中国高岭土有限公司高岭土功能材料生产基地综合技改项目方案设计.doc

中国高岭土有限公司 高岭土功能材料生产基地综合技改项目 初步设计初步设计 工程号：工程号：JYJS-J13102G 苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司 二二 O 一三年十月一三年十月 中国高岭土有限公司 高岭土功能材料生产基地综合技改项目 初步设计初步设计 工程号：工程号：JYJS-J13102G 总总 经经 理理：禹禹 琦琦 分分管管副副总总经经理理：蔡蔡 建建 总总 工工 程程 师师：江江 炳炳 林林 设设计计总总负负责责人人：韩韩 映映 炜炜 苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司 中国高岭土有限公司 高岭土功能材料生产基地综合技改项目 初步设计初步设计 审 定 人 ： 审 核 人 ： 编制人员 ：张忠飞 教授级高工 陈庆福 高级工程师 吴真远 高级工程师 陈丽坤 高级工程师 刘 松 高级工程师 程 燕 高级工程师 郭敬平 工 程 师 孙航伟 工 程 师 宋林杰 工 程 师 目目 录录 1.总论总论.1 1.1.前言1 1.2.设计依据3 1.3.设计原则4 1.4.建设条件5 1.5.主要设计内容简述7 1.6.主要技术经济指标7 1.7.存在问题与建议9 2.建设方案建设方案 .10 2.1.工艺技术方案.10 2.2.工艺设备选型方案13 2.3.工程方案23 3.原料基地原料基地 .25 3.1.开采方法的确定26 3.2.井田境界27 3.3.矿山生产能力、服务年限和工作制度27 3.4.延深方案28 3.5.矿床开拓29 3.6.开采顺序31 3.7.矿山基建工程31 3.8.采矿方法35 3.9.矿井通风39 3.10.井下排水46 3.11.矿山机械47 3.12.安全技术与工业卫生59 4.总图布置与公用工程总图布置与公用工程62 4.1.总图布置62 4.2.公用工程63 5.环境保护环境保护 .68 5.1.概况68 5.2.环境保护原则及标准68 5.3.污染源与污染物及治理69 5.4.环境保护投资估算71 5.5.环境影响评价71 5.6.评价与审批71 6.职业安全卫生及消防职业安全卫生及消防72 6.1.职业安全卫生72 6.2.工业卫生86 6.3.消防86 7.节能节能88 7.1.编制依据88 7.2.节能措施综述88 7.3.节水措施88 7.4.水耗指标分析89 7.5.评价与审批89 8.劳动定员劳动定员 .90 8.1.劳动定员90 8.2.人员培训91 9.项目实施计划项目实施计划.92 9.1.建设工期92 9.2.项目实施进度表92 10.投资概算及资金筹措投资概算及资金筹措93 10.1.投资概算依据93 10.2.投资概算93 10.3.资金筹措及分年度使用计划93 11.财务评价和经济效益分析财务评价和经济效益分析 .95 11.1.财务评价条件95 11.2.经营收入估算95 11.3.营业税金及附加95 11.4.总成本费用95 11.5.财务盈利能力分析96 11.6.不确定性分析97 11.7.借款偿还期97 11.8.财务评价结论97 12.结论结论98 附表：附表： 附表 1：流动资金估算表 附表 2： 投资使用计划与资金筹措表 附表 3：营业收入、营业税金及附加和增值税估算表 附表 4：总成本费用估算表 附表 4-1：工资及福利费估算表 附表 4-2：固定资产折旧估算表 附表 4-3：无形及其它资产摊销估算表 附表 5：利润与利润分配表 附表 6：项目投资现金流量表 附表 7：项目资本金现金流量表 附表 8：借款还本付息计算表 附表 9：财务计划现金流量表 附表 10：资产负债表 附表 11：敏感性分析 附件：附件： 附件 1：企业法人营业执照 附件 2：采矿许可证 附件 3：固定资产项目贷款承诺函 附件 4：设计委托书 附图：附图： 附图 1 生产基地总平面布置图 附图 2 主流程数质量流程图 附图 3 高档高岭土生产线数质量流程图 附图 4 主流程设备联系图 附图 5 高档高岭土生产线设备联系图 附图 6 原料基地总平面布置图（井上井下对照图） 附图 7 原料基地开拓系统平面图 附图 8 原料基地开拓系统剖面图 附图 9 原料基地通风系统示意图 附图 10 原料基地采矿方法图 附图 11 原料基地井下避灾路线图 附图 12 原料基地井巷断面图 附图 13 原料基地泵房硐室平面图 附图 14 原料基地供电系统图（一） 附图 15 原料基地供电系统图（二） 1 1. 总论总论 1.1. 前言前言 1.1.1.企业概况 中国高岭土有限公司，原名苏州瓷土公司，成立于1955年4月，隶属于国资委直 接管理的中国中材集团有限公司，是中材集团二级企业中国非金属矿工业有限公司 全资控股的高岭土采、选、研联合企业，是目前我国高岭土行业历史最为悠久的著 名企业。公司生产的著名的“阳山”牌高岭土以其自然颗粒细、可塑性好、白度高、吸 附性能好而闻名遐迩，产品广泛应用于国防工业、造纸、石油化工、橡塑、光缆等 十多个行业，具有国内其它高岭土无法比拟的优越性，经营规模和技术装备均居国 内同行业领先地位。 公司注重依靠科技进步，发展先进生产力，大力实施“科技强企”战略，把科技创 新作为企业的安全之本、发展之基、效益之源，是“江苏省高新技术企业”。公司下属 的工程中心、研究所是集高岭土加工技术研究、工艺设计、新品开发、产品检测以 及资源综合利用为一体的综合部门。拥有一支科研力量雄厚、结构合理的科技队伍， 科研设备较为齐全，具备了较为完善的科研条件，先后承担了十多项国家级、部级、 苏州市和企业自主开发的科研项目。通过持续的科技资金投入以及产、学、研深度 联合，科技队伍的科研攻关和技术创新能力得到强化，企业的科技水平不断进步， 产品的科技含量稳步提升。 公司注重加强企业内部管理，深化改革，建立起适应市场经济规则的企业运行 机制和管理制度，成为国内首家通过ISO9001、ISO14001、OHSAS18001一体化标准体 系认证的非金属矿行业企业。为了进一步实现企业的可持续发展、正确处理经济发 展与资源保护的关系，公司加强了高岭土资源的勘查、合理开发和节约使用，努力 提高资源利用效率，实现节能、降耗、减污、增效的清洁化生产，走出一条科技含 量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少的新型道路。近几年来，公司先后完 成了高岭土资源保护开发利用、矿山地质环境治理以及矿井水循环利用等重大项目， 工作扎实、成绩显著，基本实现了循环经济清洁生产的目标，被省、市和苏州国家 高新技术开发区评为“循环经济示范企业”，并被国土资源部评为“首届全国矿产资源 合理开发利用先进矿山企业“ “矿产资源节约与综合利用优秀矿山企业”“资源节约与综 合利用先进适用技术推广应用示范矿山企业”“国家级绿色矿山试点单位”称号。 2 1.1.2.建设目的 我国新型绿色建材及无机非金属新材料的市场需求对高岭土功能材料的发展有 着迫切的要求，石油催化剂、功能陶瓷、橡塑涂料、玻纤等领域市场需求巨大，国 内高档高岭土产品产量极低，发展高岭土功能材料是市场的客观需求。 中国高岭土有限公司是国家级高新技术企业，有着50余年的高岭土采矿、加工、 科研历史，近年来大力提升高岭土精深加工技术研发投入力度，通过与国内著名高 校的强强联合，在高岭土无机非金属新材料除杂提纯技术、高岭土无机非金属新材 料超细工艺技术、高岭土无机非金属新材料改性工艺技术、无机非金属新材料技术 装备大型化、集成化工艺技术、资源节约与综合利用技术等方面取得了重大突破。 在国务院关于加强培育和发展战略性新兴产业的决定中，高岭土矿物材料 作为新材料被列为我国七大战略性新兴产业的重要发展方向之一，并在我国“十二五” 发展规划中明确予以重点支持。 根据国家发展和改革委员会2011年第9号令发布的产业结构调整指导目录 （2011年本） ，高新技术领域需求的高纯、超细、改性等精细加工的高岭土、石墨、 硅藻土等非金属矿深加工材料生产及其技术装备开发与制造属于鼓励类的产业。 工业与信息化部2011513号文，关于建材工业“十二五”发展规划的重点矿种 产业布局中，苏州名列高岭土矿种布局的首位地区，文件要求：加快技术进步，加 强自主创新，强化创新驱动；加快无机非金属新材料、新产品研发与应用，增强新 产品开发能力和品牌创建能力；重点发展高岭土的精深加工制品产业基地建设；技 术创新和技术进步方向为功能材料改性、复合、纳米精细化加工技术装备。 因此，在国家产业政策支持、市场前景看好、技术成熟和建设条件具备的背景 下，中国高岭土有限公司提出实施高岭土功能材料生产基地综合技改项目，对原有 高岭土湿法生产线进行全面技术改造，将公司通过完成多个国家科技支撑计划项目、 国家资源节约与综合利用专项示范工程取得的一系列提高高岭土产品性能、工艺装 备水平、提高资源的高效利用的科研成果转化为生产力，把中国高岭土有限公司建 设成国内顶级的技术先进、工艺装备一流、产品质量稳定、节能环保绿色的新型高 岭土功能材料生产基地。 1.1.3.工程特点 1.1.3.1. 符合国家产业发展的战略方向 工业与信息化部2011513号文，关于建材工业“十二五”发展规划的重点矿种 3 产业布局中，苏州高岭土名列矿种布局的首位地区，文件要求：加快技术进步，加 强自主创新，强化创新驱动；加快无机非金属新材料、新产品研发与应用，增强新 产品开发能力和品牌创建能力；重点发展高岭土的精深加工制品产业基地建设；技 术创新和技术进步方向为功能材料改性、复合、纳米精细化加工技术装备。因而， 本项目建设是积极贯彻国家“十二五”发展规划的重要举措。 1.1.3.2. 应用新技术新工艺，提高技术装备水平，实现资源高效利用 本项目的建设将充分应用近年来公司取得的最新科研成果，提高了工艺技术装 备水平，提升了高岭土的材料性能和产品档次，提高资源的高效利用，使公司产品 结构更符合国家发展战略方向。提升公司产品的市场竞争力，促进公司可持续发展。 1.1.3.3. 保持行业领先地位，带动行业发展 建设好苏州高岭土的精深加工制品产业基地，提高高岭土功能材料改性、复合、 纳米精细化加工技术装备水平，有利于公司保持行业领先地位，带动全国高岭土行 业水平的整体装备水平和产品性能提高。 1.1.4.立项依据及过程 2012年3月委托苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司编制完成中国高岭 土有限公司高岭土功能材料生产基地综合技改项目资金申请报告 ，上报国家发改委、 工信部，经审核、批复。2013年5月国家发展改革委办公厅、工业和信息化部办公厅 以国家发展改革委办公厅、工业和信息化部办公厅关于产业振兴和技术改造2013 年中央预算内投资项目的复函 。 1.2. 设计依据设计依据 苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司2012年3月编制的中国 高岭土有限公司高岭土功能材料生产基地综合技改项目资金申请报告 。 2013年5月国家发展改革委办公厅、工业和信息化部办公厅国家发 展改革委办公厅、工业和信息化部办公厅关于产业振兴和技术改造2013年中 央预算内投资项目的复函 。 设计委托书。 中国高岭土有限公司委托苏州中材非金属矿工业设计院有限公司的 技术咨询合同。 4 中国高岭土有限公司提供的其它相关资料。 本项目总投资为14158.58万元，其中：项目建设投资 13152.48万元， 建设期利息151.80万元，铺底流动资金 854.30万元。资金来源：由企业向浦发 银行苏州分行贷款3000 万元（银行贷款承诺函详见附件） 。中央投资1330万元， 其余为企业自筹。 1.3. 设计原则设计原则 1.3.1.设计总则 项目设计的总体原则是采用自主研发的高岭土无机非金属新材料除杂提纯技术、 超细技术、改性技术和资源节约与综合利用技术，对公司观山选矿厂进行技术改造， 形成年产20万吨高岭土功能材料产能。其中对现有主流程进行技术改造，建设一条 年产18.4万吨满足高新技术领域需求的高纯、超细、改性精细加工的高岭土功能材料 生产线。主产品应用于功能陶瓷、玻璃熔窑用高档耐火材料、高性能玻璃纤维及制 品、超薄陶瓷板、石化、电子、节能环保等高新技术领域。同时为满足客户产品需 求量小、产品性能指标特殊的定制性需求，也为克服主流程转产慢，难以满足客户 快速多变要求的缺点，设计建设一条年产1.6万吨的高档高岭土生产线，它不但将使 用更多的新技术和工艺设备，而且它还可肩负科研中试生产的任务。 高岭土功能材料生产所需的主要原料为高岭土。根据工艺和数质量流程计算， 项目需要高岭土原矿211464吨，外购半成品高岭土95648吨。苏州高岭土在粒度、悬 浮性、可塑性、吸附性等方面的独特性能是本项目产品不可或缺的重要原料。为满 足本项目生产需要，将在观山矿-145米水平00线以南矿段进行开拓系统建设，形成年 产15万吨的原矿生产能力，作为本项目高岭土功能材料生产所必需原料的主要供应 保障，余下不足部分将通过外购方式供应。 1.3.2.产品规模 一级高岭土：12万吨/年；二级高岭土：8万吨/年 建筑用砂：5万吨/年；黄铁矿：1万吨/年。 产品产量与应用领域 类别年产量 t/a主要应用领域 一级高岭土12 万 功能陶瓷、玻璃熔窑用高档耐火材料、高性能玻璃纤维 及制品、超薄陶瓷板、石化、造纸、橡胶、塑料、填料、 玻纤等领域； 二级高岭土8 万陶瓷、耐火材料等领域； 5 建筑用砂5 万建筑建材等领域； 黄铁矿1 万硫酸工业等领域； 产品物理性能和化学指标 SiO2Fe2O3Al2O3K2O+Na2O 小于 2m 含 量 高岭石含量 游离石英含量 平均粒径 %m 产品产品 代号代号 一级品一级品48.000.535.000.6088.01.502.0 二级品二级品50.000.8030.000.7075.0 80.0 3.503.0 1.4. 建设条件建设条件 1.4.1.建设地址 项目建设地位于江苏省苏州高新技术开发区浒墅关镇徐家桥中国高岭土有限公 司原有厂区内，可充分利用公司现有场地和部分原有设施，不需另征土地规划审批 异地建设。厂址区域位置详见附图1。 6 附图 1 厂址区域位置示意图 1.4.2.地理、气象及经济状况 苏州地理位置在东经1195512120，北纬30473202之间，东邻上海，西 傍无锡，南接太湖，北依长江。全市地势平坦，平均海拔4米左右，东南部地势低洼， 西南部多小山丘。境内河流纵横，湖泊众多，京杭运河贯通南北，望虞河、娄江、 太浦河等连续东西，阳澄湖、昆承湖、淀山湖等散布其间，太湖水面90%左右在苏 州市境内，全市水面占总面积的42.5%，是著名的江南水乡。 苏州气候属于北亚热带湿润季风气候区，温暖潮湿多雨，季风明显，四季分明， 冬夏季长，春秋季短。无霜期年平均长达233天。年平均气温在20左右，年最高气 温43，最低气温-10。 苏州经济发达，是著名的“鱼米之乡”、 “丝绸之府”、 “工艺之都”和著名的风景旅游 城市。辖区总面积8488平方公里，2011年末全市户籍总人口642.3万人，其中市区 7 245.2万人。改革开放以来，国民经济发展迅速，是全国经济发达、最具活力的地区 之一。以经济总量计算，苏州2012年经济总量（GDP）为12011.65亿，位居中国大陆 第五。按2012年常住人口计算的人均GDP则达到了114029元，按现行汇率折算18142 美元。已经成为全国人均产出最高的城市之一。 1.4.3.交通运输条件 厂区水、陆、铁交通运输方便。 公路运输：至312国道约3km，至沪宁高速公路约5km，至苏嘉杭高速公路约 12km。 铁路运输：浒墅关和苏州西站是沪宁线的两个货运站，与全国铁路相通，项目 所在地离浒墅关火车站约5km，离苏州西站约8km。 水路运输：至京杭大运河约3km，可抵达长江上、下游各地。 1.4.4.供电 主供电源来自公司35KV/10 KV观山变电所，为双回路电源供电，主供电源为413 建城线，备用电源为416观山线，二路电源均为35KV，采用35KV母联开关联络。 1.4.5.给排水 主要用水由苏州浒光运河和观山矿井水用作生产用水，生活用水有自来水直通 厂区。生产污水直接进入工艺水处理系统，95%以上循环使用，5%工艺水经处理达 标后排放。 1.5. 主要设计内容简述主要设计内容简述 项目工作范围：在可行性研究的基础上，进行有关技术论证，充分利用现有设 备和设施，确定合理的选矿工艺流程、设备选型及配置、相关辅助设施；着眼长远， 充分利用公司近年来取得的科研成果和实践经验，高标准进行高岭土功能材料生产 基地建设。同时，充分利用现有设施及场地，在安全、环保，保证建设规模和质量 的基础上，进行建设投资的合理控制，做好原料基地建设。 本方案设计范围主要为：矿山地质、矿山开采、矿山机械、矿山压气、选厂技 术方案、设备选型、总图运输，公用工程及辅助设施、消防、节能、劳动安全与工 业卫生、环境保护、投资概算、技术经济分析与评价。 1.6. 主要技术经济指标主要技术经济指标 综合技术经济指标表综合技术经济指标表 表 1-1 8 序号指标名称单位数量备注 1产品纲领 一级高岭土吨/年120000 二级高岭土吨/年80000 建筑砂吨/年50000 黄铁矿吨/年10000 2总平面布置 2.1占地面积平方米232311 其中：矿山平方米112000 深加工厂平方米120311 2.2建筑工程 建筑面积平方米56130 构筑物（井巷工程）米4815 3职工总数人496 4项目总投资万元14158.57 4.1建设投资万元13304.28 4.2铺底流动资金万元854.29 5资金总额万元18151.93 5.1建设资金万元15304.28 5.1.1自有资金万元10304.28 5.1.2长期借款万元5000.00 5.2流动资金万元2847.65 5.2.1自有流动资金万元2847.65 5.2.2流动资金借贷万元 6年平均销售收入万元26151.84 7年平均总成本费用万元17803.63 8年平均销售税金及附加万元2408.67 9年平均利润总额万元5939.54 10年平均所得税万元1484.88 11年平均税后利润万元4454.65 12投资利润率%31.46 13投资利税率%41.95 9 序号指标名称单位数量备注 14资本金利润率%43.23 15借款偿还期：银行贷款年5.00 16资产负债率最高值%22.25 17偿债覆盖率%764.52 18全部投资税前指标 18.1全部投资回收期年4.36 18.2财务内部收益率%39.20 18.3财务净现值（ic=12%）万元24481.12 19全部投资税后指标 19.1全部投资回收期年5.00 19.2财务内部收益率%31.03 19.3财务净现值（12%）万元16455.13 20自有资金效益指标 20.1财务内部收益率%34.21 20.2财务净现值（12%）万元16780.34 21盈亏平衡点 21.1生产能力利用率%51.19 21.2销售价格% 1.7. 存在问题与建议存在问题与建议 1.7.1.存在问题 本项目无论是原料基地建设还是功能材料基地选矿工艺综合技改，都面临着生 产和建设同时进行的情况，如何做好协调和调度，做到两者兼顾将是项目实施过程 中面临的挑战。 1.7.2.建议 充分利用建设自身规律和过往生产经验，对生产和建设作出合理细致的安排， 减少冲突，为项目顺利实施提供保障。 10 11 2. 建设方案建设方案 2.1. 工艺技术方案工艺技术方案 目前国内高岭土湿法深加工技术比起传统技术有所提高，但在关键技术和关键 工艺方面仍然落后国外，特别在自动化程度、成套技术、生产效率和工艺稳定性等 方面与欧美、日本还有较大差距。随着石化、造纸、陶瓷、耐火材料等行业的发展， 这些行业对高档高岭土的需求在不断地上升，市场不断扩大。高档高岭土行业的发 展瓶颈已经显现，需要更加先进的技术、工艺、装备，更加稳定的产品性能、高产 能、高效率。 本项目采用自主研发的新技术、新工艺、新装备，淘汰落后的技术、工艺、装 备和产能。本项目开发的新型捣浆机用于原料制浆过程中矿物的分散，比原来的制 浆时间短，矿物与杂质分离的更完全，有助于后道工序的分选作业。新的分选装备 小口径高压旋流器的开发，提高了更细粒级矿物的分级。高档高岭土生产线将采用 新的干燥技术比原干燥节约用地70%，干燥效率提高了50%。整条生产线自动化程度 提高了，降低了生产和管理成本，同时提高了生产流程的稳定性。项目使用自主开 发专利技术见表2-1。 公司专利一览表 表 2-1 序序 号号 授权项目名称授权项目名称类别类别授权号授权号 1 刚玉瓷水力分级旋流器实用新型ZL200620068232.1 2 一种微米高岭土的制备方法发明专利ZL200610039388.1 3 普通混泥土小型空心砌块（双排四孔）20080618外观ZL200830038232.1 4 普通混泥土小型空心砌块（三排十孔）外观ZL200830038231.7 5 一种水力旋流器组合装置实用新型ZL 200820033338.7 6 尾矿解离分散装置实用新型ZL 200820033732.0 7 粘土矿物尾矿崩解方法发明ZL200810023207.5 8 一种从离子吸附型稀土矿中同步回收高岭土和稀土的方 法 发明ZL200810019986.1 9 以高岭土为原料制备超细白碳黑和纳米氧化铝的方法发明ZL 200810023208.X 10 一种氧化钛包覆高岭土复合粉体及其制备方法发明ZL200810020062.3 11 一种催化裂化催化剂用高岭土产品的制备方法发明.ZL200810020161.1 12 催化裂化催化剂用高岭土产品及其制备方法发明.ZL200810020163 12 序序 号号 授权项目名称授权项目名称类别类别授权号授权号 13 一种载银离子和铜离子高岭土抗菌剂的制备方法发明.ZL2008101230700 14 一种改性白炭黑及其制备方法发明.ZL200910030085.7 15 一种以高岭土为原料制备莫来石的方法发明.ZL200910030084.2 16 非金属矿粉体气流离心干燥方法发明.ZL200910025320.1 17 气流离心干燥装置实用新型ZL200920037128.X 18 晒泥架外观.ZL200930054443.9 19 水力旋流器实用新型ZL201020630186.6 20 搅拌机螺旋叶片 外观ZL201130506489.7 21 一种高岭土选矿废水处理方法 发明ZL201310027319.9 本项目建设区域为本公司原有生产区域，根据原有地形地貌，由高到低，依据 流程先后矿浆自流原则，依次布置。原料预处理车间布置在最高处，然后依次为制 浆车间、分选车间、超细磨车间、超导磁选车间、压滤车间、干燥车间、轧粒包装 车间、中尾矿处理车间。具体详见总平面布置图。 2.1.1.主流程工艺流程 主流程工艺详见附图2“主流程数质量流程图” ，进料总量24.22万吨，生产一级 高岭土系列产品10.4万吨，二级高岭土系列产品8万吨，一级品三氧化二铝含量大于 35%，铁含量小于0.5%，-2um以下88%，二级品三氧化二铝含量大于30%，铁含量小 于0.8%，-2um以下75%。 2.1.1.1. 原料预处理系统 运送至原料仓库的原料需要进行破碎至5cm以下。破碎后的原料再通过振动筛给 到皮带输送机，由皮带输送机输送至原料储存料仓。 2.1.1.2. 高浓度制浆系统 原料储存料仓中的原料通过板式给料机按一定的给料量加入至捣浆池中，同时 加入水和能使矿浆分散的分散药剂，配制矿浆浓度30%左右，进行高速搅拌打散。 2.1.1.3. 超细磨剥系统 浓缩后的精矿矿浆加入混合分散剂，使矿浆完全分散，具有良好的流动性，控 制矿浆浓度在45%左右，由变频螺杆泵输送至超细磨剥机进行研磨剥片。 2.1.1.4. 分选、分级系统 高速分散后的矿浆首先进入粗选作业，经过水力旋流器200、150，粗选后的 13 溢流矿浆再进入精选作业，分别经过75、25，最后经过超细分级高压旋流器 10。 2.1.1.5. 压滤系统 经过分选后的精矿矿浆由柱塞泵输送至大型自动压滤机进行压滤脱水，把浓度 为8%的矿浆压滤成含水30%的半成品。 2.1.1.6. 干燥系统 经过压滤脱水后的半成品送至干燥架进行自然干燥，干燥后成品含水为15%左 右。 2.1.1.7. 轧粒、包装系统 干燥后的成品运送至轧粒、包装车间，经过破碎机把干燥后的高岭土泥饼破碎 机至3cm5cm粒径大小的粒状，再经过提升机提升至成品缓冲料仓，然后通过自动 卸料方式进入自动包装机进行包装。 2.1.1.8. 中尾矿处理系统 经分选系统中粗选作业处理后得到的尾矿以及由25水利旋流器分选后的尾矿再 经过堆放、风化、解离后加水、分散剂进行二次三次选别，浓缩、压滤、干燥、轧 粒包装。最终产生的粗尾矿再次经过摇床等粗选设备进行粗尾矿的选别作业，分选 出石英砂、黄铁矿、高岭土。 2.1.1.9. 选矿废水净化系统 主流程和中尾矿系统中压滤机排出的含酸性比较强的废水、浓缩过程中排出的 废水、清洗压滤布产生的废水均排到废水处理系统，通过加入混合药剂，中和掉多 余的硫酸根离子等，净化水质，净化后的水进入到循环水池再利用。在制浆过程中 需要加入碱性分散剂，而处理后的水偏碱性，这样可以节约大量的药剂。 2.1.1.10. 超细改性系统 为开拓占领高端市场，项目设计充分利用公司取得的超细改性工艺技术，建设 一条利用本项目生产的一级高岭土为原料，通过超细改性工艺的2000吨/年的改性高 岭土生产线。 2.1.2. 中试线工艺流程 2.1.2.1. 破碎系统、原料储存系统 原料从公司厂矿或车站码头用自卸车、集装箱货车或农用货车等运至原料仓库 储存。原料棚建在主流程原料棚的北侧山坡上，面积约350m2。根据需要对原料进行 14 破碎，在原料仓库的边上是破碎车间。经过破碎车间后的原料由皮带走廊运输到原 料库存储。原料库设计存储周转时间为10天。 2.1.2.2. 制浆、分选系统 原料由原料仓库中通过板式给料机进入到捣浆池进行捣浆，再由捣浆机上的刮 浆片把浆输送到缓冲池，在水和少量分散药剂作用下，成块或成团高岭土迅速崩解、 分离，矿浆经32目筛过滤后由曲折槽流入缓冲池中，由泵分别输送至三段粗选装置 （200、606EX、600EX三种旋流器）和两段精选装置（25、10二种旋流器） ，各级 旋流器的底流用150旋流器进行回收。 2.1.2.3. 超导磁选系统 为充分高效利用宝贵资源，延长矿上服务年限，设计对含铁量高且难选的高岭 土经过超导磁选系统进行除铁，产品铁杂质含量将达到符合产品标准的0.5%以下。 2.1.2.4. 压滤脱水、干燥系统 压滤脱水作业采用大型自动卸料厢式压滤机，自动脱落的滤饼直接掉入泥筐内， 通过链式传动机构输送至升板机，再由程序车输送至干燥房进行自然干燥。干燥房 将建在主流程压滤车间的北侧，面积约1635m2。干燥后的物料仍然由程序车输送至 降板机，通过改进型翻车机将托盘上的干物料翻转180倒入料斗并破碎，由斗式提 升机将碎物料输送至大型筒体料仓，料仓底下的板式给矿机将物料输送至小型料斗 进入自动包装机打包，即为粒状产品。 2.1.2.5. 储存系统 经干燥后的成品要进行储存堆放，需新建624m2的成品仓库。 2.2. 工艺设备选型方案工艺设备选型方案 2.2.1.概述 为了满足本项目工程需要，对各种生产工艺和流程所需主要生产设备和辅助设 备的规格、型号、数量、来源和价格进行了市场考察调研。设备配件选型原则是技 术先进、可靠和经济合理。所选设备应满足产品生产规模和质量的要求，能降低劳 动强度，提高劳动生产率。并且还要强调设备的可靠性、成熟性，保证生产和质量 稳定。同时还应考虑设备的环保性能，减少污染排放，符合政府或专门机构发布的 技术标准要求。 15 2.2.2.主流程主要设备选型 2.2.2.1. 原料预处理车间 原料车间选用5吨行车1台，安装有抓斗，用于吊装原料；堆放和破碎加料配备 装载机1台；由于新增的规模中采用了部分外购精矿作为补充，因此不需要增加较多 的原料破碎和输送能力，主流程现有鄂式破碎机PE600400一台，每小时处理能力为 45吨，按主流程数质量流程可知，年破碎任务为146640吨，则在现有工作制度下每 小时的破碎量为30.55吨，现有破碎能力有较大的富余能力，所以 仍然沿用原有设备设施。 2.2.2.2. 高浓度制浆车间 该车间设计10条制浆生产线，三班制生产。10台板式给料机用于加料，矿浆搅 拌分散选用10台本公司发明的新型捣浆机。同时车间配备2吨行车1台，用于车间设 备的维修。 2.2.2.3. 分选车间 A)、200 旋流器 根据数质量流程，200旋流器日处理矿浆量2637.67m3。三班制运作，每班实际 作业时间为7小时，则每天实际作业时间21小时，则每小时作业量为 2637.6721=125.60m3。200旋流器处理能力为36 m3/h左右，则所需台数125.6036=3.49 台。设计选用200旋流器4台和与之配套的渣浆泵为3/2c-AHR1台。 B） 、606 旋流器 根据数质量流程，606旋流器日处理矿浆量为3088.88 m3。三班制运作，每班实际 作业时间为7小时，则全天实际作业时间为21小时，则每小时作业量为 3088.8821=147.09 m3。606旋流器处理能力为20 m3/h左右，则所需占台数 147.0920=7.35台。设计选用606旋流器8台和与之配套的渣浆泵为3/2c-AHR1台。 C） 、600 旋流器组 根据数质量流程，600旋流器日处理矿浆量3583.34 m3，三班制运作，每班实际作 业时间为7小时，则全天实际作业时间为21小时，则每小时作业量为 3583.3421=170.64 m3。600旋流器处理能力为8m3/h左右则所需台数170.648=21.32台。 设计选用600旋流器24台和与之配套的渣浆泵为3/2c-AHR4台。 D） 、25 旋流器 根据数质量流程，25旋流器组日处理矿浆量为2481.43m3，三班制运作，每班实 16 际作业时间为6小时，则全天实际作业时间为18小时，则每小时作业量为 2481.4318=137.86m3。单支25旋流器处理能力为1.5m3/h左右，则所需只数 137.861.5=91.91支。设计选用3台（每台40支）25旋流器和与之配套的3台100 UHB离 心泵。 E） 、10 旋流器组 根据数质量流程，10旋流器组日处理矿浆量1578.51m3。三班制运作，每班实际 作业时间为6小时，则每天实际作业时间为18小时，则每小时作业量为 1578.5118=87.70 m3。10旋流器组处理能力为25 m3/h，则所需台数 87.7025=3.51台。 设计选用10旋流器组4台（499只） ，与之配套的GF-105螺杆泵4台。 2.2.2.4. 超细磨剥车间 设计选用2台磨矿机，分为一段磨和二段磨，串联布置，每台磨矿机配备有1台 变频螺杆泵和缓冲桶、振动筛。南北向布置，由北向南依次为一段磨、二段磨，成 品缓冲桶布置在最难端。 2.2.2.5. 压滤车间 根据数质量流程，日处理干矿量226.74t/d，则处理泥饼量（水分35%）348.83 t/d，三班制运作，平均4.8小时出一次泥饼，每天出饼5次，则每次出饼量为 348.835=69.77吨。压滤机选用YL720-73型，每台压滤机每次出饼量为60片15公斤 1000=0.9吨，则所需压滤机台数为69.770.9=77.52台，设计压滤机选用总台数为80台， 并新增之配套的YB250柱塞泵20台（1拖4） 。 2.2.2.6. 干燥车间 根据公司的经验，干燥晾晒架一年可晾晒的干矿量约为100吨，项目主流程新增 产能约4万吨，共需要干燥晾晒架40000100=400架，同时项目建设中由于对原有场地 的占用，且原有晾晒架使用时间较长，难以实现迁移，设计需另外新增加400架晾晒 架，共计增加800架干燥晾晒架。 2.2.2.7. 轧粒、包装车间 该车间共有2条生产线，并行生产，每条生产线配备有1台PC800x600锤式破碎机， 1台斗式提升机，2台两用（小包装、吨包装）自动粒状包装机，2台自动缝包机，1 台皮带输送机；整个车间还配置2台装载机，3台码垛机。 2.2.2.8. 中尾矿处理车间 尾矿再选车间主要处理尾砂，属于粗选作业，本项目设计两个流程段，分别为 17 一段尾矿选别、二段尾矿选别。设计选用选别设备：150水力旋流器2组；输送设备： 柱塞泵8台；压滤脱水设备：12台720型压滤机；粗尾矿选别设备：摇床8台。 2.2.2.9. 选矿废水净化车间 每天产生的选矿废水量比较大，需要处理量大的废水处理设备才能实现，本项 目设计增加2000m3回笼水池，增加水泵6台。处理后的选矿废水95%以上作为选矿用 水循环利用，5%外排。沉淀池中的污泥是较小颗粒的高岭土，经过浓缩、压滤后， 可作为高岭土二级产品出售。 2.2.2.10. 表面改性车间 为了满足橡塑等行业要求，提高产品附加值，需要对高岭土产品进行表面改性。 本项目设计高岭土表面处理生产线2条。高岭土干粉经振动筛后气流输送至料仓，再 通过计量斗精确称量进入高速混合机，同时精确计量加入改性药剂，反应一定时间 后经微粉机打散后气流输送至成品料仓，最后通过自动包装机打包。 生产能力计算：2条线4台高速混合机，每天2班7小时，300天，每台机有效容积 375L，以高岭土堆密度0.3kg/L，每次反应时间40分钟计算，改性车间设备年处理能力 375*0.3*1.5*7*2*300*4=2835吨。 详见工程主要设备汇总表。 主流程主要设备汇总表 表 2-2 序号名称规格型号单位数量 功率 （Kw） 备注 一原料预处理原料预处理 1行车5 吨台1 2颚式破碎机PE600x400台1 3振动筛TCFS205.4A台2 4皮带输送机TD500 x10m台2 5装载机 XG632- 台2 二制浆制浆 1行车2 吨台1 2板式给料机HBGL1000*2000台10 3双轴搅拌机台10 三分选分选 1旋流器200台4 2旋流器150台8 18 序号名称规格型号单位数量 功率 （Kw） 备注 3旋流器75台24 4旋流器25组3 5高压小口径旋流器10组4 6渣浆泵Y160M1-2台3 7螺杆泵GF105台3 8离心泵HUB台3 四浓缩浓缩 1行车5 吨台1 2浓缩机台10 五超细磨剥超细磨剥 1行车2 吨台1 2磨剥机GSDM-280M台2 3变频螺杆泵GF40-1台2 4渣浆泵2/1.5BAH台2 5搅拌机台2 六压滤脱水压滤脱水 1压滤机Y720L-U台80原有 52 2柱塞泵YB350台20 3行车10 吨台1 4皮带输送机TB1500台10 七干燥干燥 1干燥架架800 八轧粒、包装轧粒、包装 1斗式提升机PL450台25.5 2筒体料仓容积 V=75m3只2 3中型板式给料机HBGL1000*2000台21.5 4料斗容积 V=3m3只2 5粒状土包装机LCS50D-K/2-C台22*2 6提升料斗容积 V=1.5m3只22.2 7配电柜只2 8变压器只1 9车间控制柜只5 19 序号名称规格型号单位数量 功率 （Kw） 备注 九中尾矿处理中尾矿处理 1旋流器150组2 2压滤机720台12 3摇床6-S台8 4搅拌机台10 5行车2 吨台1 十表面改性表面改性 1电动葫芦台1 2振动筛TCFS205.4A台2 3除尘器台4 4空压机台1 5高速混合机GHR500台4 6筒体料仓容积 V=75m3只4 7料斗容积 V=3m3只2 8气流涡旋微粉机台2 9 包装机台2 十一选矿废水处理选矿废水处理 1耐酸泵台6 2.2.3.高档高岭土生产线设备选型 2.2.3.1. 捣浆机 根据数质量流程，捣浆机日处理干矿量（包括扫选返回）125.63t/d。原料水分15%， 则处理原料量147.8t/d。三班制运作，捣浆机每班实际作业时间为6小时，则每天实际 作业时间为18小时。则每小时作业量为147.8/18=8.2吨，每台捣浆机处理能力为5吨/小 时。则所需台数1.6台，故选二台。 2.2.3.2. 200 旋流器 根据数质量流程，200旋流器日处理矿浆量661.7m3。三班制运作，每班实际作 业时间为4小时，则每天实际作业时间12小时，则每小时作业量为 661.7/12=55.1m3。200旋流器日处理能力为36m3/h左右，则所需台数55.1/36=1.5台，故 选2台。与之配套的渣浆泵为3/2c-AHR一台。 20 2.2.3.3. 606 旋流器 根据数质量流程，606旋流器日处理矿浆量为794.36 m3。三班制运作，每班实际 作业时间为4小时，则全天实际作业时间为12小时，则每小时作业量为794.34/12=66.2 m3。606旋流器处理能力为20 m3/h左右，则所需占台数66.2/20=3.3台，故选4台。与之 配套的渣浆泵为3/2c-AHR一台。 2.2.3.4. 600 旋流器组 根据数质量流程，600旋流器日处理矿浆量741.58m3，三班制运作，每班实际作 业时间为4小时，则全天实际作业时间为12小时，则每小时作业量为 741.58/12=61.8m3。600旋流器处理能力为8m3/h左右，则所需台数61.8/8=7.7台，故选8台。 与之配套的渣浆泵为3/2c-AHR一台。 2.2.3.5. 25 旋流器 根据数质量流程，25旋流器组日处理矿浆量为1016.51m3，三班制运作，每班实 际作业时间为6小时，则全天实际作业时间为18小时，则每小时作业量为 1016.51/18=56.5m3。单支25旋流器处理能力为1.5m3/h左右，则所需只数 56.5/1.5=37.7 只，为防止部分旋流器堵塞，故选40只，与之配套的离心泵100 UHB一台。 2.2.3.6. 10 旋流器组 根据数质量流程，10旋流器组日处理矿浆量827.26m3。三班制运作，每班实际 作业时间为6小时，则每天实际作业时间为18小时，则每小时作业量为 827.26/18=46m3。10旋流器组处理能力为25m3/h，则所需台数 46/25=1.84台，故选2台。 与之配套的螺杆泵GF-105二台。 2.2.3.7. 超导磁选 为进一步提高产品质量，根据项目产品纲领和高岭土超导磁选试验报告，设计 选用JKT600低温超导磁选机（磁场强度3.5T）一套。 高岭土超导磁分离主要工艺过程为：磁场调节最佳工作状态，将钢毛分选区置 于有效磁场区域内。高岭土矿浆以合理流速通过钢毛介质，此时流出磁场的矿浆即 为精矿。矿浆进料结束后，将此钢毛分选腔移除磁场，清水以一定的流速将尾矿冲 出。 生产能力计算：JKT600低温超导磁选机中的设备配置（6个腔体，260mm滤深） 、 左右进料120s，排浆10s，左右室挪位12s，每一来回4.5min，以浓度15%，每次2.66立 方计，每小时处理量约：13.33*2.66*0.15*1.1=5.86吨。按24小时，300天计算，年处理 21 量约为4.22万吨。 高岭土超导磁分离工作原理图 超导磁选工艺主要指标表 单位：% 表 2-3 指标Fe2O3TiO2ISO 白度产率 原矿1.010.2256100 精矿0.540.106885 尾矿2.760.374215 JKT600 超导磁选机主要设备和用电总量汇总表 表 2-4 设备名称电流(A)电压(V)功率(kW) 电控柜0.23800.1 往复罐电机3.23802.1 氦压缩机9.93806.5 水冷机组 9.13806.0 空气压缩机8.13805.3 真空泵组1.43800.9 原料罐搅拌机6.23804.1 原料罐打浆泵 123807.9 清水罐水泵71.338046.9 5T LX 型电动单梁悬挂起重机22.0 22 小 计101.8 2.2.3.8. 压滤机（XZ 240/1250-U） 根据数质量流程，日处理干矿量45.33t/d，则处理泥饼量（水分30%）64.76 t/d， 三班制运作，3小时出一次泥饼，每天出饼8次，则每次出饼量为64.76/8=8.1吨，每台 压滤机每次出饼量为5.4吨，则所需台数为8.1/5.4=1.5台，故选2台压滤机及与之配套 的柱塞泵YB250 二台。 2.2.3.9. 干燥系统（程序车） 根据数质量流程，三班制运作，日处理干矿量45.33 t/d，则处理泥饼量（水分30%） 64.26 t/d，每次泥饼重量60kg，泥筐共装10片泥饼，则每筐装入泥饼重量为600kg，程 序车设计五层，则程序车运输一次泥饼重量为3000kg即3吨，则程序车全天运送泥饼 次数64.76/3=21.6次，每次运送时间为 21.6/24*60=54分钟，一台程序车泥饼上架作业 周期为15分钟，干料卸料时间为30分钟，合计45分钟，因此选择1台程序车足够。 2.2.3.10. 干燥泥筐和干燥支架 根据数质量流程，成品高岭土商品量1.6万吨/年（水分15%） ，程序车运输5层 （即一叠）泥饼重量60kg/片*10片*5层=3000kg（水分30%） ，即2.4吨/叠（水分15%） ， 所需泥筐的叠数16000/2.47=6478叠，如果干燥效率为 20次/年，则6478/20=324次（占 地面积为1.3*1.3=1.69平方米/叠） ，泥筐实际占地面积 324*1.69=548平方米，如果轨道 等占地按1:1配，占用场地面积548*2=1096平方米，故干燥支架占用场地面积需要1300 平方米，需要泥筐数324*5=1620只，考虑泥筐的周转率，备用泥筐按20%计，共需要 干燥泥筐2000只。 高档高岭土生产线主要生产设备和辅助设备一览表 表 2-5 序号设备名称规格型号单位数量功率（Kw）备注 一原料预处理37.5 1装载机 XG932- 台1新增 2加料仓容积 V=5m3只1新增 3中型板式给料机HBGL1000*2000台11.5新增 4鄂式破碎机PEF600*400台130新增 5斜皮带运输机B=650、L=24 米台13.0新增 6缓冲料仓容积 V=50m3只1新增 7斜皮带运输机B=650、L=14 米台13.0新增 23 序号设备名称规格型号单位数量功率（Kw）备注 二 制浆、分选、漂白430.9 8起重机2.0t台17.0新增 9双轴掏浆机2D74台22*(15+11)新增 10液下泵75YWXP台13.0新增 11分散药剂存放桶只1新增 12陶瓷泵32FSZ-Z-2-10台22*2.2新增 13旋流器200只2原有 14旋流器606EX只4原有 15旋流器600EX只8原有 16旋流器25只40新增 17旋流器10、99 只组组2新增 18离心