年产3000吨磷酸铁锂正极材料项目可行性研究报告

1产 3000 吨磷酸铁锂正极材料项目 1 1 总 论 述 目名称、主办单位、企业性质及法人 项目名称： 年产 3000 吨 磷酸 铁 锂 正极材料 项目 项目承办单位名称： * 建设地点： 乌兰察布市集宁区高载能工业园区 企业性质： 有限 公司 企业法人： 万 水 田 行性研究报告编制单位、证书等级 可研报告编制单位： *古轻化工业设计院有限责任公司 证书等级：甲 级 证书编号：工咨甲 10520070015 行性研究报告编制的依据和原则 (1)编制依据 *提 供的基础资料。 投资项目可行性研究指南 国家有关部门的规范、标准 。 (2)编制原则 贯彻可持续发展战略，坚持安全生产与环境保护并重的原则。 1 项目建设方案要高起点 ， 积极采用国内外先进技术，做到工艺技术及设备先进、可靠、成熟、具备国际竞争力。 项目设计中坚持“一体化、露天化、轻型化、国产化、社会化”的五化方针 。 编制过程中坚持“客观、科学、可靠”的原则，对项目的市场需求、建设规模、工艺技术方案、经济效益、社会效益、环境效益等进行充分调查和论证，真实、全面地反映项目的有利和不利因素，提出可供选择的 建议。 根据厂址条件，对项目所需水、电、人力、资金、原辅材料来源进行测算与落实。 对产品方案、技术路线、资金来源等进行方案选择，提出技术上先进、可靠，经济上合理，环保措施完善的推荐方案。 结合国家的有关政策、法规，按照有关部门的编制要求，对建设项目做出客观的技术经济评价，对项目中尚未解决的问题，如实提出建设性的意见和建议。 选用的工艺、设备、自控方案要先进、可靠，“三废”排放少，做到低能耗、低污染、低成本。 提高自动化、机械化水平，保证装置安全稳定运行， 减少劳动 定员，减轻劳动强度。 业概况 本项目由 *投资建设。 *是在 *古自治区 乌兰察布 于 2009 年 10月 注册成立 的公司 。 它是 乌兰察布市华瑞炭素有限责任公司 投资的 1公司 ，注册资金 2000 万， 公司 主营业务为 磷酸铁锂材料 的生产及其应用产品的生产、销售，公司定编职员 60 人，其中技术人员 18 人。 公司法人代表为 万水田 ，组织机构设置为股东会执行董事总经理，下设综合部、工程部、生产部和技术部。 乌兰察布市华瑞炭素有限责任公司成立于 2004 年，总部设在乌兰察布市集宁区，下辖“集宁华瑞炭素有限责任公司”和“兴和县华瑞炭素有限公司”。企业注册资金 150 万元，总资产 2100 万元，固定资产 940 万元，是 *古地区生产炭素制品较大的专业厂家。现有职工 120 名，其中炭素专业硕士研究生 1 名，大学本科 8 名，大学专科 12 名。主要以生产炭电极、氟炭板、石墨电极和冶金材料为主，产品运销到国内河北、天津、山东、包头等 20 多个省、市、自治区，部分产品出口到韩国、巴基斯坦、日本、蒙古等国家和地区，取得了较好的经济效益和社会效益。 2002 年经 *古自治区外经厅批准获得了产品自营出口权， 2005 年被 *古自治区评为民营科技企业。 目提出的背景及建设意义 我国的电动自 行车从研制开发到上世纪 90年代中期小批量投放市场，及至现在的生产和销售，一直呈逐年大幅增长的势头。 2000年我国电动自行车的产量为 辆， 2002 年为 58 万辆，到 2004年突破到 100 万辆， 2006 年起销售规模突破 400 万辆， 2008 年全国产量高达 800 万辆， 2009 年已销售 1000 万辆，累计产销量达 3500万辆，市场容量已经达到 400 亿元，全国共有近 700 家电动自行车企业获得了生产许可证。目前中国的自行车数量为 5 亿辆，保守估 1，其中每年 2%被电动自行车取代，每辆电动自行车配一个动力电池，每个电池用 1 千克磷酸铁锂计算，一年所需要的磷酸铁锂正极材料将达到 1 万吨。混合电动汽车最先主要是公交车上的应用，以全国的 100 个大中城市计算，共计采用混合电动汽车 10000 辆，每辆车车用电池使用正极材料 500 千克计算，一年需要正极材料 5000吨。因此，保守估计，磷酸铁锂正极材料每年市场需求为 2 万吨。磷酸铁锂正极材料的产业化将直接带动锂离子动力电池的产业化，同时由于磷酸铁锂动力电池的重量轻，续航能力大的优势，电动自行车行业将以更高的速度增长。磷酸铁锂正极材料的产业化也将推动混合电动车的应用和推广。同时，锂离子动力电池在车用 蓄电池、不间断电源、大型通信电源等方面的应用具有广阔的市场。 锂离子动力电池可能采用的正极材料有钴酸锂 (镍酸锂 (磷酸铁锂 (锰酸锂 (种。钴酸锂价格昂贵、安全性能差；镍酸锂合成条件苛刻；锰酸锂高温下由于锰的溶解引起容量快速下降，这些材料都不能完全满足动力电池要求。目前国内从事锂离子动力电池技术研发的公司较多。其中，中信国安盟固利、天津蓝天双环，北京星恒、晶鑫以锰酸锂或钴酸锂作为锂离子动力电池正极材料，但是由于锰酸锂和钴酸锂的安全隐患，都没有实现 在电动车上推广使用。 磷酸铁锂价格便宜、安全性好、环境友好、适合大功率锂离子动力电池要求。国内外科研机构和锂离子电极材料厂家以及动力电池的生产厂家都一致认为，磷酸铁锂是锂离子动力电池的最佳正极材料。以它作为正极材料的锂离子动力电池将为电动自行车、混合 1动车提供可靠的移动能源供给。因此，磷酸铁锂成为国内外锂离子动力电池正极材料研发重点。美国和加拿大能小规模地供应磷酸铁锂，国内也有少数几家公司正在小规模产业化。以奥柯玛新能源有限公司、山东海霸、深圳雷天、河南环宇和深圳比克为代表的公司采用了磷酸铁锂作为正极材料， 以该种材料开发的锂离子动力电池完全满足安全和动力要求，目前纷纷投入了大量资金正在准备大规模生产锂离子动力电池。 本项目磷酸铁锂的生产工艺采用了长沙理工大学物理与电子科学学院材料科学与工程研究所的专利技术。长沙理工大学物理与电子科学学院的陈召勇博士于 1999年开始 磷酸铁锂正极材料 实验室研究，目前实验室工作已经全部完成，各项性能均处于国内领先地位 。 本项目生产的锂离子电池正极材料磷酸铁锂项目，符合国家产业结构调整指导目录 2005 年本的鼓励类中 化工行业第 13 条， 高技术绿色电池产品制造 (无汞碱锰电池、镍氢电池、锂离 子电池 、铅酸蓄电池、燃料电池、锌空气电池、太阳能电池 )，因此本 项目的实施符合国家的产业政策， 属于国家鼓励类项目 。 究的范围 (1)市场预测分析 。 (2)产品方案和生产规模 。 (3)工艺技术方案 。 (4)主要 原辅材料 、燃料 的供应 。 (5)配套公用工程及辅助设施 。 16)节能、节水。 (7)环境保护及治理措施 。 (8)劳动安全卫生 及 消防 。 (9)劳动定员 。 (10)项目实施规划 。 (11)投资估算 。 (12)财务、经济 评价 。 (13)风险分析。 究的主要过程 根据 *目前提供的该项目 的各方面资料对下述各项进行研究： (1)对产品国内、外市场 进行 分析和预测，对本项目自身特点的分析 ， 确定本项目建设的必要性 。 (2)确定产品路线 。 (3)对本项目的工艺技术及建设方案进行比较，选择合适的生产技术 。 (4)根据项目投资、原材料及产品价格等各项因素对本项目进行技术经济评价 。 (5)提出研究结论。 目概况 设地点 本项目选址在 乌兰察布市集宁区高载能工业园区 ， 园区内各项基础设施齐备，有利于企业发展。 1 建设规模 本项目 充分考虑原料及产品市场、企业经济 能力， 拟定建设规模为 ： 年产 3000 吨 磷酸铁锂 正极材料。 产方法 将锂盐和氧化铁红按一定的比例配料，球磨干燥后，在推板窑内于惰性气氛中加热一段时间后冷却即得到磷酸铁锂正极材料。 究的简要结论 本 可行性研究报告简要结论如下： (1)本项目的产品方案符合国家产业政策，产品可满足市场需求，生产规模系根据 原料及产品市场、企业经济能力 而定，符合实际。达到了经济生产规模。 (2)本装置工艺技术先进，工艺路线合理可行。 (3)本项目在环境保护、劳动安全和工业卫生方面治理措施 有效，可以达到国家 规定的要求。 (4)本项目总投资 元， 财务内部收益率 为 税后 投资回收期 (税前 ) ， (税后 ) 。 综上所述，本项目投产后经济效益显著，同时 具有明显的环境效益和社会效益，在技术上和经济上都是可行的，因此本项目 建设是非常有必要的 。 1要技术经济指标 序号 项 目 名 称 单 位 数 量 备 注 一 装置生产规模 生产规模 t/a 3000 二 产品方案 磷酸铁锂 t/a 3000 三 年操作时间 天 300 四 主要原辅材料用量 1 磷酸二氢锂 t/a 2000 2 三氧化二铁 t/a 1530 3 溶剂 (乙醇 ) t/a 600 4 特殊添加剂 t/a 300 5 包 装 袋 个 200000 五 公用动力消耗量 1 煤 t/a 226 2 电 万 kWh/a 1308 3 水 t/a 6492 六 运 输 量 t/a 8656 1 运 入 量 t/a 4656 2 运 出 量 t/a 4000 七 工厂定员 人 184 八 工厂占地面积 公顷 九 总 投 资 万元 1 建设投资 万元 1号 项 目 名 称 单 位 数 量 备 注 2 建设期利息 万元 3 铺底流动资金 万元 十 销售收入 万元 常年份 十一 增值税和销售税金及附加 万元 常年份 十二 利润总额 万元 均值 十三 所 得 税 万元 均值 十四 总投资收益率 % 均值 十五 财务净现值 万元 前 后 十六 财务内部收益率 % 前 后 十七 投资回收期 年 前 (含建设期 ) 后 (含建设期 ) 十八 总 成 本 万元 均值 十九 贷款偿还期 年 建设期 二十 盈亏平衡点 % 二十一 利税总额 万元 平均值 二十二 资本金利润率 % 十五、 全员劳动生产率 万元 /人 年 十六、 资 产负债率 % 十七、 流动比率 % 十八、 速动比率 % 1题及建议 本项目 中采取的 固相法生产 磷酸铁锂 生产技术在实验室中已取得成功， 但该生产技术目前尚无工业化生产装置，存在着较大的技术风险。因此建设单位应尽量做好项目的前期基础工作，最大限度地减少该项目的风险程度。 2 2 市场预测 分析 酸铁锂正极材料的主要用途及性能 本项目生产的磷酸铁锂材料主要用作锂离子电池正极材料，目前锂离子电池主要应用于手机电池，笔记本电脑，摄像机，高档电动玩 具等便携式电器，此外电动汽车和电动摩托车也是潜在的巨大市场。由于磷酸铁锂电池材料具有无可比拟的优势， 越来越会 得到广泛地应用。它主要应用领域有： 1. 大型电动车辆：公交车、电动汽车、景点游览车及混合动力车等； 2轻型电动车：电动自行车、高尔夫球车、小型平板电瓶车、铲车、清洁车、电动轮椅等； 3电动工具：电钻、电锯、割草机等； 4遥控汽车、船、飞机等玩具； 5太阳能及风力发电的储能设备； 6 应急灯、警示灯及矿灯 (安全性最好 ) 7替代照相机中 3V 的一次性锂电池及 9V 的镍镉或镍氢可充电电池； 8小型医疗仪器设备及便携式仪器等 酸铁锂正极材料的主要优势 (1)安全性极好，磷酸铁锂 正极材料 解决了钴酸锂的安全隐患问 2，不会因过充、温度过高、短路、撞击而产生爆炸或燃烧。 (2)寿命超长，在室温下 1C 充放电循环 2000 次，容量保持率 80%以上；是铅酸电池 8 倍，镍氢电池的 3 倍，是钴酸锂电池 4 倍，是锰酸锂电池 4。 (3)不含任何重金属与稀有金属 (镍氢电池需稀有金属 )，无毒(证通过 )，无污染，符合欧洲 定，为绿色环保电池，获得 证。磷酸铁锂材料列入了 国家产业结构调整指导目录 中的鼓励类， 成为国家重点支持和鼓励发展的项目。 其他优势： (1)电池重量很轻，是铅酸电池的 1/3，镍氢电池的 63%； (2)电池体积小，商品设计可轻量化。 是 铅酸电池的 2/3，也较镍氢电池体积小； (3)电池单体电压高，为 联少，电池组可靠性高； 环次数多， 台容量达到 93%以上； (4)放电平台稳定，可作大电流高功率充放电高倍率放电特性：10C 充放电效率达到 96%以上，容量保持率 90%以上，可实现 10 (5)自放电小；无记忆效应。 (6)快速充电特性优， 2C 快 充，半小时充足 95%； (7)工作温度范围宽广 (+75 ) 磷酸铁锂电池与传统电池性能比较 2术参数 镍镉电池 镍氢电池 铅酸电池 磷酸铁锂电池 工作电压 (V) 量比能量 (Wh/3050 5080 40 120 体积比能量 () 150 200 70 210 寿命 (1C 充放电循环次数 ) 500 500 400 2000 单位价格 (h) 3 6 位价格 /寿命 (1000) 6 12 环 保 有毒 略有污染 有毒 无毒 安 全 性 优秀 好 良好 优秀 酸铁锂正极材料的国际发展状况 国际上生产磷酸铁锂电池材料厂商主要有加拿大 国 拿大 得了发明者 家开始生产和销售磷酸铁锂材料，原生产规模一直不大，但是在 2007 年达到年产 900 吨。 美国 司较早从事聚合物锂电池的生产，在发现磷酸铁锂材料的潜在市场后，于 2001 年前后开始磷酸铁锂锂电池 的产业化生产和销售，并和中国的部分锂离子电池厂家进行合作，以 式生产 18650 圆柱电池。 中国苏州建设了两个生产基地 (威能和威泰 )，生产磷酸铁锂材料和电池组装。 美国 司是以麻省理工学院专利技术 锂技术为背景，在获得了 投资人超过了一亿美元的投资后建立的。该公司将产品定位在动力高功率电池方面，而受到市场和投资人的追捧，其发展 势 头比较迅猛。目前正在中国的常州和镇江建设生产基地。 从这几家公司的发展可以看出，磷酸铁锂电池材料市场存在巨大的潜力， 并且已经浮出水面，但要注意， 司与 司，都是以 方式和国内的一些电池厂家进行合作，并不 卖 磷酸铁锂材料，这制约了国内电池厂商自有技术发展以及巨大的利润空间。因此中国必须研发出自己的磷酸铁锂正极材料，以免又沦为仅是锂电池加工基地的角色。 酸铁锂正极材料的国内市场现状 国内磷酸铁锂的产业化发展与国际基本同步，目前在性能、产能方面差距并不大，并且成本比国外还低。目前市场上宣称可提供磷酸铁锂材料的厂家超过十家之多， 09 年 3 月份统计有 26 家电池材料厂在生产或有意向生产，其中天津斯特 兰、北大先行、苏州恒正、新乡华鑫等几家企业已进入工业化生产。虽然真正具备供货能力的只为寥寥几家，但表明中国企业抓住了此次锂电池发展机遇，使中国锂电池的产业化方面 进入了世界 锂电池的发展 行列。 国内磷酸铁锂电池材料主要生产企业 新乡华鑫 年产 200 吨：计划扩产到 2000 吨 /年 2津斯特兰 年产 200 吨：计划 2010 年扩产到 2000 吨 /年 苏州恒正 2008 年实现年产 500 吨 北大先行 年产 60 吨 苏州威能和威泰 (美国 司分公司，扩产 ) 镇江高博 (美国 司分公司，正在建厂扩产 ) 常州高博 (美国 司分公司，正在建厂扩产 ) 湖南瑞翔 中试完成；计划 2010 年实现 100 吨 /年 山西力之源 年产 30 吨 酸铁锂正极材料的需求与预测 随着石油能源日渐趋竭，储存电能的主要媒介 电池的市场需求将越来越庞大，各种电动车辆、储能设备 ( )、电动工具等产品的电池需求，将带动第一波磷酸铁锂动力电池的需 求 。据估计，至 2008 年，锂离子动力电池总需求量为 体电池式作电压 )，折算为正极材料其消耗量为 36200 吨。而以上数据仅仅只包含了国内市场，考虑 到国外市场的拓展及电动轿车的潜在发展，对动力型锂离子电池正极材料的需求量要远远超出 36200 吨。磷酸铁锂作为新型高能锂离子电池的正极活性材料及电子材料产品，随着电池工业及电子工业的发展，具有广阔的市场前景。 此外，目前我国自行车的社会拥有量为 4 亿辆，若按近三年电动助力自行车的占有量达到 10%计，则为 4000 万辆；欧美国家对电动自行车的年需求量将在近三年内达到近千万辆。电动摩托车也是电动车发展的过渡交通车，目前摩托车全国保有量达 6000 万辆，同样，若按近三年电动摩托车的占有量达到 10%计，则为 600 万辆， 2且 大部分城市正在禁止摩托车上牌，无污染、低噪音的电动摩托车预计将会超过 600 万辆。 电动车和混合电动车是世界各国竞相发展的绿色交通工具，必将得到扶持性发展。但是， 作为 一个产业化形态而言，近三年内不会形成。综上所述，至 2010 年，我国的锂离子动 力 电池的需求量可以预测如下： 车用动力电池对磷酸铁锂的需求 车 型 年产量 (万辆 ) 电源能量 ( ) 锂离子电池 占用比例 锂离子电池需 求 量 (104所需正极材料 (万吨 ) 电动轿车 未形成批量 生产 36 15% _ _ 电动摩托车 600 5% 825 力自行车 4000 0% 1000 项目产品市场定位及价格 综上 所述， 本项目计划生产 磷酸铁锂 正极材料的建设方案合理，并有着日益扩大的市场发展空间 ，因此，本项目产品的销售市场以国内 各大锂电池生产厂家 为主。 比如比亚迪股份有限公司、哈尔滨光宇集团股份有限公司、天津力神电池股份有限公司等。 目前， *已与天津力神电池股份有限公司签定供货接收协议。 目前该 产品市场销售参考价格 1315 万 元 /吨， 因此本项目产品售价暂 定为 13 万元 /吨。 3 3 生产规 模和产品方案 (1)生产规模和产品方案 根据 *长期发展规划和国家产业政策及行业特点，结合本地区的资源、技术力量、资金情况，确定年生产磷酸铁锂正极材料 3000吨。 工作制度：年工作日 300 天。 (2)产品质量标准 由于国内外磷酸铁锂材料仍处于研制开发阶段，尚未形成规模生产，因此，目前尚 无 统一标准，也无行业标准。本项目 产品 性能指标参照国际上及国内 同行业 厂家的 产品质量，暂定以下技术指标： 磷酸铁锂材料的性能如下： 化学成分 (%) e i/理性能 电容量 (g) 140 充放电次数 500 平均粒径 38实密度 (g/表面积 (m2/g) 30 4 4 工艺技术方案 艺技术方案的选择 艺技术选择原则 (1)选用本行业的先进、可靠的工艺技术和设备 。 (2)降低项目投资，减少环境污染。 艺 技术的背景 本项目磷酸铁锂的生产工艺采用了长沙理工大学物理与电子科学学院材料科学与工程研究所的专利技术。长沙理工大 学物理与电子科学学院的陈召勇博士 1997 年致力于锂离子电池正极材料的研发，多次参与国家重点基础研究发展计划 (973)子课题、国家高技术研究发展计划子课题等。磷酸铁锂正极材料的研究于 1999 年开始实验室研究，目前实验室工作已经全部完成，各项性能均处于国内领先地位，该工艺的特点是： (1)实现了原材料的国产化，并通过采取原材料预处理的方法，确保了国产化原材料的均匀性和稳定性。 (2)确定了最佳配方及最佳工艺流程；采取特种混料技术，实现了原材料的纳米级均匀混合，通过这种混合得到的前驱体有利于后续固相烧结工艺中反应 组分的扩散，缩短了反应时间，降低了反应温度， 使得 产品 的 均匀性和一致 性 好 ， 且制造成本低。 43)采用掺入微量金属元素和少量含碳前驱体的方法，合成了多元掺杂改性的磷酸铁锂正极材料，材料综合性能好，特别是循环性能显著提高。 艺流程 本项目工艺流程如下 : 铁源化合物 +锂源化合物 +磷源化合物 +碳粉或有机碳源等 (此外还包括一些掺杂金属的盐类等 )混合 /球磨 混合料的预烧结 中间体处理 中间体的烧结 烧结品处理 检验入库。典型的工艺流程为：将原料球磨干燥后，在 推板窑 内于惰性气氛中加热 ， 冷却即得到纳米碳磷酸铁锂正极 材料。 具体工艺流程如下图所示： 根据工艺流程生产过程主要可以分为下述七个工序：配料、混合、干燥、烧成、破碎分级、检测和封装。球磨机主要用于原料的均匀混合和粉碎，以利于产品在烧成工序中的化学反应，氧化锆球作为球磨介质和球磨机配合使用；干燥机主要用于对球磨机处理后的浆料进行干燥和造粒，本设备为真空双锥形，在干燥过程中有效防止原料的氧化，并且在转动过程中使原料成为均匀大小的毫米级颗粒；推板窑主要用于产品的烧成，提供物料发生化学反应必要的温度、时间和气氛条件，推板窑由不同的温区组成，生产能力大、自动化程度高， 易于实现生产工艺，保证产品质量。制氮机采用 变压 吸附技术得到高纯度的氮气，该氮气输送到推板窑保证产品烧成锂盐 粒 度 评 价价 储 料 储 料 原料预处理 氧化铁红 配 料 机械液相活化 干燥造粒 烧 结 后续处理 分 级 产品检测 成品包装 入 库 4程中必要的气氛条件，防止产品氧化，匣钵用于承载物料在推板窑中烧成。气流粉碎机主要用于最终产品的粒度控制。产品的粒度和产品的加工性能以及克容量的发挥有重要影响。检测设备主要用于产品粒度、比表面积、电化学性能和碳含量等性能及含量评价。 料平衡表 物 料 平 衡 表 序号 名 称 入量 (t/a) 序号 名称 出量 (t/a) 1 磷酸二氢锂 2000 1 磷酸铁锂 3000 2 三氧化二铁 1530 2 废 液 521 3 溶剂 (乙醇 ) 600 3 废渣 909 4 特殊添加剂 300 7 合 计 4430 9 合 计 4430 品消耗定额 产 品 消 耗 定 额 表 名 称 单位 每吨 磷酸铁锂 产品消耗 年 (最大 ) 备 注 一、原 辅助材料 磷酸二氢锂 t 000 三氧化二铁 t 530 溶剂 (乙醇 ) t 00 特殊添加剂 t 00 二、燃料及动力 循环水 t 25 75000 4 称 单位 每吨 磷酸铁锂 产品消耗 年 (最大 ) 备 注 电 360 13080000 要设备的选择 序号 设备名称 型 号 单 位 数 量 备 注 1 球 磨 机 N=15 30 2 震 动 筛 40 目 N= 2 3 鄂式破碎机 N=11 2 4 对辊破碎机 N= 1 5 混 料 机 3 N= 2 6 气流粉碎分级系统 N= 10 7 干 燥 机 N= 40 8 制 氮 机 200m3/h N= 5 9 推 板 窑 28) N=90 20 10 螺杆空气压缩机 N= 1 11 氧化锆球 50 24 12 匣 钵 耐热不锈钢 ,高纯石墨 ,刚玉 个 10000 13 测试仪器 220/750) 套 1 14 包 装 机 N= 2 15 封 口 机 N=2 控技术方案 动化水平 本项目的自控设计范围包括各工艺过程参数检测及车间公用设 4计量。根据工程的特点，在设计中采用了常规仪表对生产过程中的压力、流量等参数进行调节检测，以使生产过程安全稳定运行，确保产品质量，节能降耗，改善操作条件，提高劳动生产率。 型原则 本工程自动化设计方面原则上是在满足工艺生产要求的前提下 ，将采用一些高新技术的仪表和先进的控制系统，并在采用后能够使生产装置节能降耗，进一步降低产品成本，并减轻工人劳动强度，改善操作环境。 (1)本设计仪表选型原则是立足于国内生产的先进仪表，并以数字式仪表为主；并且针对项目生产的特性，仪表设计选型对其检测装置均考虑了防腐性能及密封性。 (2)对生产过程中有指导作用的工艺参数检测设有声光信号。 (3)为进一步加强企业管理，做好工厂成本核算，以降低能耗为着眼点，因此对生产原料、 循环水 等装置设置了计量仪表。 (4)本设计在生产车间设置了控制室，用以完成对生产过程的集中 操作和控制。 动控制说明 生产过程中的主要工艺变量引入控制室集中控制进行指示、记录、自控，并设有安全操作必须的信号报警，自动调节系统大多为单参数调节，而高温反应炉的温度采用复杂调节系统。仪表以电动仪表为主体，对需计量的流量参数分别选用旋涡流量计和涡轮流量计，调节系统的执行器采用气动薄膜调节阀，就地温度采用双金属温度计、压力表选用弹簧管压力表。重要的温度参数记录选用 4列长图记录仪，显示用数字显示仪。 开车正常后，一般操作在控制室就能完成，操作工定时巡检各设备运行 情况，就可完成整个生产过程。本装置自动控制水平较高，生产效率高，操作简单、安全、可靠。 表动力供给 仪表供电采用集中分散式。所需电源、气源由电气专业、空压系统供给，然后由自控专业送往各自用户。 电压： 220V、 50容量： 85 5 主要原 辅 材料、燃料供应 要原料 要原辅材料耗量 序 号 名 称 单 位 数 量 备 注 1 磷酸二氢锂 t/a 3000 国产、汽车 2 三氧化二铁 t/a 1530 国产、汽车 3 溶剂 (乙醇 ) t/a 600 国产、汽车 4 特殊添加剂 t/a 300 汽 车 要原料供应 1、 磷酸二氢锂 上海中锂、四川国理等企业大 量 生产磷酸二氢锂，本项目可将原料 由汽车 或火车 运至项目所在地。 2、 三氧化二铁 英国洛克伍德和上海国泰颜料 等企业大量 生产三氧化二铁，因此，本项目可将原料由汽车或火车运送至项目所在地。 3、醇类溶剂 当地购买。 力供应 1、给 水 厂区 最大时用水量 h， 全天 用水量 d，全年用新 5水量 6492 吨 。 厂区 给水水源为 工业园区 自来水管网，从 工业园区自来水管网引 水管至 厂区 ，上设水表计量 。 2、供 电 本工程 用负荷 为 3028功 计算 负荷 运行小时为 7200 小时， 年耗电为 1308 万 本工程电源引自乌兰察布市集宁区高载能工业园区变电站 10线段。 10源线路由当地供电部门送至 本厂总变电所，交接点为工程总变电所10线端，可满足厂内用电负荷的供电需要。 3、供 热 本项目 采暖及生活所需热水由常压立式 燃煤锅炉 提供。 燃料煤来自于附近 山西 大同煤矿，煤 的热值 约 为 5500 6 6 厂 址概况和建厂条件 址概况 厂址位于乌兰察布市高载能工业园区， 208 国道支线附近，交通便利，距 110 国道 5 公里，铁路公路四通八达。 全 厂 总 占地面积为 266400 平 方 米， 电力供应充足，距市区 3 公里，厂区周围均为荒地，远离居民区，生产环境好，地下水丰富，且水质较好，具有优越的交通运输条件。 程地质、地震烈度及水文地质 程地质和地震烈度 项目 厂址位于 乌兰察布市集宁区高载能工业园区内 ，场地工程地质地层结构主要是古老的麻岩、大理岩变质岩系玄武岩层。 土质较好，适于建厂。 本工程 抗震设 防烈度为 八 度，设计地震基本加速度值 震分组为第一组。 场地标准冻土深度 象条件 乌兰察布市集宁区 地处 *高原南部地带 ,系阴山山余脉之丘陵区 ,地势由西向东逐渐降低 。 平均海拔 1417 米 ,是一南西北三面环山的盆地 北多系山地。属北温带蒙古高原大陆性气候 ,风多雨少 ,干燥严寒 ,冷热不均 ,气候四季分明 。 6平均降水量 384值最高温度 极值最低温度 年平均风速 s 最大 风速 20m/s 风 频 率 海拔高度 1417m 年主导风向 西 北风 最大冻结深度 震烈度 8 度 会环境条件 乌兰察布市集宁区 总面积 方公里，总人口 人，其中非农业人口 人， 2008 年全 区 国 民 生产总值 元，其中第一产业增加值完成 元，同比增长 全部工业增加值完成 元，同比增长 规模以上工业完成增加值 元，同比增长 第三产业完成增加值 比增长 12%。三次产业结构比为 45： 政收入 元，全社会固定资产投资完成 20 亿元。城镇居民可支配收入 8075 元，同比增长 农民人均纯收入 3755 元，同比增长 7 7 公用工程与辅助工程 图运输 址概述 本项目拟建在集宁高载能工业园区。 厂区总占地面积 266400 平方 米 ，其中本项目用地为 43000 平 方 米 。其地理位置优越，交通条件便捷。 工业 区内地域宽阔，地势 较 平坦，建厂条件优越。 象条件 (见 平面布置 1)总平面布置原则 (1)遵循总图专业布置原则，执行国家颁布的有关规范、规定和标准要求。 (2)充分利用工 业 园区现有土地资源，因地制宜，紧凑布置，节约用地，减少拆迁量。 (3)力求工艺流程顺畅，管线短捷，使各规划装置区有机结合，方便生产管理。 (4)确保界区外道路及公用工程管线引入顺畅、便捷。 (5)总图布置充分考虑规划厂址的风向因素。 (6)新建装置尽可能采用联合、露天布置。 (7)厂区道路和场地的布置充分考虑装置的施工 、设备安装、检修及消防通道。 2) 总平面布置 7次设计建设项目， 依据本工程生产特点、工艺流程综合考虑风向、朝向等将 厂区 划分为 三 个功能分区，分别为： 生产 装置区、公用工程区及厂前区。 生产装置区布置在厂区的中间；公用工 程区靠近负荷用量大的装置布置；厂前区布置在厂区南角。 生产装 置区主要由 配料车间、搅拌车间、干燥车间、烧成车间、破碎封装车间 等单项组成，布置在厂区 中间 。 公用工程区主要由 消防 水 泵房 、 配电室、 机修、备品备件仓库组成，布置 在厂区 西侧。锅炉房布置在厂区 北角，位于常年主导风向的下风侧。 厂前区主要由办公楼、 专家楼、 倒班宿舍 、食堂 等组成 ，布置在厂区西南角 。 以上布置综合考虑各装置的前后衔接关系，力争做到工艺顺畅、管 线短捷。同时为了满足检修、安全、通风、管线敷设以及绿化的要求， 厂内主要道路宽 9 米、 6 米，次要道路宽 4 米。 主要技术经济指标表 序号 项 目 单 位 指 标 备 注 1 全 厂区占地面积 公顷 2 本项目厂区占地面积 公顷 3 建构筑物占地面积 661 4 道路 及硬化地面 占地面积 860 5 建筑系数 % 36 6 绿化系数 % 15 7 竖向布置 1)竖向设计原则 满足工艺流程对高程的要求。 竖向设计结合自然地形、工程地质条件和建构筑物、运输道路的设计标高，与厂外及周围地面协调衔接。 适应建构筑物的基础以及管线埋设深度的要求。 确定 场地最 低 设计标高，保证排涝的要求。 因地制宜，节约土石方工程量。 2)本工程所用的场地地势平坦，竖向设计采用 连续 平坡式布置方案，尽量依地形而设，减少土方量， 厂区排水采用 场地自然排水与道路有组织排水相结合的方式，将地表水排出厂外。 厂运输及道路 企业的生产运输以汽车为主，本项目的年总运输量为 8656 吨 /年；其中年总运入为 4656 吨，运出为 4000 吨。 年主要物料运输量表 序号 物 料 名 称 单 位 数 量 运输方式 一 运 入 t/a 4656 1 磷酸二氢锂 t/a 2000 火 车运输 2 三氧化二铁 t/a 1530 汽车运输 3 溶剂 (乙醇 ) t/a 600 汽车运输 4 特殊添加剂 t/a 300 火车运输 5 煤 t/a 226 火车运输 二 运 出 t/a 4000 1 磷酸铁锂 t/a 3000 汽车 或铁路运输 7号 物 料 名 称 单 位 数 量 运输方式 2 废 渣 t/a 909 汽车 或铁路运输 3 灰 渣 t/a 91 汽车 或铁路运输 三 运输总量 t/a 8656 鉴于上年运输量情况，本次设计 为节约投资不 考虑增设运输设备， 生产运力依托 由社会力量协调解决 。为方便成品及 原料的计量，在厂区货运出入口处设置一台电子地中衡。 卡车 1 辆 叉车 3 辆 生活车 2 辆 100T) 1 台 厂内道路：厂内主要道路宽 9 米、 6 米，次要道路宽 4 米。厂区内设置环形通道，原材料及成品运输区设置大型回车场，整个 厂区 道路呈网状布置， 满足 生产运输及消防疏散 的需要 。 厂区道路采用城市型水泥混凝土路面。 厂绿化 本工程绿化系数为 15%，主要种一些乔灌相间的树木草坪，重点绿化厂前区，并在厂区内设置绿化隔离带以达到防尘降噪的目的。 其 它 工厂安全防护 厂区周边设置铁栅围墙，初步规划对外出入口 2 处。 货运出入口：在工厂东北侧，负责产品及固体 (运煤运渣 )运输；厂区的主出入口设在厂区西南角处。在工厂的货流出入口设置了电子地中衡，方便物料计量。 7水排水 计依据 设计依据的规范 建筑给水排水设计规范 建筑设计防火规范 室外给水设计规范 室外排水设计规范 建筑灭火器 配置设计规范 给 水 (1)用 水 量 厂区用水 量 见下 表 及水量平衡图。 厂区新鲜水用水 量表 序 号 用 水 项 目 水 质 标 准 用水定额 (L) 用水 人数 (n) 使用 时间 (h) 时变 化系数 (最大时 用水量 (m3/h) 日 用 水 量 (m3/d) 备注 1 工作人员生活 饮用水 每人每班 50 184 8 2 工作人员洗浴 饮 用 水 每人每班 40 92 1 3 锅炉水处理 饮用水 24 用水按180 天计 4 循环水补充水 饮用水 24 5 未预见 水 量 饮用水 占总用水 量 10% 6 合 计 厂区 最大时用水量 h， 全天 用水量 d，全年用新鲜水量 6492 吨 。 72)水 源 厂区 给水水源为 工业园区 自来水管网，从 工业园区 自来水管网引水管至 厂区 ，上设水表计量 。 (3)给水方式 厂区 给水采用 工业园区 自来水管网 直 接 供水 方式 ，考虑消防用水的特殊性，在 厂区设 消防 水泵房 及 消防 蓄水池 。 (4)给水管网 厂区 给水管网采用 一套 生活供水 管网，枝状布置 ，主管为 地敷设。 另设一套消防 供水 管网， 成 环 状布 置， 主管为 水铸铁管，埋地敷设。 (5)消防给水及其它灭火措施 根据规范， 厂区 火灾危险性属 丁 类，同一时间内火灾次数为一次，灭火延续时间 2 小时，建筑物室内消火栓用水量 10L/S，室外消火栓用水量 15L/S，消防时总用水量 180 厂区 消防采用临时高压消防给水系统， 消防 水泵房蓄水池贮 专用消防水量 180并设 5气压消 防给水设备一套，内配消防泵 Q=90m3/h H=66m N=30有效容积 6 立方气压罐一台。厂区 室外环状 消防 给水管网上设双出口地下式消火栓 ，消火栓间距小于 120 米。 建筑物 室内 设 内消火栓， 室内消火栓箱处设直接启动消防水泵房专用消防泵的控制按钮。 建筑物 室 内按规范要求设置一定数量的手提式干粉灭火器，以备初期火灾时使用 。 76)循环水系统 烧成车间设备 冷却 用 水 循环使用 ，该系统由冷却塔 (包括塔底集水 盘 )、循环水给水泵、循环水给水管及回水管道组成 。 循环水量： 11m3/h 供水温度： 28 回水温度 ： 36 浓缩倍数： 4 循环冷却水供水泵为二台，一用一备 ， 单泵参数 :Q=h H=32m， N=3 冷却塔拟选用逆流式冷却塔 1 座，