年处理600万吨低品位钒钛磁铁矿选矿项目可行性研究报告

1 年处理 600 万吨低品位钒钛磁铁矿选矿项目 第一章 总 论 设单位 （ 1）项目名称： 年处理 600万吨低品位钒钛磁铁矿选矿项目 （ 2）建设单位：金工钒钛科技有限公司 （ 3）建设地点： *县羊角沟镇 朱杖 子村 （ 4）法人代表： * （ 5）企业简况 ： 金工钒钛科技有限公司 是按照现代企业制度，由金河创业投资有限公司、 *鑫晟矿业有限公司、北京上唐矿业投资有限公司、 *县晟奥钒钛科技有限公司和自然人丛培军合资组建，公司注册资金 3000 万元，注册地址位于 *县公营子冶金铸造工业园区 ， 2013 年注 册设立金工钒钛科技有限公司羊角沟分公司，注册地址羊角沟镇朱杖子村 。 金工钒钛科技有限公司成立于 2012 年 5 月，公司致力于中国冶金行业发展，先后于中国冶金研究院、北京钢院、东北大学、承钢、攀钢、北京神雾集团建立了产学研合作关系；围绕共伴生难选复合矿综合利用技术，深度开采技术，合理利用低品位矿，钒钛资源综合利用和尾矿资源合理回收利用，发展新一代电炉熔分提钛和转炉提钒等可循环流程工艺技术开发与应用开展研发工作，目前，开发项目已进入中试阶段，研发产品经专家评定和各项实验结果证明，可使 *区域资源量富集，可进入规模化 生产阶段。 2 目提出背景及必要性 目背景 （ 1）实现有限矿产资源的效益最大化 矿产资源是不可再生资源，矿产资源的价值主要体现在后续冶炼产品市场价值，当冶炼产品用户用量降低 时， 将直接影响矿产资源的价值；我国目前处于经济高速发展的时期，高速发展的经济带动众多的基础建设项目，从而使得目前我国钢铁产品用量居世界首位，根据国外发达国家发展经验，当多数基础建设基本完成后，整个国家钢铁用量将大幅度降低；而钢铁企业的原料来源有铁矿石和回收废旧钢铁，其中回收废旧钢铁冶炼的成本较低，当通过回收废旧钢铁进行冶 炼能够满足国内对钢铁的需求时，用于冶炼生产生铁的铁矿石的使用量将大幅度降低或者不被使用，届时，中国钢铁企业将主要依赖于出口其他发展中国家来寻求发展。 根据目前我国的经济发展速度，预计在未来的 15 年左右将完成多数的基础建设项目，即 15 年内是钢铁企业国内市场最好的发展时期，同时也是铁矿石生产企业的发展机遇，是铁矿石资源体现价值的最佳时期，当钢铁生产能够通过回收废旧钢铁来满足需求时，铁矿石的需求将锐减，铁矿石的价值将受到巨大的挑战，因此，在钢铁企业发展最佳的时期（ 15 年内）将铁矿石最大限度的利用能够使矿山资源的效 益最大化。 （ 2）钛精矿市场前景 广阔 钛是一种重要的 金属。由于钛及其合金具有密度小、强度高、耐高温、耐超低温、抗腐蚀、无磁性、无毒性、超导性等一系列优异特性，被广泛应用于航空、航天、石油、化工、冶金、轻工、电力、电解、海水淡化、国防、舰艇、 3 医疗和日常生活器具等工业生产中，被誉为“现代金属”、“太空金属”、“海洋金属”和继钢铁、铝之后的 “第三金属”等称号。钛铁矿是制取钛渣、人造金红石、钛白粉、金属钛（海绵钛）、含钛钢材及焊条涂料的重要原料。 据有关资料推算，全球钛矿资源储量按 t（注：从 多种文献中收集到的数据相差很大，且很多国家称发现新资源，故此数据仅供参考），主要分布在澳大利亚、南非、印度、中国、美国、巴西、加拿大等国家，前三国主要是次生沉积砂矿，其他国家以原生岩矿为主。 虽然我国是世界上钛矿资源最丰富的国家之一，但是我国是钛精矿进口大国。近几年来，进口钛矿数量呈逐年上升趋势，其中主要以越南矿、澳矿、印度矿进口量最大，另外斯里兰卡、莫桑比克矿也增长较快，正成为第四、五大主要矿源。其次是加拿大、印度尼西亚、马达加斯加、巴西矿的进口矿资源。由于进口钛矿具有可大批量采购，保供能力强， 高，到沿江（沿港）钛白企业运费成本相对偏低等优势，国内许多大 型 钛白企业和沿江（沿港）钛白企业对进口矿的认可度在进一步提高，因此随着国内钛白产量的进一步增加，对进口矿的需求也将保持持续增涨态势。 预计到 2015 年每年进口钛精矿数量不会低于 230万吨。预计国内钛精矿不会低于 10%的年增涨速度，预计到2015年钛精矿总产量不低于 390 万吨。 总之，对 中国钛矿市场而言，供给能力无论是从国内来 看 ，在逐渐增强；从国外来看，由于竞争比较激烈，进口到我国的钛精矿量趋于平稳。 届时 2015 年我国钛白粉总产能将陡增至 420 万吨 ，开工率按 60 75%来计算，钛白粉总产量也将达到 252 315 万吨。预计钛白行业需要钛精矿630吨（按 钛精矿生产 1 吨钛白粉计算）。除钛白行业以外的其 4 它行业年需求量约为 35 万吨。从国内钛矿需求来看，未来 3 年以内，钛矿供应偏紧。预计未来 3 年钛精矿价格将在 1200 1900 元 /吨左右 ，目前钛精矿价格处于底部区域 。 设的 必要性 项目的开发对地区及辽西地区的矿产开发 、 产业经济结构 转型， 具有划时代的意义 。 通过近年来的初步勘查， 仅在地区 ， 目前已 基本 探明的极贫钒钛磁铁矿储量已达 150 亿 吨 。虽然地质储量中铁和钛的含量较低属于 低品位 矿，但含量远高于攀西地区 96 亿吨 的含量 （含远景储量） 。 过去因为技术经济的原因，一直没有得到开发和利用。 沉睡亿年的巨额储量矿产资源得到开发，产品服务于各行各业，将产生无法估量的经济效益和社会效益，能全方位的改变地方的产业、经济结构，对 市、辽西地区、辽宁省的产业经济转型，将作出划时代意义的贡献。 术可行性 金工钒钛科技有限公司 现已 投入资金 近 1 亿元，用于探查资源储量和技术研发。 随着资源储量的查明，并 通过 代表性的 抽 样，委托东北工业大学等科研院校、攀枝花钢铁研究 院选矿室等科研机构，做了 大量的 选矿研究试验。公司还取具有代表性的矿样，委托 四川攀钢选钛厂、 四川龙蟒集团选矿厂、沈阳隆基电磁科技有限公司、河南天鸿选矿剂 有限公司 等技术先进的行业龙头企业，利用工业生产设备 进行了 工业可选性试验。 根据技术研发取得的成果， 金工钒钛科技有限公司股东 *晟奥钒钛科技有 5 限公司，投资近 1亿元资金， 建成了年处理原 矿 60 万吨 的工业生产 试验 基地，并于 2013 年 8 月全线投产。通过采矿、选矿、钛渣冶炼、非高炉炼铁一条龙的实际工业生产， 已经完全突破了 极贫钒钛磁铁矿在 选矿、冶炼 利用过程中所有的 技术瓶颈 ， 为本项目的建设提供了坚实、可行、可靠的技术依据。 试验基地 实际生产指标 如下 ： 表 1 矿山采出原矿指标 项目 指标 10 11% 3 表 1 采出的原矿 经 干式抛尾后的入选原矿指标 表 1 产出铁精矿指标 表 1 产出钛精矿指标 制 依据 （ 1）金工钒钛科技有限公司选矿厂的委托书； 项目 量 干选产率 指标 15 16% 45 50% 项目 选矿比 铁精矿中 铁回收率 铁精矿中 钛回收率 指标 442012 目 选矿比 钛精矿中 钛回收率 钛精矿中 铁回收率 指标 4530 6 （ 2）金工钒钛科技有限公司提供的可研设计所需基础资料； （ 3）沈阳隆基电磁科技有限公司提交的金 工钒钛科技有限公司原矿干抛、弱磁选铁及强磁回收钛铁矿试验研究报告； （ 4）河南天鸿选矿药剂厂提交的金工钒钛有限公司强磁精矿浮选回收钛铁矿试验研究报告 （ 5） *晟奥钒钛科技有限公司提交的 60万 t/ 实际生产指标 （ 6）项目拟建场地 1： 500 地形图； （ 6）各专业相关的设计规范及规程。 制 原则 及范围 则 （ 1） 设计遵循国家、各部委和辽宁省颁布的有关法规、政策和技术规程、规范。 （ 2） 坚持基本建设程序、设计程序和深度要求，尽量利用各项综合条件及优势，加快生产建设，使之投资 省，周期短，见效快，经济效益高。 （ 3） 提高装备水平，采用先进技术。规模化、设备大型化，装备水平要立足于国内领先，工艺技术要具有核心竞争力。充分考虑设备检修和维护保养以及备品备件供应方便性。 （ 4） 设计应本着在生产安全可靠、能耗低的基础上，最大限度的节省投资和降低成本。 （ 5） 总图布置 科学合理紧凑， 尽量 减少占地 利。 （ 6） 立足于试验研究报告，结合 *晟奥钒钛科技有限公司 60 万吨原矿 /年选矿厂的实际生产工艺流程、实际生产指标 ， 并取其精华， 确定选矿工艺流 7 程。 （ 7） 考虑 建设进度，主要厂房基础部分采用砼结构，框架 部分采用钢结构， 辅助生产设施从简。 （ 8） 贯彻“安全第一，预防为主”的方针，重视环境保护、劳动安全、工业卫生及消防等各环节的“三同时”原则。 围 设计从矿山 干选后的 原料送入选矿厂的受料仓开始，经 过选矿工艺流程作业分选，获得最 终 的铁精矿和钛精矿，尾矿经浓缩回水后送入尾矿库堆存。 设计 包括选矿工艺、给排水、供配电、自动化、土建工程、总图布置以及相关的配套设施设计，工程实施进度安排、投资估算及技术经济分析 。 目建设条件 羊角沟 镇 位于 *县驻地大城子镇东约 26 公里处，东经 11951 至12013 ，北纬 4094 至 4114 ，南同尤杖子乡和建昌县的谷杖子乡接壤，东与县胜利乡为邻，北连水泉和甘招乡，西接东哨和老爷庙镇，乡域总面积 170 平方公里。 项目建设地点位于 羊角沟 镇杖子村，交通运输方便。 源及供电条件 本项目拟建 660高压变电站一座 , 10压配变电所一座。 本工程由 66电源（国家电网）向 660高压变电站供电，高压变电站的 10分别向低压变配电所、球磨机、 200上大功率电机等电压等级 10设 备供电。 8 水条件 选矿厂生产必须补充的新 水 ，拟从大凌河 流域打井 取水补充 ，水量充足。取水距离 里，新建取水泵站和取水管线。 部协作条件 项目建设必须的主要原材料为水泥、钢材、木材等，在本地均可购进。项目建成后，一般的常用的备品备件在市 均可采购 ，主要设备的备品备件 可 提前到设备生产厂家订购。当地企业间能互相协作，确保生产正常进行。 设规模及产品方案 项目 拟建选矿厂处理 原矿能力 600 万 t/a，日处理 原矿 2万 吨 。 案 年 产 钒钛 铁精矿 50 万吨， 钒钛 铁精矿中 ， 量大于 ； 年 产钛精矿 20 万吨，钛精矿中 6， 6%。 要建设方案 本项目为 低品位 钒钛磁铁矿开发利用综合回收项目，因为原矿品位较低，选矿 难度 比较高，项目建成后，需用原矿量和排出的尾矿量比较大。 在 综合考虑 平衡原料运输入厂、尾矿的输送和堆存、产品运输出厂、厂址地形条件、建设投资等因素后，项目厂址确定在 *县羊角沟镇朱杖子村，与 矿区边缘和尾矿库之间，厂区位置是荒坡地。 9 矿 工艺 原矿经一段磨机粗磨，粗粒矿浆经弱磁分选出粗铁精矿和选铁粗粒尾矿。 粗铁精矿铁二段磨矿分级两次精选铁精矿浓缩过滤铁精矿产品。 选铁粗粒尾矿 扫选除铁 浓缩脱泥、隔渣 钛一次强磁选 钛二段磨矿分级 浓缩 弱磁除铁 钛二段强磁选 钛三段强磁选 浓缩浮选作业浮选钛精矿浓缩过滤钛精矿产品。 表 1 项目设计指标 产品 产率 （ %） 产量 万 t/a 品位（ %） 回收率（ %） 矿 00 精矿 0 精矿 0 矿 30 项目主要 工艺 设备 184 台套，具体如下： 磨矿 设备 一段磨矿粗磨选用 式溢流型球磨机 3台 ； 铁二段磨矿 选用 台； 钛二段磨矿选用 台； 分级设备 一段分级设备为 2460 双质体直线振动筛 3台； 10 铁二段预先分级选用 旋流器组 3 组，铁二段检查分级选用 频叠层筛 6台； 钛 二段预先分级选用 旋流器组 3 组，钛二段检查分级选用频叠层筛 9 台； 强磁选前隔渣选用 层直线振动隔渣筛 6 台。 弱磁选铁设备 粗粒弱磁选选用 粒预选磁选机 12 台； 铁一次和二次精选 选用 选磁选机 6台。 弱磁除铁设备 粗粒选铁尾矿扫铁选用 尾磁选机 12 台； 选钛二次强磁前除铁选用 尾磁选机 3 台。 选钛强磁选设备 选钛一次强磁机选用 台； 选钛二次强磁机选用 台； 选钛三次强磁机选用 台。 浮选设备 浮选机采用充气机械搅拌式 组合，经综合考虑各种因素，确定采用主机型为 8 72台。 浓缩设备 粗铁 精矿二段磨前浓缩选用 台； 铁精矿过滤前浓缩选用 缩磁选机 2台； 粗粒选铁尾矿浓缩选用 10M 12M 浓缩脱泥斗 3组； 11 选钛二段强磁前浓缩选用 流斜板浓密机 3台； 三段强磁精矿入浮前浓缩选用 流斜板浓密机 3台； 浮选精矿过滤前浓缩选用 台； 浮选尾矿排放前浓缩选用 台； 总尾矿一次浓缩选用 12旋流器组 2 组； 总尾矿二次浓缩选用 效浓密机 2 台。 过滤 设备 铁精矿过滤选用 80陶瓷盘式真空过滤机 2台， 一备 一用； 钛精矿过滤选用 空盘式过滤机 2 台，一备一用。 拟建生产性主要构筑物包括： 原矿受料仓、原矿转运皮带通廊、原矿堆料通廊、粉矿料仓、一段磨矿分级主厂房、一段粗粒磁选主厂房、浓缩厂房、强磁选主厂房、二段分级厂房、二段磨矿分级主厂房、铁钛过滤厂房、铁钛精矿仓、浮选主厂房、浮选精尾矿泵站、钛精矿滤前浓缩斜板、浮选尾矿浓缩斜板、尾矿浓缩池两座、尾矿输送泵站、高压变配电站、低压变配电所、高位水池、厂区回水池、回水泵站。 具体布置详见厂区平面布置图。 本项目 设计确定 ，入选原矿进厂、生产辅助性材料入厂，钒钛铁精矿、钛精矿成品出厂等的运输方式均为汽车运输，尾矿外排到尾矿库采用管道运输。 运输道路为 混凝土 路面， 原矿 进厂道路、产品出厂道路等主干道路面宽12M；通往各厂房的 主 干 道路面宽 8m， 厂区内的辅助 次干 道路面宽 6m、 4m。 12 项目建成投产后，每年 汽车 运输总量：运入 原矿 600 万吨， 耗材 3810 吨（钢球、衬板等），药剂 2600 吨 ； 运出 钒钛铁精矿 50 万吨， 钛精矿 20 万 t/a；管道 输送尾矿 530万 t/a。 辅助设施 力 （ 1） 电源： 66电源供到厂区高压变电所，由高压变电所 供 给选厂 10 本项目 除球磨机 、 渣浆泵为一类负荷外，其余部分均按二、三类负荷考虑。高压电机电压： 10压动力设备： 380/220V 中性点接地系统。 （ 2） 用电负荷：本工程用电设备总装机容量 作设备容量23678.8 全厂年耗电量： 3637 万 单位产品耗电量： t（原矿）。 （ 3） 高压 变电站：工程拟建一座 660 高 压 变电站，电源 由 国家主干电网 供电 ，高压变电站将委托电力部门专业设计 ； 高压变电站 由 10分别向低压变配电所 、 球磨机、 200上大功率电机等 电压等级 10设备供电。高压供配电设备选用 列高压开关柜和 0 虚拟接地综合装置。 （ 4） 低压配电所：本项目拟建 10压配变电所一座， 安 装 2台 压器。其中一台专 为 浮选车间供电；另一台对浮选车间外的低 （ 5） 传动及控制：厂内低压配电系统均采用电缆放射式供电。电缆敷设 13 时，出线柜到 用电设备 之间， 采 用穿管直埋、电缆沟或架空电缆桥架敷设方式。凡功率大于 55电动机，均采用降压启动方式。 原料转运系统、磨矿系统等，根据工艺要求，采用 锁，设集中控制或就地控制的方式。 （ 6） 防雷接地：建筑物属三类防雷建筑物，建筑物高度大于 15m 的均装设避雷带进行保护，露出屋面的金属烟囱及其它金属构件均与避雷带可靠连接。电气设备采用变压器中性点接地系统。 排水 （ 1） 项目用水量 情况 ： 总用水量为 7200 m3/000 m3/200 m3/利用率 （ 2）新水水源：项目计划在大凌河沿岸建深井数口取水，各取水井的水泵送到取水泵站汇集，由取水泵站向厂区补充新水。 取水泵站距厂区 17水能力 1200 m3/h。 （ 3）厂区循环水系统：本项目用水以循环水为主，对循环水的要求较高。项目拟将选矿厂排出的尾矿先经旋流器预先浓缩，旋流器溢流再经高效浓密机浓缩，获得水质较好的循环水 。尾矿两次浓缩的底流排送到尾矿库，沉清后返回生产使用。 尾矿浓缩获得的清水、尾矿库澄清的清水，都汇集到建设在厂区内的 1万 循环水泵站将清水送入厂区内 2500生产使用。 （ 4）浮选循环水系统： 项目 拟 将浮选尾矿利用斜板 进行 浓缩后，溢流水与浮选精矿滤前斜板浓缩水溢流合并，供浮选生产补加使用。 14 （ 5）消防水系统： 选矿厂工业建筑耐火等级为二级 ， 且为可燃物较少的单层、多层丁、戊类厂房，可不设置室内消火栓。 室外消防给水： 15 L/S， 一次灭火用水量： 108 在厂区高处，高位水罐旁边建一座 1000 按 筑灭火器配置规定，在有火灾危险的建筑物内（如 干燥间、变电所、 配电室等）配置手提磷酸铵盐干粉灭火器 。 （ 1）热力 本项目除浮选药剂加温和冬季车间供暖之外，不需要热力辅助。考虑节能和使用操作方便，浮选药剂加温采用电加热。车间内， 主要设备附近设置操作室与车间隔离，操作室内用空调取暖和降温，因此车间内不再增加供暧设施。 （ 2）通风 根据工艺浮选机 要求 的风压、风量配套浮选 鼓 风机。 浮选总风量 220m3/备进口风压要求大于 19用浮选专用风机 台， 三 用一备 。 主 风管 一根，分送三 个系列 的 浮选设备。 浮选主厂房 、浮选药剂配制间， 采用玻璃钢轴流风机进行机械通 风，风机型号共设四 台风机，保证每小时换气次数大于 12次。 浮选 药剂配制间的稀硫酸配制桶，在配制稀硫酸时散发出的酸雾， 设计考虑采用玻璃钢风罩进行收集，然后通过玻璃钢风管引至屋顶上方高空排放。 化验室的溶样间散发的气体，设计采用 玻璃钢轴流风机 ， 进行机械 式强制 通风 。 15 本项目拟建小型机修间，承担工艺矿设备、给排水设备选矿通风设备、及机修设备自身的日常小修维护任务，而设备维修需要的各种铸件、锻件、有色金属件、大型加工件、精密件等的制造、加工、修理，检修等工作任务全部依靠外协解决。 项目拟建仓库两座 600要承担选矿、给排水 设施、通风设备的 备品 备 件 和其他零星材料存放和分发。 场地总体属于中山构造剥蚀地貌， 缓 斜坡地形。区内地质构造较简单，地层较单一，未见断层断裂出露。建、构筑物按 7 度抗震设防， 生产厂房及生产工艺必须的设施等构筑物，地平面以下的基础部分采用钢筋混凝土基础，地平面以下的部分采用钢结构 ，厂房围护采用压型彩板围护 ；变电站、配变电所采用钢筋混凝土框架结构，砖墙围护。 保、安全卫生 、 节能及 消防 按照“三同时”的原则，本工程对生产过程中产生的粉尘、废水、废渣、和噪声均设置了净化处理设施，达标达到国家规定的排放标准。 本项目安全、环保及工业卫生投资为 元（主要为：尾矿输送、尾矿浓缩、尾矿库等），占工程 总 投资 元的 （ 1）废水：选矿废水包括工艺生产废水 （尾矿）和 冲洗地坪废水，全部 16 废水 （尾矿）经过两段 浓缩，溢流送回选厂循环利用，底流集中排入尾矿库进行沉淀净化，除少量蒸发损失外，尾矿库内澄清水 全部 返回选矿厂 循环水系统 ，项目水循环率为 （ 2）除尘 本项目没有破碎作业，选矿工艺过程都是带水湿式作业。粉尘产生点，主要是原料胶带机转运终点缷料时，产生少量扬尘。因此本项目不设除尘设施，胶带机缷料点产生的粉尘，采用高压水喷雾法降尘。 （ 3）噪声：噪声主要来自 重负荷 设备 （ 如球磨 机）、高速运转设备（如 风机 ） 等。设计对这些高噪声源安装消声器、减振垫等设施，有效控制噪声的产生并降低噪声对环境的影响。 （ 4）固废：固体废物为选矿工艺排出尾矿 ， 尾矿通过管道压力输送入尾矿库堆存。 设计在场区及选矿厂周围 可利用的地方 ， 种植吸声防尘效果较好的常绿树种，以减少水土流失，做好水土保持工作，减轻对生态环境的危害。本项目绿化系数约 6%。 动安全及职业卫生 根据职业安全卫生工作“三同时”要求，遵照“安全第一、预防为主”的方针， 选矿厂设计中考虑了一系列的安全防护措施，在正常工作条件下，可避免出现重大安全事故，保证生产安全。对于岗位上存噪声等职业危害因素，设计采取防护措施后，符合工业企业设计卫生标准。 17 （ 1）厂区设环状道路和停车场，各建筑物道路与外部道路相通，可兼作生产、消防用。 （ 2）设备裸露运转部分设防护罩或防护栏杆，设备周围预留足够的检修空间和人行过道，平台及孔洞边缘设置安全栏杆。 （ 3）电气设备及电线的金属保护外壳采取安全保护接地装置。各车间厂房除工作照明外，还设有局部检修照明。 （ 4）对 15构 )筑物设计采用装设避雷带或避雷针进行保护。 （ 5）浮选药剂 浓硫酸单独设置硫酸贮存间，使用浓硫酸贮罐 ，硫酸配制时，浓硫酸用泵从浓硫酸罐直接送入配制搅拌桶，从贮存到配制，整个过程为全密闭 。罐区按最大事故量考虑了防护堤及事故硫酸中和池，采用耐酸水泥及耐酸砖防腐。 业卫生 （ 1） 选矿厂除尘 、通风 本项目对胶带机缷料点产生的粉尘，采用高压水喷雾法降尘 。 对浮选车间、药剂制备间等产生有害废气的车间厂房均采取通风措施，全面通风换气，以达到规范的要求。 加强作业人员个体防护，正确穿戴劳动保护用品，在有粉尘地点工作 的 人员，需佩戴防尘口罩；硫酸贮存间设置洗眼器等防护设施，操作工人配戴自吸过滤式防毒面具、橡胶耐酸碱服等劳保用品。 选矿厂内空地尽可能绿化；定期进行粉尘和风流的测定和化验工作。以保证工作环境达到工业企业设计卫生标准（ 规定的标准值。 （ 2）噪 声控制措施 18 本项目 生产厂房的布置 ， 既要满足生产流程的要求，又要满足安全卫生的要求，即产生污染物的厂房布置在下风向；产生较大噪声的厂房布置在厂区边缘；各建筑物和构筑物之间留有安全防护距离。 设计对高噪声源安装消声器、减振垫等设施，有效控制噪声的产生并降低噪声对环境的影响。设计隔音操作室， 采取防止噪声危害的个体防护措施（如给作业人员配戴耳塞、耳罩等），或采取缩短作业人员接噪时间等生产管理措施，以降低噪声对作业人员的危害程度。 通过综合措施降低噪音，大部分岗位噪音低于 85个别设备可能超标，采取个人防护后， 工人噪声暴露水平可达到标准要求。 （ 3）生活休息室 根据各工序的生产性质、生产污染程度及其总图布置，分别集中设置了生活休息室、卫生间等。并配备必须的劳动保护用品，加强个体防护。 能 本项目生产工艺工序能耗为每吨原矿 t。低于类似选矿厂的能耗标准，说明该选矿系统设计符合有关节能规定。 本工程可行性研究是对 低品位 矿产资源的综合利用。可行性研究阶段合理采用大型高效的选矿设备、将变压器设置在负荷中心，降低电能损耗、采用先进适用的自动化控制技术、选择节 能电器设备等综合措施，最大限度降低了能源消耗。企业投产后，只要建立健全规章制度，加强生产管理，本设计有关节能指标经过努力是可以实现的。 19 防 该厂区构筑物均为丁、戊类车间，室外消防水量 15l/s，火灾延续时间为两小时，一次消防水量为 108水量储存在选矿区 1000 内。每个消火栓保护半径不超过 120m， 低压消防管网与全厂生产水管网并用 ， 以确保消防给水安全 。 供配电设施建筑物耐火等级：变压器室按一类耐火等级，配电室、控制室等电气室按二类耐火等级。设计对于在生产过程中还会存在的一些 火灾危险，采取了一系列相应的防范措施，安全生产得到 能 保障。 资估算及投资效果 项目总投资为 元，其中：建设投资 元、铺底流动资金 元 ,建设期利息 1487 万元 。 全厂职工定员为 376 人 。 项目建设 期 2 年，第 3 年达到设计生产能力的 75，第 4 年达到设计生产能力。项目达产后，年销售收入 59000 万元，利润总额 元，税后利润 投资收益率 ，项目资本金投资净利润率 108 ，全部投资财务内部收益率（税后） ，投资回收期 （含建设期 2年 ），产能盈亏平衡点 本项目是对 极 贫 矿产资源的 开发、 综合回收利用， 将 为地区的 低品位 矿产资源利用找到一个突破性的方向，并直到起到行业、技术的龙头作用，将填补、改写我国东北地区钒钛资源开发利用的空白和历史 ；本项目建设 适合 企业 可持 20 续发展的实际需要 。 综上所述，本工程资源可靠，技术上可行，经济上合理，设备装备水平高。经济效益和社会效益良好。 目实施进度计划 本项目自 2014 年 1月至 2015 年 12月， 建设期 2年。 21 第二章 市场分析 钛及其合金由于密度小 (强度高（有的达到 1000比强度大、高低温性能优异，因此首先被广泛应用于航空、航天等行业，成为军事工业不可或缺的结构材料。除此之外，钛及其合金在很多化学介质中优异的耐腐蚀性能及其它综合性能，又被石油、化工、医药、体育等民用行业广泛接受，逐步取代各种金属材料，在短时间内跃居金属材料使用的第三位。 钛元素发现于 1789 年， 1908 年挪威和美国开始用硫酸法生产钛白， 1910年在 试验室中第一次用钠法制得海绵钛， 1948 年美国杜邦公司 (用镁法成吨生产海绵钛，这标志着海绵钛即钛工业化生产的开始。 反应过程如下： g 可见钛材生产过程中涉及剧毒化学介质氯气（二战中的化学武器）和贵金属镁，而且反应过程需要大量的能量，这就是钛材昂贵的原因。这个过程冶炼出来的钛材还不能用于生产，因为它还是多孔疏松状的，形似海绵，称为海绵钛，海绵钛将被置于真空自耗电弧炉中冶炼出钛 锭，用于板材、棒、管子及其他形式钛材的生产。 我国钛资源丰富，矿产比较集中，换算成 0 亿多吨，为世界第一。 目前已经得到开发利用的 钛矿 ， 主要分布在四川、云南、广东、广西和海南等省区，其中攀枝花地区的蕴藏量占世界总储量的 35%。然而，同世界主要钛矿产地相比，我国的天然金红石（ 源少，易开采利用的砂矿少。 22 我国已经形成生产能力的钛精矿， 多为钛钒铁共生岩矿，选冶起始成本高。 中国钛工业起步于 20 世纪 50 年代， 1954 年北京有色金属研究总院开始进行海绵钛制备工艺研究， 1956 年国家把 钛当作战略金属列入了 12年发展规划， 1958 年在抚顺铝厂实现了海绵钛工业试验，成立了中国第一个海绵钛生产车间，同时在沈阳有色金属加工厂成立了中国第一个钛加工材生产试验车间。 1980年前后，我国海绵钛产量达到 2800t，然而由于当时大多数人对钛金属认识不足，钛材的高价格也限制了钛的应用，钛加工材的产量仅 200 吨左右，我国钛 产 业陷入困境。 2002年我国生产海绵钛 3328t，实际销售 3079t； 2003 年我国生产海绵钛4112t，销售 4128t。可是由于国际大化工、航空航天业的规模发展，已经让国际钛材走向供 不应求的局面，导致从 2002 年来我国钛材疯狂上涨的局面。 近年来我国国民经济持续发展 ， 2010年中国钛工业走出低谷，增长显著。2010 年我国共生产海绵钛 吨，同比增加了 我国生产的 海绵钛 的 80% 85%， 用于国内工业生 产 。 钛材加工的产能决定于钛锭的生产能力，也就是国家拥有真空自耗电弧炉的总体吨位。经钛协会统计 ： 2003 年我国实际生产钛材约 6000t， 仅 占世界总产量的 10%左右 ；而 2010 年中国钛锭的产能已经达到 89200 吨，实际生产钛锭 46262吨，钛加工材 38323 吨， 占世界总 产 量的 可见中国的钛加工工业 随着国民经济的发展和需求 ， 已经走在世界前列，位于 钛生产大国 之列。 目前，我国钛加工及其制造业在地理上体现了三分天下的格局： 以宝鸡为中心的西北地区。以宝鸡有色金属加工厂及其控股的宝鸡钛业有 23 限公司为龙头，形成了我国专业化程度最高、加工设备最系统化、产品规格最多的钛加工及其制造业基地。西北地区的钛材主要供给给国家的军事生产部门，民用的设备生产部门，部分出口到波音 、 麦道 、 罗 以沈阳为中心的东北地区。 以沈阳有色金属加工厂、抚顺特钢板材有限责任公 司、沈阳东方钛业有限公司等单位为主 ， 形成了东北钛加工及设备制造集团，该地区中小企业多，钛设备制造颇为活跃，由于东北是我国的老重型工业基地，人才是不缺的，缺的就是强化的管理和综合组织能力，尤其是在地方优惠政策的扶持下也将形成一定的气候 以 上海为中心的长江三角地区。以 宝钢集团上海五钢有限公司、南京宝钛中惠集团有限公司、张家港市宏大钢管厂等单位为主形成了长江三角洲钛加工及其设备制造集团。长三角地区的有色金属的设备的加工能力已经可以体现我国在这个方面的实力，每年在有色方面的设备大量出口，质量可靠，已经有部分质量，管 理比较成功的企业走进了军工制造的大门。虽说没有大规模的军品生产，但也能充分说明我们的制造能力和钛材在军事上的应用的前景。 世界上能完成钛 从 矿山 采选 冶金 加工 钛设备制造及科研 设计 应用 等 完整体系的国家只有四个：美国 、 苏联 /俄罗斯 、 日本 、 中国。这也是现代冶金工业的典范。 （ 1） 钛在军工方面的应用 钛在军事工业方面有着十分广阔的用途。核动力潜艇、水翼艇、迫击炮身管、反坦克导弹、导弹发射器、坦克防护板、防弹背心等大量用钛。据资料介绍，一艘台风级核潜艇，用钛量高达 9000 吨 ，由此可见军工对钛材的 需求巨 24 大。 （ 2） 钛在航天航空方面的应用 钛广泛用于航空工业，民用飞机用钛量约占构架重量的 20 25%；此外战略火箭发动机、宇宙飞船（如神舟五号、神舟六号）、人造卫星天线等也大量用钛。 进入 2010 年，全球商业航空业开始复苏，随着波音 787、空客 大型客机未来两年投产加速，航空钛材需求的增长将带动全球钛材消费需求形势出现好转。在大飞机项目逐步推进的情况下，未来 10 年中国航空钛材需求有望达到 吨。 （ 3） 钛在海洋产业方面的应用 在海水中，钛具有其他金属材料无法比拟的耐蚀性能，特别是耐受海水的高速 冲刷腐蚀。目前，美国、日本、法国等国家都已研制出各种先进的钛制深潜器、潜艇、海底实验室装置来进行海洋研究。此外，沿海电站、海上采油设备、海水淡化、海洋化工生产、海水养殖业等都广泛采用钛制设备和装置。 （ 4） 在化工方面的应用 中国化工用钛主要包括氯碱 、 纯碱 、 真空制盐 、 石油化纤 、 精细化工以及无机盐等方面 ， 钛设备的应用已从最初的 “ 纯碱与烧碱工业 ” 扩展到整个化工行业，设备种类已从小型、单一化发展到大型、多样化 ，随着 中国钛加工技术的进步同时推动着中国化工用钛向更深、更广的领域发展。 据统计： 近九年，中国化工行业用钛量约 为 7万吨，略高于 2009 年和 2010年两年中国钛材生产量之和 。 二十世纪 70 80 年代以后，我国真空制盐企业逐步开始采用钛金属材料制造设备，结果设备腐蚀情况大大改观。 25 根据一套万吨级装置的用钛量约 6 吨来计算， 2013 年离子膜烧碱预计新建产能 800 万吨，预计钛消耗量为 4800 万吨，预计 2014年新增产能 200吨，用钛量为 1200 吨。在 对苯二甲酸 )方面，中国大陆 置目前规模1600 万 t/a，正在建设的 置规模 690 万 t/a，用钛量将达到 30003500t/a。 （ 6） 在石油精炼中的应用 在 石油精炼过程中，石油加工产品与冷却水中的硫化物、氯化物和其他腐蚀剂，对炼油装置特别是低温轻油部位的常减压塔顶冷凝设备的腐蚀性严重，设备腐蚀问题已经成为困扰炼油工业的突出问题之一。近年来美国、日本等国将钛制设备引入到这些高腐蚀的环节，取得了很好的效果。 （ 7） 在汽车工业方面的应用 钛的轻质、高强度等性能早已被汽车制造商所关注，钛在赛车上的应用已有许多年的历史，目前赛车几乎都使用了钛材 。在 2006 年， 日本汽车用钛 就达到 1503 吨 。 节能减排要求汽车轻量化发展，钛合金是汽车轻量化发展中最具发展潜力的轻质材 料。 随着全球汽车工业的发展，汽车用钛还在快速增加。 （ 8） 在医学中的应用 随着医疗技术的提高，在人体内植入金属是十分常见的外科手术，由于钛金属具有与人体组织排异反应弱，目前 在 人工骨骼、人工关节、人造牙等人体植入物方面得到广泛的应用。此外，钛在制药机械、医疗器械方面的应用也得到进一步的认识，未来需求不可低估。 （ 9） 在体育和日用品方面的应用 26 钛在全球高尔夫球具制造领域的消耗数量巨大，每年用于钛高尔夫球具制造的钛材量高达 6000 多吨。此外，网球拍、羽毛球拍、滑雪杖、雪铲、登山冰杖、登山钉、雪撬、击剑防护面罩、钓 鱼杆、自行车、眼镜架、手表、工艺品以及其它生活用品都广泛使用钛材。 （ 10） 在建筑材料方面的应用 备受关注的中国国家大剧院曲面屋顶全部采用钛金属板制作，是建筑用钛的典型案例，这个穹顶用掉约 100吨 钛材。据有关资料介绍，钛材在屋面、窗框、屋檐、山墙、防雨墙屏障、围栏、外部装饰壁板、内装饰材、以及纪念碑、墓志铭、名牌、厢屋、化妆柱和空气调节器等方面都有应用 （ 11） 在核工业方面的应用 除上述用途外，钛是发展核工业不可缺少的重要材料，核反应堆使用的很多设备、管道和相关部件，除使用锆、铪外，还需要大量的钛和钛基合金 材料。随着核工业的进一步发展，钛的价值必将会得到更多的体现。 品需求情况与市场预测 （ 1）钛白粉市场 世界钛白粉的消费量和产量与国际经济紧密相连，呈波浪式向前发展， 80年代初为 200 万 t/a， 2013 年全球钛白粉市场需求 已达 600 万吨， 从 2014年 开始，每年按 将约 5%的速度 增长 。 在全球钛白粉需求进入稳定增长的大背景下 ,我国的钛白粉行业 已 成为全球市场中的一大亮点 。 经过 20 年的发展 ,目前我国城市化率也才 接近 50%,与发达国家平均 75%的城市化率相比还有很大差距 。 另外 ， 我国钛白粉的年人均消费量约一千 克 ,仅为欧美发达国家的四分之一 。 这两个因素叠加起来将带动 27 中国钛白粉的未来需求维持在 10%以上的快速增长 ,预计未来 5 年中国有望成为全球钛白粉生产和消费的第一大国 。 同时，由于欧美市场 钛白粉 的供应紧缺，中国钛白粉出口呈快速增长并于 2010年 5 月首次出现贸易顺差。 因此，可以预计，未来国内 国际 市场对钛白粉的需求将持续增长。 2000 年我国钛白粉总消费量 25 万 吨 ；而 2012 年我国钛白粉总生产能力达到 250 万 t/a， 成为世界第一大钛白生产国 ， 年产量为 210 万吨 ，消耗钛精矿 500 万吨 。 （ 2） 钛精矿市场预测 中国钛资源储 量居世界首位，攀（枝花）西（昌）地区钒钛磁铁矿总储量为 96 亿 t（包括尚难利用和远景储量），其中共生 亿 t，占国内已探明储量的 90，占世界已探明储量的 35。 经过近年来的勘探，仅在辽宁地区，已经基本探明的钒钛磁铁矿储量达150 亿吨，因为技术、经济的原因一直没有得到开发利用。 虽然我国的钛矿资源较为丰富，但是由于高品质的钛矿资源不多，现在我国的钛精矿不能自给自足，每年都需要大量进口。 2012年 1，我国累计进口的钛精矿总量大约为 255 万吨，从越南进口的钛矿约占我国钛矿总消耗量的 1/3 左 右 自 2012 年 7月起， 我国钛精矿的主要出口国 (越南 ),限制缩减出口到我国的钛精矿量减少了接近一半，使得国内钛精矿需求更加紧张。因此本项目建成投产后，有较好的市场前景。 28 品价格分析与市场风险 品价格分析 由于钛工业及钛白行业的发展，对钛精矿的需求越来越大， 近五年来，钛精矿（ 46）的市场价格范围 950 2200 元 /t， 目前钛精矿（ 46）市场价格基本稳定在 1200 元 /t， 处 于 相对较低的价格区间 。 钒钛铁精矿可通过企业下游冶炼工序生产高钛渣，采用 “ 立式快速还原炉 +熔分 电炉 +转炉 ” 三联热装冶炼低品位钒钛磁铁矿的新技术，目前大型工业化生产试验已获得成功，在此 钒钛铁精矿价格按铁粉价格计算 700元 /t。 场风险 虽然目前中国的钢铁行业产能偏大，发展钢铁业存在一定风险，但中国钢铁行业依靠国外铁矿资源的现状难以改变，给国内占有铁矿资源的企业提供的机遇大于分险。尤其是综合开发利用 低品位 资源，变废为宝 ， 必定 大有可为。 此外，本项目投产后，产出的钒钛铁精矿中 量 高达 是攀枝花地区钒钛铁精矿中 的 5 倍以上。所以本项目 开发利 用价值远比一般铁矿高得多。 29 第三章 选矿工艺 设规模及产品方案 本 项目拟建选矿厂处理原矿能力 600万 t/a，日处理原矿 2 万吨。 产品方案为：年产钒钛铁精矿 50 万吨，钒钛铁精矿中， ； 年产钛精矿 20 万吨，钛精矿中 量大于 36， 6%。 矿条件 *县羊角沟 矿山储量 20亿吨以上 ，可满足供应 。 （ 1）矿山采出原矿指标 表 3 1 矿山采出原矿指标 项目 量 指标 10（ 2）采出的原矿经干式抛尾后的入选原矿指标如下： 表 3 2 矿山采出原矿干选后指标 作制度 选