利用金川镍弃渣多联产生铁、铸石、耐酸砖、微晶玻璃、矿棉和甲醇项目可行性研究报告.doc

利用金川镍弃渣多联产生铁、铸石、 耐酸砖、微晶玻璃、矿棉和甲醇项目可行性研究报告 项目依托单位： 金昌铁业（集团）有限公司 可行性报告编制单位： 金昌铁业（集团）有限公司、北京科技大学可行性报告编制日期： 2007年9月10日一、 项目名称利用金川镍弃渣多联产生铁、铸石、耐酸砖、微晶玻璃、矿棉和甲醇二、 项目概述本项目以金昌铁业集团公司现有年产30万吨生铁的炼铁设备为基础，对其进行改造，使其适合以金川公司镍弃渣为主要原料多联产生铁、铸石、耐酸砖、微晶玻璃、矿棉和甲醇的需要；把现有的炼铁设备改造成适合上述产品生产的多联产反应器，并补充建设上述产品后续加工的专用设施，使之形成上述多种产品循环互补的清洁和节能的生产体系。本项目完成后，不但每年可以使金川公司的100万吨镍弃渣得到高附加值综合利用，还能使上述多联产生产体系主体流程实现废气、废渣、废水接近零排放，把该项目建成目前世界领先水平的清洁生产示范项目。由于本项目实现能源的梯级综合利用，本项目建成后单位GDP能耗将比金昌铁业（集团）公司现有的生产能耗下降70%以上，因此本项目将建成目前世界领先水平的节能项目。本项目建成后将实现年产26万吨生铁、14万吨铸石、35万吨耐酸砖（广场砖）、40万吨微晶玻璃、16万吨矿棉、30万吨甲醇，实现年产值38.4亿元，年利税14.3亿元，净利润7.8亿元，投资回收期3.5年（含建设期）。本项目总投资15.5亿元，其中0.9亿元用于炼铁系统改造，2.3亿元用于铸石生产线建设，2.2亿元用于耐酸砖（广场砖）生产线建设，3.6亿元用于微晶玻璃生产线建设，2.1亿元用于矿棉生产线建设，4.4亿元用于甲醇生产线建设。本项目物料平衡关系如图1所示。70万吨镍弃渣+30万吨石灰+10万吨焦碳+15万吨煤+10万吨氧26万吨生铁34万吨甲醇原料气30万吨甲醇30万吨镍熔渣75万吨炼铁熔渣电热均化105万吨弱碱性熔渣14万吨铸石35万吨耐酸砖（广场砖）40万吨微晶玻璃16万吨矿棉4万吨燃料气图1项目物料平衡关系示意图三、 技术方案本项目以100%金川公司镍弃渣为含铁原料，采用源头设计的循环经济理念，采用纯氧喷煤、熔渣热装均化和多联产等新技术，实现最大限度的能量梯级利用和废弃物循环利用。本项目建成后将使单位GDP能耗和CO2排放量比金昌铁业集团公司的现有水平下降70%以上，其它污染物基本上实现零排放。本项目的工艺路线流程如图2所示。现有高炉制氧站镍渣综合利用多联产核心反应器26万吨生铁75万吨除铁熔渣煤粉制备系统34万吨甲醇原料气变压吸附技术30万吨甲醇电热均化技术获得105万吨弱碱性熔渣微晶控制技术生产铸石14万吨镁铁橄榄石晶核技术生产耐酸砖（广场砖）35万吨压延成型技术、浇注结晶技术生产微晶玻璃40万吨摆锤法三维集棉技术、粒化技术生产矿棉16万吨全氧燃烧技术改造30万吨镍熔渣每吨镍渣100kg焦碳、150kg煤4万吨燃料气图2本项目技术路线示意图本项目的工艺技术路线具有如下特点：1.采用大喷煤量和全氧燃烧技术金昌铁业（集团）有限公司现有炼铁工艺中不但采用全熟料配料还采用高焦比才能保持炉缸温度和高炉顺行，并具有30%以上的煤气放散，属于高能耗、高污染的生产工艺。虽然焦比已达0.7/吨铁，但仍显示出炉缸热量不足，渣铁分离困难等现象。而所产生的高炉煤气CO含量不到25%，其余为不可燃的N2和CO2，这种高炉煤气即不能产生高热值供热风炉使用，又不适合作为化工原料。另外由于含有2025%的强毒性气体CO，这种高炉煤气也不适合民用。因此，目前的高炉生产工艺存在着炉缸热量不足，热风炉热量供应不足和煤气大量放散等连环问题。 由于炉缸热量不足，如果再大量使用金川公司的镍弃渣作为含铁炉料势必会加大高炉顺行的困难。此外，由于金川公司的镍弃渣含铁量远远低于铁精矿，因此，如果以镍弃渣为主要原料生产生铁将使渣量急剧增大。根据计算，如果采用现在金昌铁业集团公司生铁生产过程中渣的碱度系数不变，使用100%金川镍弃渣每生产一吨生铁将产生3.54吨高炉渣。而这种高碱度高炉渣对于后续产品的多联产具有很多不利影响。过大的渣量也会给后续产品的多联产的合理匹配造成困难。要适当降低碱度又要保证高炉顺行和生铁质量就必须充分满足炉缸的热量需求。 而全氧燃烧和大喷煤量技术不但能够克服炉缸热量不足的弊端，还能够避免大量N2气带入炉内参与循环，带走大量的热量造成能源浪费，并能够使高炉煤气富含CO和H2成份，给后续多联产工序中提供优质廉价的甲醇原料气。预计可使甲醇生产能耗比现有传统工艺下降50%以上，成本下降30%以上，大幅度提高本项目的市场竞争力。全氧燃烧和大喷煤量技术还能为国家节省大量优质焦碳资源，使本项目运行成本下降。根据测算，采用现代先进技术建设的制氧站，每立方米氧气的生产成本为0.58元。按相同含氧量计算，每5m3空气含有1m3氧气。而将5m3的空气加热到900的成本可达0.60.7元。采用纯氧和大喷煤量技术可使燃料（还原剂）成本比传统工艺下降20%以上。2.采用变压吸附技术为甲醇生产提供廉价的高纯原料气变压吸附（SPA）气体分离过程是利用吸附剂的两个基本性质来实现的：一是对不同组分的吸附能力不同，二是吸附质在吸附剂上的吸附容量随吸附质的分压不同而有显著变化。利用吸附剂的性质，可实现对混合气体中某些组分的优先吸附而使其他组分得以提纯。通过吸附剂在低温、高压下吸附而在高温、低压下解吸再生，从而构成吸附剂的吸附与再生循环，达到连续分离气体的目的。根据吸附剂的第二性质可知，在压力一定时，随着温度的升高，吸附容量逐渐减小。在温度一定时，随着分压的升高，吸附容量逐渐增大。变压吸附过程正是利用吸附剂的特征来实现吸附与解吸的。吸附剂在常温高压下，大量吸附原料气中的某些杂质组分，然后降低杂质的分压，使杂质得以解吸。变压吸附的装置根据其操作方式，其大致分类情况如图3所示。 变压吸附平衡分离型速度分离型等压型非等压型减压、冲洗解吸减压、抽空解吸快速变压吸附图3 变压吸附的装置分类平衡分离型是按照气体在吸附剂上的平衡吸附性能进行选择性吸附的原理进行气体混合物的分离，利用吸附剂对不同吸附质的选择吸附特性和吸附能力随着压力变化而呈现差异的特性，实现气体混合物的分离和吸附剂再生。一般来讲，气体沸点越高，吸附能力越强。例如：利用变压吸附分离变换气中的氢气，就是利用活性炭、分子筛等吸附剂对氢气的不吸附性，对其他杂质吸附的选择性吸附来实现的。速度分离型是根据吸附剂对各组分的吸附速度的差别来实现气体分离的。它利用吸附剂微孔扩散分子直径大小的不同，导致混合物中不同气体组分扩散速度不同而实现的。例如：利用碳分子筛提取空气中的氮气。当压缩空气通过碳分子筛时，由于空气中的氧通过吸附微孔细小缝隙的扩散速度要比氮气快的多，因此，氧被吸附，氮气得到分离。广泛用于工业化的是平衡分离类型中的等压型。变压吸附操作中，吸附一段时间后，吸附剂的吸附能力逐渐降低，必须考虑吸附剂上吸附质的脱附，即再生。吸附剂的再生程度决定了产品的质量，也影响吸附剂的使用寿命和活性。同时，吸附剂的再生时间决定了吸附周期的长短，从而决定了吸附剂用量的多少。吸附剂的再生一般就是利用降低吸附质的分压，使吸附剂再生。通常的再生方法有：降压、真空解吸、冲洗、置换。在变压吸附应用时，需考虑被分离气体的各组分性质、产品要求、吸附剂特性以及操作条件等因素，选择再生方式，或几种再生方式联合使用，以达到设计要求。例如：在水煤气中提取CO过程中，CO吸附在5A分子筛上，再生时，先利用降压和抽真空，最大可能地降低CO的分压后，还要用纯产品气把吸附剂和死空间中的氮气、甲烷等杂质置换掉，提取纯CO。吸附剂在气体吸附分离操作中起着决定性的作用。吸附剂应该具有大的吸附容量，吸附容量小所需吸附剂数量大，但是还要考虑吸附剂的解析再生问题。当混合物中杂质较多时，通常选用多种吸附剂，分层装填在同一个吸附塔内。吸附剂还应有良好的选择性。吸附剂的选择性用分离系数来评析。分离系数为吸附剂分离不同组分各自在死空间中的含量比值。分离系数偏离1的比值越大，表明组分越易分离，在变压吸附中应用的吸附剂的分离系数应在2.5以上。吸附剂的种类繁多，有硼硅胶类、氧化铝类、活性炭类等。选择吸附剂的原则是：吸附剂对不同组分的分离系数应尽可能大，即选择吸附性强，另外还须具有良好的解吸性能和足够的强度。PU-1分子筛负载高度分散CuCl2吸附剂，其综合性能良好。PU-1吸附剂对各种气体吸附等温线如图 4。从图4可以看出，CO与其它气体的分离系数很大，可以很容易以低成本分离。而H2与CO2、N2和CH4需经过23段的分离才能形成合格的甲醇原料气。而本项目技术所采用的大喷煤量全氧燃烧技术可以控制高炉煤气中基本不含N2、CH4、CO2也可以通过控制燃烧过程使其含量大幅度下降，因此，本项目技术将能够把原料气的制备成本降到最低。200 400 600 800 50403020100吸收量（mlg）CO2COCH4N2H2 XIXIF吸附 吸附压（mmHg）图4 PU-1吸附剂对几种气体的吸附曲线PSA技术在我国的工业应用也有十几年历史，我国第一套PSA工业装置是西南化工研究设计院开发的，该院的PSA技术获得过两次国家科技进步一等奖。PSA提氢技术是PSA发展最早、推广最多的一种工艺，现最大处理能力10万m3/h,纯度98.599.999%，回收率8095%，原料氢最小含量1520%。PSA提CO一般采用二段法工艺，第一步脱除吸附能力较强的组分，第二步再从剩余混合气体中分离提纯CO。工业规模CO最大产量为1万m3/h，纯度96.099.9%。PSA提CO一步法新技术采用化学吸附剂，使混合气在PSA装置内一步实现CO和CO2的分离，工艺流程简单，但难度大。北京大学化学与分子工程学院谢有畅教授发明了单层分散型CuCl2/分子筛高效CO吸附剂（PU-1吸附剂）使一步法工艺于最近实现了工业化。PU-1吸附剂经美国空气产品公司中试装置测试，被证明具有优越的CO分离性能，已获得中国、美国和加拿大等国的专利。以PU-1吸附剂及其工艺技术为核心，由北大先锋科技有限公司开发的PSA技术，在江苏丹化集团醋酐公司建成以半水煤气为原料的CO产量为1700m3/h大型工业装置，收率85%，CO纯度98.5%，性能指标居国际先进水平，北大先锋公司目前可以提供CO产品规模为1万Nm3/h的工业装置。杭州林达公司于2000年开发了拥有完全自主知识产权的JW低压均温甲醇合成塔技术，打破长期以来被ICI、Lurgi等国外少数公司所垄断的局面，2004年获国家技术发明二等奖。内蒙天野化工和陕西渭河煤化工的200kt/a甲醇项目，均采用林达公司JW低压均温型甲醇合成塔专利技术，分别于2005年12月7日和2006年5月14日一次投运成功，从开车投运及考核情况充分显示出林达均温型甲醇塔具有触煤层温差小、有效气转化率高，催化剂活性发挥好，操作控制容易、生产弹性较大，触煤装填系数大等优点。林达公司JW塔和激冷式、管壳式甲醇塔指标比较见表5。从表5可见，各项指标均优于或等同国外技术，尤其是我国JW设备显著小巧，投资费用明显低于国外，床层温差也明显小于国外技术。表5 林达公司JW塔和激冷式、管壳式甲醇塔指标比较反应器型式ICI激冷式Lurgi管壳式JW均温全床层内冷催化床层温差/30701030515基准空时产率/t/(m3.h)0.30.40.50.650.60.73反应器触媒装填系数/%703570电耗/%130100100同样产量所需催化剂用量/%150200100100同样生产能力设备大小/%10010050投资费用/%7010050目前该公司凭借自主开发的百万吨级甲醇技术，已在国内与国外公司展开竞争。形成我国自己的甲醇合成的成套技术与装备，可代替引进技术并使我国成套技术出口，具有较强的国际竞争能力。综上所述，配合提铁炼渣过程中的大喷煤全氧燃烧技术，采用变压吸附技术可以低成本制取甲醇原料气。采用该原料气以我国自主开发的低压均温甲醇合成塔技术，技术成熟、效率高，产品将具有极好的市场竞争力。3.采用炼铁熔渣热装和镍熔渣热装及电热均化技术获得适宜各种产品酸碱度需求的均匀熔体。虽然通过全氧燃烧和大喷煤量技术促进炉缸活跃并可以适当降低炉渣的碱度系数，但与生产铸石、耐酸砖、广场砖、微晶玻璃及矿棉等产品所要求的较低碱度还有一定的差距。而金川公司的镍渣熔体中CaO的含量极低，属于二元高酸性熔体。因此在本技术中，针对每类联产产品对碱度系数的需求各设置一个电热均化池，在此设备中将来自金川公司的酸性熔态镍渣与炼铁熔渣进行混合均化，得到符合产品生产需求的酸碱度的熔渣，以保障后续生产稳定进行。该均化池除了具有混合均化的功能外，还能够对熔体的温度、粘度、成份等进行微调，并具有澄清功能，保证以最优化的状态进入下一道工序，确保产品质量。4.铸石微晶控制技术铸石的微晶控制技术是通过成份调整和冷却过程的控制使铸石中产生大量的亚微米和纳米尺寸的晶体，避免过大尺寸晶体的生成，从而使铸石的抗冲击性、耐磨性和耐腐蚀性等综合性能大幅度提高，使其综合质量达到国际领先水平。根据市场调研结果，目前，普通铸石板材售价为2600元左右/米2，而微晶铸石的市场价格可以达到10000元/吨以上。5.耐酸砖及广场砖生产过程中的铁镁橄榄石晶核技术传统的耐酸砖、广场砖都是以粘土为主要原料通过高温烧结法生产的。传统制品中都存在18%的孔隙率，使制品的耐酸性、强度和耐磨性指标受到很大的局限性。本项目采用熔体冷却法浇铸成型，能够生产出孔隙率为零的产品，性能达到世界领先水平。但是，浇铸法一般要额外加入钛铁矿、铬铁矿等成核剂，使生产成本增高。本项目将采用所开发的铁镁橄榄石成核新技术，利用镍熔渣中所含的铁镁物质在熔体降温的过程中形成均匀的晶核，从而防止晶体过度长大和浇铸体体积收缩等问题所带来的结晶收缩洞和开裂等问题，达到大幅度提高质量和降低成本的目的。6.压延成型技术生产微晶玻璃压延成型法是微晶玻璃成型中的最新技术，它省去了传统微晶玻璃生产中先熔料后烧结的二次加热，使微晶玻璃在冷却过程中结晶和一次成型。在本项目中由于省去了一次熔化费用，只有在控制冷却和压延成型和后续工艺过程中的动力消耗，因此，能耗可以下降到传统微晶玻璃的1/31/5。同时，压延成型技术还具有成品率高和切磨量少等特点。7. 摆锤法三维集棉技术及粒化技术生产矿棉及矿棉制品摆锤法三维集棉技术及粒化技术都是目前矿棉及矿棉制品生产中国际上最先进的技术。其中，摆锤法三维集棉技术克服了传统矿棉板易分层的弊端，为矿棉板在建筑上大量推广应用克服了技术上的障碍，特别能适合为建筑节能5070%加厚保温材料用量的需要。矿棉粒化技术是为了适应矿棉吸声板的生产而发展起来的。目前，全国矿棉吸声板的生产能力达到了2400万米2，优质粒状棉的市场处于供不应求的局面。此外，粒状矿棉还具有易于在混凝土中分散的特点，给矿棉增强混凝土的开发和大量应用奠定了技术基础。四、项目的市场可行性分析1.生铁产品市场分析我国是世界上最大的钢铁生产国和消费国，2006年钢产量达到了4.2亿吨，比处于世界前三名的另外两个国家美国和日本的总和还要多，产量和消费量均接近全球的30%。我国若干年来长期处于铁/钢的产量小于1的状态，其中每年还有约3000万吨生铁直接用于铸造行业。因此我国每年实际上有60007000万吨的生铁缺口，虽然这个缺口可以部分由废钢来补充，但在大部分高质量钢种的生产中，废钢的掺入比例受到限制。今年以来，生铁产量增幅明显趋缓，资源仍然相对紧张。今年上半年生铁产量为2.27吨，同比增长16.8%；但仍然低于粗钢的18.92%增幅，其中6月份产量为4003万吨，创出了新高，但增幅仅为13.68%，今年以来生铁产量同比增幅一直在逐月下降，增幅进入了平稳增长期；同时铁钢比仍然在下降，1-6月份的铁钢比为0.9547，去年为0.9717；6月份的铁钢比为0.9509，去年同期为0.9585，铁钢比的下降说明生铁资源仍然处于相对紧张的局面。原料市场价格持续上涨。精粉市场在经过长时间的钢厂与经销商的僵持后，近日钢厂被迫全面上调了采购价格，钢厂精粉采购价格普遍上涨的1020元，几个主要矿山也都有20元左右的涨幅，钢坯价格也上调了20元。上下游价格同时在上涨，对生铁市场支撑较大。近日生铁市场整体稳步运行，部分地区价格小幅反弹，市场需求较为旺盛，资源紧张局面已经显现，铁厂出货情况良好，对后市发展较为看好。前期价格下降过程中，钢厂普遍采购了大量的生铁，库存都比较充裕，但经过这段时间的消耗后，钢厂库存都已不足，开始面临新一轮的采购，因此需求较前期相比会有一个集中性的释放，而铁厂和贸易商手中的资源相对不足，市场存在较大上涨压力。同时，近期钢坯市场表现强劲，价格有所上涨且成交良好，这给生铁市场起到较为有利的促进作用。后期看来，国内生铁市场受钢厂集中采购、资源紧张以及原料价格上调的影响，价格将有小幅上涨的空间，但调整幅度不会很大。另外，根据国际钢铁协会公布的最新统计数据显示，2007年6月份全球高炉生铁与直接还原铁的总产量较上月相比均有略微下降，但日均产量仍呈上升态势，2007年6月份，全球40个主要生铁生产国共产生铁7874万吨，全球直接还原铁产量为465.9吨。下面以华东市场为例，一起来分析近日生铁市场情况和影响其后期走势的因素。近日华东地区生铁市场表现良好。山东生铁市场小幅反弹，整体成交情况良好，需求较为旺盛，部分河北钢厂及贸易商前来采购，市场资源再现紧缺局面，在此形势下，铁厂普遍将出厂报价上调20元（每吨，下同），目前主流出厂价格在26502680元，部分资源26302640元现款出货；临沂地区铸造生铁18号价格基本在31003120元，威海地区铸造生铁18号价格在31503160元。钢厂方面：近日当地钢厂均为调整生铁采购价格，依旧维持前期水平，部分钢厂由于厂内库存相对充裕随用随采，观望心态依旧浓厚。当地部分钢厂采购价格如下：莱钢现执行价2700元；石横特钢现执行价2685元；泰钢现执行价2730元；济钢现执行价2690元。近日福建三钢暂时未有调整生铁采购价格，依旧执行省内铁2660元和省外铁2700元，另有30元的保量加价，厂内库存有所下降。目前，看生铁市场在市场各参与方的博弈下正维系着一种脆弱的平衡，从市场来看，短期内市场各种有利与不利因素交织在一起，市场走势不明显。在沿海部分省市8-9月份已出现提前全款订货的良好销售形势。由于我国铁矿资源日趋紧张，国内铁矿价格不断上长，生铁生产的资源成本将来长期飙升，从而引起生铁价格将长期持续上长。而本项目立足于金川镍弃渣的综合利用生产生铁，按本项目目前所设计的生产规模计算，金川公司的现存镍渣将可以使用15年，而金川公司每年产出的镍渣是本项目可消耗量的2倍。目前，这些镍渣是做为固体废弃物堆存的，不但引起一定的环境污染还占用大量土地，上缴排污费，同时要承担管理费用。因此本项目不但不存在资源成本问题，所用掉的废渣还能对区域循环经济和环境生态有所贡献。因此本项目把从金川镍弃渣中回收铁作为核心子项目之一不但符合国家循环经济和可持续发展的政策，本子项目产品也将会有越来越好的市场前景与利润空间。2.铸石产品市场分析目前铸石制品已广泛应用于建材、化工、冶金、矿山等工业部门。在许多设备的一些部分上铸石是钢、铁、铅、橡胶、木材等较为理想的代替材料，具有一般金属所达不到高度耐磨，耐酸碱腐蚀性能，而且具有延长设备使用的周期，减少维修工时，提高生产效率，降低产品成本等优点。铸石在防腐蚀工程中应用较早，已有几十年历史。它具有结构紧密，吸水率小，抗压强度高，耐磨性好的特点。除了30以上的热磷酸、氢氟酸及溶碱外，几乎对所有的无机酸、有机酸、碱类、盐类、水及有机溶剂等都有良好的抗蚀能力，铸石属于脆性材料，具有较高的硬度，其缺点是脆性大，不易承受重物的冲击。目前，每年国内铸石板、铸石粉需求量在50万吨左右。截至2006年我国冶金行业铸石使用量最大占全国总产量的24%、其次为电力占22%、煤炭行业占23%、石化占20%、建材5%、其它行业6%。以冶金行业对铸石需求来说，我国的冶金行业尤其是钢铁冶金行业的大型装备改扩建工程密集进行时期，在建设大型高炉和烟气处理装置过程中需要大量的铸石材料作为基础建造材料。据中国铸石协会调查，我国东北、华北、华东等几个主要铸石生产与应用地区，按当前铸石性能和应用范围，约有80%耐磨防护部位应该采用铸石但实际上还未采用，即还有百万平米以上市场份额待开发。从世界铸石生产与应用情况来看，铸石生产国并不多，主要集中在欧洲，亚洲除中国外，仅日本有一家铸石厂，其它地区几乎没有铸石厂，但铸石的应用范围却遍布各国，欧洲一些铸石生产国约有3050%的产品出口。我国铸石出口成本低于欧洲、日本等同类产品的50%，在价格上很有竞争力。我国的铸石行业多集中于东部地区，在西部地区尤其是西北地区还没有形成大批量生产铸石产品的企业。但是在我国西部地区有很多比较重要的大型钢铁冶金、有色金属冶金、煤炭及化工企业。但是在我国西部地区有很多比较重要的大型钢铁冶金、有色金属冶金、煤炭及化工企业，这些企业每年都需要购置大量的铸石产品作为设备维护和改造材料。但由于要到东部地区购买铸石产品所造成的交通运输成本无疑增加了西部地区企业的运营成本。表6是我国主要铸石生产企业和生产量统计数据。从表中可以看出铸石生产企业的分布在我国从地域上来说是不均衡的，多数在东部地区；西北地区只有为数很少的铸石生产企业，且生产量很少。近年来，随着改革开放的深入进行，国家的工业发展处于持续上升发展态势，尤其是钢铁、矿山、石油化工行业的生产规模在不断扩大，在产能扩大的过程中一些老生产设备和基础设施的改造以及新生产线的建设都需要大量的铸石产品。表6 国内铸石主要生产企业和产量企业名称产量大同铸石工业（集团）有限责任公司10000济南慧成铸造有限公司10000明光市曼迪矿业科技有限公司5000河北省承德市铸石厂10000四川省川东铸石有限公司10000蓬莱源通铸石有限公司5000大同云岗防腐抗磨有限责任公司10000旅顺铸石厂10000锦州铸石厂10000鸡西市铸石厂3000从以上企业生产规模可以看出，我国现有铸石生产企业都是中小型规模，年产值多在10003000万元。国外大型铸石生产企业年产量多在5万吨以上，单一企业的产品种类齐全。与国外铸石生产企业相比，我国的铸石企业存在着单位产品能耗高、生产效率低、规模小和污染严重等问题，不但不能形成国际竞争力而且由于存在的以上几个问题严重制约着国内的铸石企业生存和发展。本项目拟以世界一流的技术生产具有国际领先水平的产品，同时建设世界一流规模的生产线，实现规模化经营，因此可以很快占领国内市场并逐步占领国际市场。传统铸石生产企业一般以玄武岩或辉绿岩为主要原料或加入部分块状高炉冷却渣及石英、石灰石、白云石等进行成份调节。随着国家资源政策的不断调整和矿权的市场化，企业获取天然资源的成本越来越高。即便是原来被视作废弃物的块状高炉冷却渣，由于钢铁企业为了追求钢铁生产效率而普遍采用水冲洗排渣，块状高炉渣也在许多地区出现了短缺问题。目前国内铸石厂获取一吨铸石原料的进厂成本一般在120-180元，而本项目利用本企业提铁过程的液态熔渣及金川公司的熔态镍渣，不但每吨可以省去一百多元的原料费，还能节省约250Kg的高等级焦炭的费用，折合人民币约270元。因此，采用本项目技术生产铸石与传统企业相比每吨可节约原燃料成本近400元，使本项目具有极强的市场竞争力。3.耐酸砖、广场砖市场分析我国传统耐酸砖、广场砖主要是以粘土为主要原料采用烧结的方法来生产的。目前每年的总产量约为3800万平方米，折合约300万吨，从1995年到2006年的11年间基本上以1015的增长速度持续增长。本项目生产的耐酸砖和广场砖主要靠以优质低价参与现有市场的竞争，从而在国家层面上实现少开采粘土矿产资源和减少能源消耗的目标。目前陶瓷质耐酸砖和广场砖的全国平均售价约1200元/吨，本项目拟生产的耐酸砖和广场砖可以铸石成本的1/2进行生产，单位生产成本可以控制在600元/吨以内，拟定出厂价格为1200元/吨,因此在价格上将具有很强的市场竞争力。在质量方面，目前市场上大量出现的耐酸砖、广场砖的吸水率大部分在1以上，有的甚至高达8，对耐酸砖、广场砖的耐酸性、耐磨性和强度等性能构成一定不良影响。较高的吸水率是以粘土为原料采用烧结法制备耐酸砖和广场砖不可避免的缺陷。而本项目拟生产的产品采用先进的铁镁橄榄石成核技术，以熔融浇注法成型，可使吸水率降到零。因此可使产品的耐酸性、耐磨性和强度等指标大幅度提高，达到国际领先水平。因此本项目产品以相近的价格参与耐酸砖、广场砖的国内外市场竞争将具有很强的竞争力。此外，随着我国耐酸砖主要产地（宜兴、佛山、唐山、淄博等）的粘土资源的不断减少，以及国家资源政策的调整、能源税的开征，烧结工艺生产的耐酸转、广场砖的生产成本将会大幅度攀升，而本项目利用熔融废渣直接冷却以浇注法成型生产耐酸砖和广场砖，在未来3050年内将不会出现资源短缺问题。因此在未来3050年本项目产品的市场竞争力将会持续增长。4.微晶玻璃市场分析随着我国建筑业的规模与档次的逐步提高，人们对建筑物的内外装饰要求趋向高档化，逐步在转向石料化。大理石与花岗岩的市场发展十分迅猛。由于大理石、花岗岩与玉石的价格昂贵，并很难获得高档、大面积、色差小的批量产品，许多高档办公用于民用建筑的装修，不得不依赖于进口。微晶玻璃板恰恰弥补了上述材料的不足，被公认为跨世纪的新一代建筑材料，其主要性能与其它材料对比如表7所示。由表所列数据可见，微晶玻璃的性能均优于现有各种传统装饰材料。而本项目的压延法微晶玻璃又优于烧结法产品，不仅可用作高级建筑的装饰材料，特别是用于要求耐候性好的外墙和耐磨性高的地面，还可用作耐酸耐碱与耐磨的工业设备内衬或墙地面。表7常用墙地装饰用材性能对比表性能釉面砖花岗岩大理石烧结法微晶玻璃压延法微晶玻璃玻晶砖比重（g/cm3）2.32.42.52.72.62.72.52.72.72.92.42.5光泽度707580808070抗压强度（MPa）254012025070110120560800900抗折强度（MPa）24308.5156163550701604550莫氏硬度6.06.55.56.06.56.58.46.06.5吸水率（）4180.350.30.0600.06冲击韧性（KJ/m2）230.840.881.034耐磨值（g/cm）0.230.360.10.30.50.10.01耐酸（）808585809896耐碱（）8480709795前苏联早在1962年就建成了年产50万平方米压延法矿渣微晶玻璃生产线，随后十多年又建设了多条生产线，被广泛应用于包括莫斯科经济成就展览馆等大型公用建筑的装修和工业建筑上。日本、韩国和台湾等地也有若干厂家在批量生产烧结法产品。我国唐山、天津、保定、沈阳、广东等地已相继建成了烧结法生产线，并开始在包括北京中国建设银行、首都国际机新航站、上海国际交流中心、广州地铁等新型建筑上推广使用。由于烧结法生产线的产量都在五到十万平米之间，大中型工程要求数十万平米的订货则不能满足要求；此外由于它的成本较高，难以进入家庭装修市场，也制约了它的发展，而安徽滁州等采用压延法生产微晶玻璃板的小型线则由于技术、管理和资金等方面的原因均未完全成功。因此市场迫切期待高性能低成本的压延法产品大批量问世，以满足工业和民用建筑领域的需要。1999年5月邢台晶牛集团经过长达9年的反复试验，已建成一条年产10万平方米的压延法矿渣微晶玻璃生产线，产品受到广泛的重视。玻晶砖目前国内尚无企业投产，日本批量生产已有多年。微晶玻璃不但有着优异的耐磨性能，而且在光泽度、耐候性、耐冲击性、清洁性、安全性等方面均优于天然石材和高档陶瓷墙地砖，是目前公认的一种理想的新型优质建筑装饰材料。前苏联已生产了数百万平方米微晶玻璃板用于各大建筑和工业设施中，产生的效益在602200卢布/吨，当产量达280300万吨时，总经济效益高达3.54亿卢布。欧美各国也广泛应用于许多公共建筑装饰和工业设施中。日本的烧结法产品已大量用在新大阪地铁站、东京银座时装大厦、松山市美术馆等众多著名建筑的内外装修上，并大量出口，在香港的零售价高达2700港币/m2；韩国的烧结法产品除在国内使用外，也出口到香港等地，如卖给香港合和中心大厦为250美元/ m2；台湾的同类产品也大量用于桥福第一信托大厦、盛香堂大楼、金融大道广场、今日百货公司、亚东医院等数十个建筑装饰上。国产的烧结法微晶玻璃板出口售价只有90100美元/m2，国内售价在600800元/平方米之间。邢台晶牛集团的黑色压延法矿渣微晶玻璃板售价现为500元/平方米，由于质量高于烧结法产品，出现抛光板供不应求的局面，遗憾的是他们只能生产600mm宽的黑色板，年产量不到10万平方米，花色品种不能满足工程需求。国内目前使用的建筑墙地面装饰板材以陶瓷墙地砖为主，“八五”期间，它的年平均增长率高达22，“九五”期间增长率有所下降，目前的总产量约在22亿平米，同全国的总需求相比约过剩20，但过剩产品主要是一些小厂生产的低档产品，高档产品仍供不应求。如涉外宾馆饭店、高级写字楼、代表地方形象与风格的特色建筑、公共场所等所需要高档陶瓷墙地砖仍依赖于进口，根据国家建材局1999年5月20日公布的“实施细则”规定，到2000年，建筑高档陶瓷墙地砖应占总消耗量的20，即每年需4亿平方米。微晶玻璃的质地、性能、光泽度、视觉效果，完全可以取代常用玻化砖，还能在这2亿平方米高档产品中占有一席之地。此外，一般陶瓷厂很难生产出500500mm的大规模产品，而许多高档、庄重、有典型意义的场合，必须使用大规格装饰板方能体现出形象档次和装饰效果，本项目则很容易生产出900900mm以上的大板。因此，本项目生产的大尺寸板材同高档陶瓷产品相比，具有较强的优势。其次，国内的石材市场也存在着很大的潜力，中国石材协会的统计资料表明，我国石材产量的增长率连续十年保持在15左右，1994年全国石材工业产值达210亿元，产量达9000万平米，其中花岗岩6000万平米，大理石2000万平米，水磨石1000万平米；最新公布的数据指出，石材产量已达1.35亿平米。国际市场上石材贸易量1993年达到1049.2万吨，石材消耗量最大的是发达国家，欧洲是世界第一大市场，占世界总贸易量的50；东南亚占第二位，出口量占29，进口量占43；日本是世界上第一位石材进口国，占世界总贸易量的11.5；北美洲是第三大石材贸易区，主要是美国和加拿大，美国占世界总贸易量的3.5，加拿大为7；中东地区的市场潜力也很大，沙特、黎巴嫩、科威特等国大量从土耳其和西欧进口石材，意大利向中东出口的石材占总出口量的3.5。我国的石材产量也大量出口到国际市场，是世界上第二石材出口国，1994年石材出口创汇4.6亿美元，1995年创汇5.2亿美元，1998年出口达7.12亿美元，占整个建材行业出口创汇总额的25以上。由于许多高档建筑要求更高，我国1998年还进口高档石材2.5亿美元。由于微晶玻璃的主要性能指标均优于天然石材，且色差小、无放射性问题、可超薄、易清洁维护，因而可以在石材市场上占有上千万平方米的份额。目前天然石材的开采除了要上缴资源税外，越来越昂贵的矿权获取成本使得国内高档天然石材的市场价格快速上涨。天然石材基本上都是依靠简易找矿、露天开采，可开采的高档天然石材资源极为有限。因此石材资源的获取成本将会越来越高。本项目依托金川公司的镍弃渣为基本原料。目前金川公司的镍弃渣堆存量为1500万吨，现时每年的产出量（加铜渣）150万吨，很快会增产至200万吨/年。因此，就本项目所拟定的11年项目期而言，镍渣资源可以认为是取之不尽用之不绝，不存在资源成本升高的问题。另外本项目拟定的微晶玻璃生产工艺只有传统二次烧结法微晶玻璃生产工艺能耗的1/5，只有普通陶瓷墙地砖生产能耗的70。因此，随着国家节能减排各项政策的不断深入贯彻和国家能源税的开征，本项目产品会在市场上有越来越强的竞争力。由于本项目拟生产的微晶玻璃将来可以参与高档陶瓷墙地砖（现有市场43亿平方米，折合2亿吨）、建筑石材（500万吨）、现有微晶玻璃（150万吨）的市场竞争，因此，将具有广阔的市场前景。5.矿棉制品市场分析我国现有矿棉生产能力80万吨/年，优质矿棉制品处于供不应求的局面，今年上半年已经出现多处重点工程订货困难或更改设计而使用其它保温材料代替的问题。因此矿棉生产企业2007年上半年普遍超负荷运行和不断提高产品价格。矿棉是将类似于高炉熔渣成份的熔体以细流股引出后采用强力喷吹或多辊甩丝法形成14的纤维经集棉和定型而成。由于矿棉属于高温熔体快速冷却而成，因此纤维很少结晶，一般成玻璃态。矿棉制品能短时间内抵御10001500的高温，因此是良好的不燃防火材料。矿棉纤维能够在450以下长期工作而保持稳定的性能。因此矿棉制品在我国主要用于工业热力管道和窑炉的保温工程。2000年以来，我国矿棉的产量和销售量都在以1520的速度增长，远远超过GDP的增长速度。这种快速增长的市场一方面源于我国高温工业的快速发展，另一方面与企业的节能意识的不断提高有着直接关系。近几年来，矿棉吸声板在建筑领域的成功推广和矿棉用于建筑保温示范工程在建筑行业与房屋用户中的认可又给矿棉市场的进一步扩大注入了新的活力。目前，我国建筑外墙保温普遍采用聚苯乙烯泡沫塑料板，而欧美国家采用岩棉和矿棉作为建筑外墙的保温材料。我国建筑大量采用聚苯乙烯泡沫塑料板而很少采用矿棉进行外墙保温的根本原因是目前采用前者比采用后者保温层的造价要低1020。使用聚苯乙烯泡沫塑料作为建筑外墙的保温材料存在着许多潜在的危害。首先聚苯乙烯泡沫塑料板在服役过程中会逐渐老化，并释放出少量的有毒有害物质，这些物质不但会扩散到大气中，还会有少部分扩散到室内，对于通风不好的状况，会造成室内有害气体的累积，影响居住者的健康。（2）聚苯乙烯泡沫塑料保温材料是属于不易回收的难降解有机物，建筑物拆除时往往会引起白色污染。（3）聚苯乙烯泡沫塑料不耐高温，遇到建筑物发生火灾时保温层会在短时间内释放大量的有毒有害气体，增大了居住者在火灾中的危险程度。（4）在火灾中聚苯乙烯泡沫塑料层会迅速收缩软化，并参与燃烧。保温层和外挂装饰材料会迅速垮落，给救火和逃生带来困难。而用矿棉代替聚苯乙烯泡沫塑料不仅能够完全满足墙体保温的需要，还能完全避免上述全部潜在危害。本项目拟采用的矿棉生产工艺由于采用熔融废渣为原料可以使原材料成本比现有工艺下降80，能耗成本下降5070，综合成本下降3040，因此为大量取代聚苯乙烯泡沫塑料从成本上奠定了基础。本项目所采用的摆锤法三维集棉技术克服了原层矿棉板分层的问题，也为取代聚苯乙烯泡沫塑料用于建筑外墙保温奠定了技术基础。目前，我国用于建筑外墙保温的保温材料年消耗总量达到了近0.4亿m3/年，折合矿棉320万吨。因此矿棉制品市场除了将在工业保温中每年将有15的市场增长量外，在建筑保温领域还有巨大的潜在市场。随着即有建筑节能改造和新建筑面积的快速增长，到2010年这个潜在市场预计可达500万吨。6.甲醇市场分析甲醇是包括二甲醚和甲醛在内的一百多中碳化工产品的原料，甲醇本身也可以作为清洁燃料使用，完全燃烧的甲醇除了CO2外不排除任何其它大气污染物。因此“十五”期间由国家发改委牵头，联合有关部门并组织煤炭、化工、汽车等行业的十多位权威专家。历时半年的中国替代能源的研究已取得阶段性成果。初步结论是：甲醇作为车用替代燃料在经济上可行，只要遵守操作规程，外界所担心的对人体健康的影响不会很大；二甲醚前途很好，包括乙醇汽油在内的生物质油应“不与民争粮，不与民争地”，扩大原料来源，并合理考虑运输半径；对于煤制油，将在2010年以后进入快速发展期，目前应防止盲目投资。由此可见，在诸多替代能源中，首先推广煤基醇醚燃料替代汽油、柴油势在必行。2005年我国甲醇需求总量达到600万t，目前国内价格2500元/t左右，2005年我国二甲醚用作气雾剂和化工等方面的消耗总量为3.5万t，而由于目前国内的生产能力有限，二甲醚还很少用于环保燃料，而一旦二甲醚的价格能与液化石油气持平或略低的话，专家预测，国内的二甲醚的年需求量将超过100万t/a，并且在未来5年内，将以每年翻番的需求速度剧增。甲醇还是新型替代燃料。石油作为及其重要的能源储量是有限的，目前我国石油对外依存度已达43，严重威胁我国能源安全。而甲醇燃料以其安全、廉价、燃烧充分、利用率高、环保等众多优点，替代汽油已经成为车用燃料的发展方向之一。纯度99以上的化工级二甲醚近年来维持在4500元/t以上，用作燃料级二甲醚主要销售目标可确定为替代液化石油气（LPG），由对比数据可知等量DME的燃烧热效能比液化石油气（LPG）还有高（1.079：1）。因此在LPG现行价4500元/t情况下，将燃料级DME销售价确定为4000元/t左右有较强的竞争力。2006年我国甲醇需求量超过700万t。其中甲醛领域消耗甲醇最多，预计达到220万t左右；醋酸对甲醇的需求量超过80万t；另外，MTBE、甲醇燃料、溶剂等其它行业2006年对甲醇的需求量预计达到400万t左右。目前，我国已成为全球最大的甲醇消费国，2007年对甲醇的需求量将达960万t。甲醛是甲醇最重要的下游产品，占甲醇消费比例约40，我国60甲醛产品用于胶粘剂，还用于制取聚甲醛、多聚甲醛等，聚甲醛用作工程塑料，目前尚需大量进口，多聚甲醛用于生产农药、汽车涂料及造纸助剂。甲醇的主要下游产品链见图2。合成氨N2CO2催化合成尿素硝酸气相氨化发 酵催化氧化加有机酸酯化催化氧化催化合成羰基化加异丁烯醚化氧化羰基化合成