及电子等工业中也有广泛的应用。危害性类

44、别：第4.3类，编号：43014侵入途径：吸入、食入、经皮吸收健康危害：吸入锌在高温下形成的氧化锌烟雾可致金属烟雾热，症状有口中金属味、口渴、胸部紧束感、干咳、头痛、头晕、高热、寒战等。粉尘对眼有刺激性。口服刺激胃肠道。长期反复接触对皮肤有刺激性。爆炸危害：本品遇湿易燃，具刺激性。泄漏应急处理：隔离泄漏污染区，限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防静电工作服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏：避免扬尘，使用无火花工具收集于干燥、洁净、有盖的容器中，转移回收。大量泄漏：用塑料布、帆布覆盖。在专家指导下清除。防护措施：呼吸系统防护：空气中浓度较高时，佩戴防毒面具。眼睛防护：戴化学

45、安全防护眼镜。防护服：穿防静电工作服。手防护：必要时戴防化学品手套。其它：工作现场严禁吸烟。工作后，淋浴更衣。急救措施：皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入：饮足量温水，催吐。就医。消防危险特性：具有强还原性。与水、酸类或碱金属氢氧化物接触能放出易燃的氢气。与氧化剂、硫磺反应会引起燃烧或爆炸。粉末与空气能形成爆炸性混合物，易被明火点燃引起爆炸，潮湿粉尘在空气中易自行发热燃烧。有害燃烧产物：氧化锌。灭火方法：采用干粉、干

46、砂灭火。禁止用水和泡沫灭火。（3）氮气元素符号: N2CAS号: 7727-37-9相对分子质量：28.013氮气在常况下是一种无色无味的气体，且通常无毒。氮气占空气总量的78.12%（体积分数），在标准情况下的气体密度是1.25g/L，氮气难溶于水，在常温常压下，1体积水中大约只溶解0.02体积的氮气。氮气是难液化的气体。氮气在极低温下会液化成无色液体，进一步降低温度时，更会形成白色晶状固体。在生产中，通常采用黑色钢瓶盛放氮气。危害性类别：第2.2类，编号：22005侵入途径：吸入健康危害：空气中氮气含量过高时，会使吸入氧气分压下降，引起缺氧窒息。吸入氮气浓度不太高时，患者最初感胸闷、气短、

47、疲软无力；继而有烦躁不安、极度兴奋、乱跑、叫喊、神情恍惚、步态不稳，称之为“氮酩酊”，可进入昏睡或昏迷状态。吸入高浓度，患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。环境危害：无燃爆危险：本品不燃。急救措施：皮肤接触：没事（因空气中就含有约78%的氮）。眼睛接触：没事（理由同上）。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。呼吸心跳停止时，立即进行人工呼吸和胸外心脏按压术。就医。食入：没事消防措施：危险特性：若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。有害燃烧产物：氮气。灭火方法：本品不燃。尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却，直至灭火结束用雾状水保持火场中容器

48、冷却。可用雾状水喷淋加速液氮蒸发，但不可使用水枪射至液氮。泄露应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿一般作业工作服。尽可能切断泄漏源。合理通风，加速扩散。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。2.3工作组织及劳动定员2.3.1工作组织本企业生产组织管理采用董事会领导下的总经理负责制，由副总经理协助总经理工作，并根据实际生产规模需要，参照同类先进生产管理组织及劳动定员确定生产人数。企业按职能下设五部一室及生产车间与辅助车间两个车间。本项目企业组织机构见企业组织机构框图。本项目属红河砷业公司砷化学品车间的技改项目,组织机构按车间现

49、行的设置。即：车间办公室、机修组、保卫等部门。2.3.2劳动定员本车间工作制采用年工作日300天，每天2班，每班8小时。根据项目的工作制度，项目在册职工为14人，实际生产人员10人。其中：生产工人10人，后勤人员2人，管理人员2人。详细定员见表3-1。 表3-1 劳动定员表序号部 门 及 岗 位实际工作人员在册人员系数在册人员总数备 注班次合计一二1原料制备及产品包装岗2241.2652产品合成岗2241.2653后勤112124管理11212总 计142.3.3定员结构（1）管理及服务人员比例根据国家有关规定，管理人员合计应占企业全员的1222% 。本项目生产定员14人，其中管理2人，占定员

50、人员的14.3%，符合国家有关规定。（2）管理人员文化程度管理人员的文化水平为本科以上的文化程度。（3）生产工人文化程度生产工人的文化程度均不低于高中毕业，根据生产需要，设计生产人员中专以上文化程度的人员占45%。（4）技术人员文化程度根据生产需要，技术人员的文化程度均不低于本科水平。2.3.4工资及附加工人及后勤人均工资及福利费按8.61万元/人.年计，管理人员的人均工资及福利费按11.07万元/2.3.5劳动生产率全员实物劳动生产率2.14t/人.年，生产人员实物劳动生产率3.00t/人.年。2.4项目实施计划产品定价原则，以现有色金属市场价格，云南锡业集团公司目前采购该种原料的实际到厂价

51、扣除运费反测算出销售价格，砷化锌产品量30吨/年，销售价格含税价210000元/吨，基建期0.5年，生产期10.5年，服务年限11年。投产第一年生产负荷100%，年平均销售收入为601.4万元。年平均销售税金及附加35.8万元。增值税税率17%，城乡建设税、教育附加、地方教育附加分别为增值税的5%、3%、2%产品销售收入与销售税金及附加详见表3-6。表3-6 产品销售收入与销售税金及附加序号项目名称合计平均基建期生产期11101销售收入6615.0 601.4 315.0 630.0 2增值税358.1 32.6 23.9 47.7 销项税 17%686.5 62.4 45.8 91.5 进项税328.4 29.9 21.9 43.8 3附加费35.8 3.3 2.4 4