年产10万吨镍可行性研究报告.doc

镍业镍业有限有限责责任公司任公司 年年产产30万吨多元金属万吨多元金属镍项镍项目 一期目 一期10万吨 万吨 可行性研究可行性研究报报告告 中国中国鸟鸟林工程技林工程技术术有限公司有限公司 二二 一一 年十一月年十一月 中国中国鸟鸟林工程技林工程技术术有限公司有限公司 总经理 主 管副 总经 理 总工程师 主管副总工程师 项目经理 参加参加专业专业及及设计设计人人员员 目目 录录 1 总 论 1 1 1 概况 1 1 2 项目建设的必要性 2 1 3 项目建设的可行性与优势 5 1 4 建设规模及产品方案 7 1 5 设计基础与建设条件 8 1 6 设计依据 原则及范围 10 1 7 工艺选择 11 1 8 工程主要建设内容 13 1 9 项目主要子项 17 1 10 环境保护 18 1 11 节能 消防及劳动安全 19 1 12 项目投资及经济效益 20 1 13 项目效益 21 1 14 项目进度计划 22 1 15 存在的问题与建议 22 2 技术经济 23 2 1 概述 23 2 2 综合技术经济指标表 23 2 3 组织机构与人力资源配置 28 2 4 投资 30 2 5 成本与费用 31 2 6 产品产量 销售收入及税金 35 2 7 项目融资及资金使用计划 36 2 8 利润及利润分配 37 2 9 基准收益率 37 2 10 财务分析 37 2 11 综合分析 41 3 冶 炼 50 3 1 概述 50 3 2 原料 燃料及辅助材料 50 3 3 产品规格标准 51 3 4 工艺流程选择 52 3 5 工艺过程叙述 55 3 6 主要技术经济指标 59 3 7 冶金计算主要结果 63 3 8 主要设备选择计算 64 3 9 配置说明 70 3 10 问题和建议 72 4 热 工 73 4 1 动力中心 73 4 2 事故柴油发电站 78 4 3 液氧气化站 80 4 4 煤气回收 81 4 5 天然气供应 82 4 6 厂区综合管网 83 5 收 尘 85 5 1 概述 85 5 2 焙烧工段烟气处理 85 5 3 矿热炉烟气处理 86 6 给排水 88 6 1 概述 88 6 2 给水 90 6 3 消防设施 93 6 4 排水 94 6 5 节水和节能措施 95 7 电 力 96 7 1 设计依据 96 7 2 设计范围 96 7 3 供电电源 96 7 4 用电负荷 96 7 5 全厂供配电系统 97 7 6 无功补偿与谐波治理 98 7 7 继电保护及计量 98 7 8 主要设备选择 98 7 9 电力监控系统 99 7 10 中压系统中性点接地方式 99 7 11 生产车间的环境特征及配电材料选择 99 7 12 电气传动及控制 100 7 13 配电线路 100 7 14 照明和事故照明 100 7 15 防雷与接地 101 7 16 节能措施 101 7 17 主要电气防火 防爆安全措施 101 7 18 用电安全措施 103 7 19 高温 高热防范措施 104 7 20 存在问题和建议 104 8 自动化仪表 105 8 1 概述 105 8 2 设计原则及装备水平 105 8 3 仪表选型 106 8 4 仪表电源 107 8 5 仪表维修 107 9 电 信 108 9 1 项目概况 108 9 2 设计依据 108 9 3 设计内容和范围 108 9 4 电话通信系统 108 9 5 计算机网络系统 109 9 6 有线电视系统 110 9 7 工业电视监控系统 110 9 8 火灾自动报警系统 111 9 9 线路敷设 111 9 10 供电电源 111 9 11 防雷接地 111 10 暖 通 112 10 1 概述 112 10 2 专业设计依据 112 10 3 基础资料 112 10 4 设计内容 113 11 土 建 116 11 1 概述 116 11 2 设计依据 116 11 3 建筑设计 118 11 4 结构设计 120 11 5 主要建 构筑物一览表 124 11 6 主要存在的问题 124 12 总图运输 125 12 1 区域概况 125 12 2 总平面设计 126 12 3 竖向设计 129 12 4 工厂运输 129 12 5 工厂绿化 132 12 6 主要技术经济指标 132 12 7 存在问题 133 13 环境保护 134 13 1 设计依据和设计采用的标准 134 13 2 建设地的环境现状 134 13 3 主要污染源和主要污染物排放情况 135 13 4 主要污染控制措施及预期效果 140 13 5 绿化 142 13 6 清洁生产分析 142 13 7 环境管理和监测机构 143 13 8 环境保护投资 144 13 9 环境影响分析 144 13 10 建议 145 14 化 验 146 14 1 化验系统任务 146 14 2 化验系统的配置 146 14 3 化验设备的选择 146 14 4 其他 147 15 机 修 148 15 1 概述 148 15 2 设计依据与设计原则 148 15 3 车间组成及任务 148 15 4 工作制度及人员 148 16 节 能 149 16 1 节能法律 法规及行政规章 149 16 2 节能技术规定 149 16 3 项目概况 150 16 4 能源 资源消费总量 150 16 5 节能措施和效果分析 151 17 劳动安全和工业卫生 153 17 1 概述 153 17 2 设计采用的主要标准及规范 153 17 3 建设项目主要危险及有害因素分析 156 17 4 劳动安全方面采取的对策措施 160 18 消 防 171 18 1 设计依据 171 18 2 项目设计范围及主要生产过程 171 18 3 项目生产 贮存物品的火灾危险性类别 171 18 4 工程的防火措施 172 18 5 消防系统设计的安全可靠性 175 18 6 消防设计专项投资概算 176 19 投资估算 177 19 1 概述 177 19 2 投资范围 177 19 3 编制原则及依据 177 19 4 投资分析 179 19 5 其它说明 179 19 6 投资估算 179 附附设备设备表表 附附图图 1 总总 论论 1 1 概况概况 1 1 1项目名称 项目名称 有限公司年产30万吨多元金属镍项目 一期10万吨 简称 年产30万吨多元金属镍项目 一期10万吨 1 1 2项目建设单位 项目建设单位 镍业有限公司 法人代表 1 1 3项目建设厂址 项目建设厂址位于 基地北侧紧邻 江 东面为 厂址东侧有西气东输管线 穿过 项目一期用地 万平方米 1 1 4项目性质与特点 本项目处理进口红土镍矿生产多元金属镍 属于新建设的冶炼工程 采用国际 上先进的回转窑焙烧 电炉还原熔炼 即RKEF 工艺 该工艺技术系在引进技术的基 础上进行消化再创新后的推广应用 本项目以建设资源节约型 环境友好型企业作 为重要的战略目标 立足高起点 高效率 高水准 促进我国镍铁合金基地的建设 为我国的镍合金行业科学 有序发展做出贡献 1 1 5企业现状 有限公司是 冶炼集团公司和 有限公司共同组建的股份制民营企业 2010 年5月在 市注册 注册资金20000万元 集团公司是一家以生产镍产品为主 集生产 商贸 服务 房地产开发 工程 建筑为一体的综合性民营企业 总部坐落于 其前身是成立于1984年的 有限公 司 1995年列全国私营企业500强第 位 19 年重组为集团公司 2003年 企业逐 步走上高速发展的快车道 其冶炼技术突破了传统工艺对 矿资源综合开发利用的 技术瓶颈 直接推动了世界对于低品位红土镍矿资源的开发进程 直接推动了世界 对于废弃低品位红土镍矿资源的开发进程 取得了显著的社会效益和经济效益 企 业也凭借此工艺得了长足的发展 成为循环经济领域的楷模 公司以与 不锈钢公 司和 集团建立合作关系为标志 一举确立了行业内的主导地位 公司是一家经济实力雄厚的企业 年开始房地产开发 先后在 开发了 余 万平方米房地产 现拥有资产约 万元 为了实现优势互补 强强联合 有限公司与 公司经过认真协商 最终达成协 议并共同组建成立 有限公司 在 投资建设年产30万吨多元金属镍合金项目 集团以国外红土镍矿山部分股份入股 公司以资金和设备投入 在资源整合及优势互补的基础上 新成立的 实业有限公司将以 和谐 创新 奋进 图强 为发展理念 遵循现代化的企业管理制度 确保固有资产保值 增值的 同时也为带动地方工业经济更加科学 健康 可持续地向前发展 企业将秉承着 保 民生 求稳定 讲和谐 促发展 的信念 紧紧依托自身的海外矿山优势 综合开发镍 钴 铬等有价金属资源 严格贯彻落实 省工信委关于 加大节能减排的力度 限制 和淘汰落后生产能力 依法关闭产品质量低劣 浪费资源 污染严重的小厂小矿 严 格控制初级资源类产品产能的盲目扩张 着力增加高技术含量 高附加值产品比重 不断优化产品结构 的精神 把建设资源节约型 环境友好型企业作为重要的战略目 标 贯穿企业发展的始终 把节能减排当作提升企业发展水平 实现科学发展的重要 措施 1 2 项项目建目建设设的必要性的必要性 1 项目建设响应国家有关有色金属产业调整振兴规划 根据国务院2009年颁布的 十大重点产业振兴计划 第九款有色金属项 第五条 充分利用国内外两种资源 增强资源保障能力 的内容 该拟建项目以印度尼西亚 的中苏拉威西省KOLO PANDAUKEL地区作为原料基地 在国内生产加工为镍产 品 是对国家有关有色金属产业调整振兴规划响应 镍作为一种战略物资 被誉为 工业维生素 对发展国民经济和国防工业起到 至关重要的作用 主要用途是制造不锈钢 高镍合金钢和合金结构钢 被广泛用于飞 机 雷达 导弹 坦克 舰艇 火箭 宇宙飞船 原子反应堆等各种军工制造业 在民 用工业中 镍常制成结构钢 耐酸钢 耐热钢等大量用于各种机械制造业 石油 镍 与其他元素如铬 铜 铝 钴等元素可组成镍基合金或镍铬基合金 镍基合金 镍铬 基合金是耐高温 抗氧化材料 用于制造喷气涡轮 电阻 电热元件 高温设备结构 件 镍还可作陶瓷颜料和防腐镀层 镍钴合金是一种永磁材料 广泛用于电子遥控 原子能工业和超声工艺等领域 在化学工业中 镍常用作氢化催化剂 上世纪七十年 代初至九十年代末 全球镍的消费量随战争或经济衰退而出现波动 但基本上每年 按平均超过6 5 的速度增长 镍是生产不锈钢和电子元件的重要原料 生产不锈钢和部分特种钢以及电子元 件所需镍占所有镍消费量的70 80 预计2011年中国不锈钢新增产能达到1100万 吨 到2012年 总产量将超过2000万吨 受不锈钢产量不断增长的影响 以及汽车 航天 机械制造和IT电子产业的需求推动 同时作为电池和新能源产业发展的重点 和基础原料 镍金属的需求量也不断相应增长 对全球镍价构成强劲支撑 ANTAIKE首席镍分析家预测 2011年的镍消费将较2010年的50万吨增长4 5 消 费增速12 含镍矿石类型主要有硫化镍矿和氧化镍矿 也称红土镍矿 硫化镍矿的采选难 度比氧化镍矿低 以前各国主要开采硫化镍矿 但是经过多年来的开采 硫化镍资源 目前已濒临枯竭 世界各国的镍冶炼企业纷纷把目光转移到氧化镍矿资源的开采 近十年来 随着硫化镍矿资源的开采竭尽枯竭 以及镍冶炼提取技术的日益提 高 同时在镍的市场需求量总体强劲增幅的作用下 综合开发利用氧化镍矿正逐步 成为镍冶炼行业关注的热点 印度尼西亚 菲律宾是目前世界上拥有着丰富氧化镍矿资源的国家 本工程生 产所需原矿正是来自企业在印尼持有股份的氧化镍矿山 这为该工程建成投产和企 业后续的长足发展提供了充足的原料供应和强有力的资源保障 2 项目建设是贯彻落实科学发展观的具体体现 根据去年国务院出台的 钢铁产业调整和振兴规划 细则和今年4月7号 国务院 关于进一步加强淘汰落后产能工作的通知 在2010年底前将淘汰300立方米及以下 的高炉产能 在2011年底前将淘汰400立方米及以下的炼铁高炉 目前我国镍铁冶炼 高炉主要炉容以128立方米居多 达到300立方米以上的极少 一旦国务院关于淘汰 落后产能的政策真能得到彻底的贯彻 对我国镍铁行业尤其是高炉镍铁的冲击无疑 是巨大 而对不锈钢行业也将产生重大影响 但是由于小高炉冶炼效率较低 污染和 耗能双高 冶炼工艺落后 从行业本身的健康发展来看优胜劣汰是必然遵循的生存 法则 随着国家关于淘汰落后产能 转变经济发展方式决心的一步步地落实 我国镍 铁生产的新格局将由此催生 3 项目建设有利于 省产业结构调整及区域经济协调发展战略 为了加快 省产业结构优化升级 大力推进新型工业化进程 就必须通过大项目 机遇来壮大工业规模 提高工业占经济生产总值比重 这样才能借机达到不断优化 布局 提升产业综合竞争力的目的 镍冶炼项目建成后 必将带动周边原材料工业 加工制造业 交通运输业和高技术产业群的相互支撑 提升传统产业的技术装备和 生产水平 促进形成协调发展的工业格局 推动特色工业园区的建设进程 最终形成 产业集群和循环经济 项目建成投产后 将以特色工业园区为依托 推进区域经济发 展的集聚效应 进一步拉动生产要素在区域间自由流动和优化配置 形成全省分工 合理 主业突出 比较优势得以发挥的区域产业结构 促进区域经济协调发展 为 省工业在发展中提高 在提高中发展作出表率 4 项目建设有利于当地经济的持续发展 市拥有大量的人力资源和闲置资产 其中包括一般技术人员1600人 高中级 职称400人 其中高级200人 各行业的熟练工人5000多人 具备相当的研制和设计能 力 仅驻市厂矿一块 闲置资产近亿元 闲置厂房近2万平方米 经过近40年的发展 其产品形成了一定的市场优势和品牌优势 这些国家部委定点生产企业及其产品 急待巩固和走可持续发展的道路 本项目建成后 将填补 省镍产品深加工多元化产业的空白 为 省的工业化 发展作出积极贡献 项目一期达产达标后 每年新增销售收入202095 50万元 上缴 所得税3387 40万元 净利润10162 21万元 不仅为当地政府提供了巨大的财政收入 而且还能为当地提供大量的就业机会 在企业取得一定经济效益的同时 产生巨大 的社会效益 1 3 项项目建目建设设的可行性与的可行性与优势优势 1 项目建设符合国家有关产业政策 1 企业发展目标与国家工业经济发展战略吻合 国家 有色金属工业中长期发展规划 2006 2020年 中第四章 重点项目 第九 项 氧化镍矿开发利用技术 中明确指出 由于硫化镍矿资源紧缺 开发镍红土矿具有 重要意义 针对不同类型镍红土矿 研究不同火法工艺处理硅镁镍矿 因此 充分 开发利用国外矿产资源 发展我国金属镍产品冶炼 减少金属镍的进口依赖是必然 趋势 符合国家产业政策 2 资源开发和利用符合国家和地方产业政策的主张 企业在印度尼西亚中苏拉威西省氧化镍矿山拥有股权 将矿石运回国内生产加 工 符合国家 两种资源 两个市场 的资源开发利用政策 符合国家工业发展规划 2 项目建设拥有政策优势 该项目得到了 省委 省政府 市委 市政府领导的高度关注和大力支持 市 政府办公室还成立了以办公室主任为组长的 年产30万吨多元金属镍项目 一期10 万吨 建设领导小组 全力支持苏南华盈镍业的建设 3 项目建设拥有资源优势 本项目的氧化镍原料来源于企业在印度尼西亚中苏拉威西岛KOLO和 PANDAUKEL地区拥有股权的矿山 矿山储量丰富 镍含量在1 5 4 之间 品位稳 定 可以长期充分为企业提供生产原料 苏拉威西岛位于菲律宾地块的南延伸部分 主要由4个半岛构成 区内构造比较复杂 没有大面积平原 森林覆盖率占50 其 余多为灌木丛 草地或荒野 农业用地不足10 苏拉威西岛采矿业发达 特别是含 镍矿石的开采 没有大规模的机器制造业 农业则以水稻 可可 丁香和热带水果的 种植为主 KOLO和PANDAUKEL矿山开采区地形标高从海拔28m到900m不等 工 作区的地层及岩石分布情况如下 中生界白垩系蛇绿岩套在工作区广泛分布 主要 由橄榄岩 方辉橄榄岩 纯橄榄岩 辉长岩 蛇纹岩组成 岩体表层的风化带是氧化 镍矿体重要的矿化层位 中生界白垩系纪MATANO组 Km 由含页岩和燧石结核 的泥灰岩组成 少量分布在KOLO工作区的西北部分 中生界三叠系TOKAL组 Trjt 由灰泥岩 灰岩 砂岩 页岩 泥灰岩和板岩组成 主要分布在KOLO工作区的西北 角 第三系上新统PANDUA组 Tmpb 由砾岩 砂岩 粘土岩组成 在 KOLO PANDAUKEL工作区仅有小面积出露 第四系更新统ALANGGA组 Qpa 由砂岩和砾岩组成 在KOLO PANDAUKEL工作区有少量的分布 市亦有充足的大理石 白云石 方解石 滑石 石灰石 云灰岩 煤 硫 镁质 粘土 瓷土等 以大理石为主的石材资源储量巨大 已探明储量3 5亿立方米 主要分 布于南义 夏畈 黄金 横立山等乡镇 产品远销全国各地 石灰石储量25亿立方米 以上 全市大部分乡镇均有蕴藏 尤其是码头镇储量大 质量好 目前已成为亚东水 泥厂年产150万吨水泥的原料基地 市境内地下水资源丰富 城区日供水能力3万 吨 码头工业城正在建设一座6万吨的新供水厂 城区内水域中 有中型水库4个 小 一 型水库10个 小 二 型水库54个 大型矿山尾矿库二个 依山傍水 域内淡水 面积12 6万亩 主要集中在市区10公里范围内的赤湖和赛湖 这里水源充沛 水质优 良 投资开发潜力巨大 以上所述均为本项目提供了充足的原料保证 企业的生产和持续发展将不受资 源的制约 大幅度降低了生产和投资风险 4 项目建设拥有地域优势 市辖区位于苏北偏西 珠江下游北岸 北襟珠江 黄金水道 东邻 南接 湖北阳新 北与 市隔江相望 交通便捷 信息灵通 史有 通衢 之称 全市 总面积 平方公里 总人口 万 辖 个乡 镇 场 街道 市是 省重点工业县市之一 铜业公司武山铜矿 中国船舶工业总公司江 洲造船厂 船用机械厂 航海仪器厂 宝钢集团人民机械厂 油嘴油泵厂等一 批中央 省 所属大中型企业云集 其技术力量雄厚 设备精良 基础良好 已形 成纺织 机械 建材 矿冶 食品 化工 造纸等众多门类工业体系 其中矿冶 轻纺 机械 建材已成为四大支柱产业 台商投资的 亚东水泥厂 总投资28亿元人民币 远景目标年产1400万吨 是建材业中的一艘航空母舰 正好具备消化本项目冶炼所 产生的炉渣条件 本项目生产过程中产生的炉渣是水泥生产很好的填充料也是砖瓦 生产的优质原料 另外 码头工业城已经形成园区规模 道路 水 电实现了三通 本项目选址 位于珠江南岸边 码头和航道条件优越 本项目所需矿石原料主要来源于印度尼西 亚等国 产出的镍产品销往太钢 宝钢 张家港以及韩国等地 可以通过珠江水路 运输方便 运输量大 运输成本低 以年产30万吨多元金属镍估算 每年经珠江运输 的原料总量达到300万吨以上 水路运输相对火车运输成本低廉 年节约成本费用超 过2亿元 5 项目建设在技术上可行 本项目采用的回转窑焙烧 电炉还原熔炼 即RKEF 冶炼工艺具有国际先进水 平 该工艺是在对引进技术进行消化吸收再创新后的推广应用 设备立足国内 其中 回转窑 5 5 115m 矿热电炉 45MVA 等设备均是国内制造的同类设备最大的 但在NERIN设计的有关项目中已采用 本项目建设在技术上可行 6 项目建设在经济上可行 项目建成达产后年平均总成本费用为184197 95万元 经营成本为176971 36万 元 单位加工成本为9182 56 元 t 镍铁 达产年平均可实现销售收入 含税 为 202095 50万元 应纳增值税3952 67万元 销售税金及附加395 27万元 利润总额 13549 62万元 年上交所得税3387 40万元 项目实现净利润10162 21万元 项目投资财务内部收益率税前为15 90 资本金财务内部收益率为21 00 均 高于设定的基准收益率 表明本项目财务效益较好 借款偿还期内 利息备付率为 3 10 27 63 偿债备付率为1 10 1 49表明项目有较好的偿债能力 以生产能力利用率 表示的达产期平均盈亏平衡点为47 60 表明项目具有较强的抗风险能力 以上数据表明 项目财务效益较好 并具有较强的抗风险能力及借款偿还能力 项目在财务上可行 1 4 建建设规设规模及模及产产品方案品方案 1 4 1设计规模 一期 10万吨 年多元金属镍合金 副产电炉熔炼水淬渣 84万吨 年 dry 1 4 2产品方案 粗镍铁合金含Ni 15 尺寸 200 100 50mm 重量 8 kg 块 1 5 设计设计基基础础与建与建设设条件条件 1 5 1氧化镍矿成分 本项目原料全部来自印度尼西亚中苏拉威西省KOLO PANDAUKEL矿区的氧 化镍矿 矿石中的镍多以类质同象或氧化物存在于绿镍矿 NiO 镍磁铁矿 Ni Fe 3O4 镍钒 NiSO4 6H2O 碧钒 NiSO4 7H2O 和翠镍矿 NiCO3 2Ni OH 2 4H2O 中 除上述矿物外 矿床下部蛇纹石的灰绿土层中 还有部分镍附着于暗镍蛇纹石 NiMg 8 SiO2 nH2O 镍绿泥石 NiMg 3 Si2O8 OH 4 和绿高岭石中 混合氧化镍矿设计成份见下表1 1 表1 1 混合氧化镍矿设计成份 干基 成分NiCoCuFe2O3MgOSiO2Al2O3CaO其他 1 80 080 0218 52743 52 90 69 1 氧化镍矿含水 35 矿石粒度 300mm 1 5 2地理 交通 自然气象条件 本项目建设地位于 市码头镇 115 30 E 29 50 N 是珠江流入 省境内的 第一个重镇 东濒赤湖与 县接壤 南抵 市区 西枕山丘 与湖北省阳新县相接 北 临珠江 与湖北省武穴市隔江相望 东距 市32km 沿珠江上至汉口219km 下至上 海906km 码头镇是 的工业重镇 是 的台资工业园 是 规模最大 发展基础最好的城 镇 也是 市城市总体规划中的 一市两区 之一 是 工业经济发展的中心 已有 亚东水泥有限公司 江州联合造船有限公司等数十家大型企业落户码头镇 产业发 展初具规模 形成了建材 船舶修造 矿业冶金 医药化工 纺织服装 轻工机械6个 支柱产业 市码头工业城位于 市码头镇区东南部 规划面积78km2 一期规划面积 11 68km2 北临珠江 东靠赤湖 南抵翠林村中心干道 西至码头镇区 码头工业城是珠江产业带和昌九工业经济带的重要组成部分 沿江开发的重 要工业基地与 市的新港城 是承接长 珠 闽产业转移的重要支点 和 沿江开 发的重要抓手 正在筹建的杭瑞高速公路从南部穿过 区位优势明显 本项目用地位于码头工业城东北角 属一期规划用地范围 基地北侧紧邻珠江 东面为 县地界 东南 南侧 西南各有一处村庄 其中东南村庄隶属 县管辖 西 南为朱湖村 约600户 3900人 目前厂址及周边区域处于原始未开发状态 除有少量棉花和果树外 基本为荒 地 南面600m有现状公路通过 根据码头镇控制性详细规划 将有2条城市道路途经 基地附近 市属热带湿润性季风气候 其气象条件如下表1 2 表1 2 气象条件 要素名称多年平均值 最高年平均气温 21 7 最热月平均最高气温 34 3 年雷暴日数 天 46 历年绝对最高气温 41 2 历年绝对最低气温 13 4 历年最低气温月的最低平均气温及年平均气温 3 2 历年最大风速 m s 28 1 5 3外部供电 本项目的外部电源分为110kV 10kV 2种电压等级 110kV电源由牛头山110kV 变电站向本工程矿热炉变压器 2套 15MVA 3 提供两回110kV电源 同时由牛头山 110kV变电站向本项目的熔炼10kV高压配电室提供两回10kV电源 二回外部电源的 要求为当一电源发生故障时 另一电源不应同时受到损坏 外部电源与本项目的交 接点为2处 一处为矿热炉110kV的GIS进线间隔的接头处 一处为熔炼10kV高压配 电室进线柜接头处 本项目需由电力部门提供的年用电量6 33亿度 外部电源与本项目的交接点为2处 一处为矿热炉110kV的GIS进线间隔的接头 处 一处为熔炼10kV高压配电室进线柜接头处 全厂共两座45MVA矿热电炉 每座矿热电炉设置3台15MVA 110KV直降式单 相变压器 单座矿热炉实际工作功率约为34 91MW 两座矿热电炉年耗电总量约为 5 86亿度 1 5 4外部供水 本项目实施后 生产总用水量为76740 m3 d 其中 新水量为3830 m3 d 回用水量 为1290 m3 d 循环水量为71620 m3 d 本工程的生产水水源为珠江 需自建取水泵站和净化处理设施 考虑河边较陡 主流近岸 且岸边有足够水深 可以考虑采用固定式岸边取水泵站 泵站取水规模拟 定为5050m3 d 浑水管线长约800米 从本项目界区边缘线外1 m处交接 接口压力为 0 35Mpa 项目需生活水用量为 最高日用水量100 m3 d 最大时用水量为12m3 h 水质要 求满足国家 生活饮用水卫生标准 的要求 从本项目界区边缘线外1 m处 设生活水 接管口一个 接管口管径采用DN100 mm 给水接管点处的水压0 3MPa 1 5 5天然气供应 本工程所用燃料为天然气 年平均消耗量为7 6 107Nm3 年 最大时用气量 14100 Nm3 h 供气压力为中压 天然气气源供应考虑取自厂址东侧的西气东输管线 从本项目界区边缘线外1 m处接入厂区 满足本项目供气要求 1 6 设计设计依据 原依据 原则则及范及范围围 1 6 1设计依据 1 苏南华盈镍业有限责任公司与中国鸟林工程技术有限公司签定的关于 苏南华盈镍业有限公司30万吨 年多元金属镍项目可行性 一期10万吨 年 研究报告 技术咨询合同 合同登记编号 NERIN 2010冶金 咨询 第09号 2 关于 30万吨 年多元金属镍项目 备案批文 省发展与改革委员会 3 苏南华盈镍业有限责任公司提供的有关设计基础资料 1 6 2设计原则 1 采用先进而且成熟可靠的工艺 确保项目顺利达产达标 2 注意节约投资 设备选型立足于国内 3 主工艺装备及自动化水平达到国内先进水平 4 高度重视环境保护 采取有效的治理措施减少三废污染 达标排放 5 选用节能工艺 设备 降低综合能耗 1 6 3 设计范围 本项目可研设计范围为从原料进入原料库至粗镍铁合金铸锭产品及副产电炉水 淬渣为止全过程的生产及辅助设施 但不包括以下内容 1 码头及码头至精矿库的运输 2 外部水取用泵站及净化设施 3 110kV总降变电站及至厂区的供电线路及其接入 4 外部天然气管线的设计 施工 5 外部交通运输 6 外部通讯 7 电炉炉水淬渣分离镁及其后续回收处理等 8 二期工程 1 7 工工艺选择艺选择 1 7 1工艺流程选择 含镍氧化矿是由含镍橄榄岩在热带或亚热带地区经长期风化淋滤变质而成的 由于风化淋滤 矿床一般形成几层 顶部是一层崩积层 铁帽 含镍较低 一般弃置 堆存 下面是褐铁矿层 含铁多 硅镁少 镍低 钴较高 一般采用湿法工艺回收金属 再下层是混有脉石的腐植土层 包括硅镁性镍矿 含硅镁高 低铁 镍较高 钴较低 这类矿一般采用火法工艺处理 目前 较成熟的湿法工艺流程有 CARON 流程 还原焙烧氨浸 和HPAL 流程 High Pressure Acid Leach CARON流程处理褐铁矿或褐铁矿和腐植土的混合矿 矿石先干燥 然后矿石中的镍在700 时选择性还原成金属镍 钴和一部分铁被一起 还原 还原的金属镍经过氨浸回收 CARON 流程的缺点有 矿石处理采用干燥 还 原 焙烧等工序 消耗能量大 回收金属采用湿法工艺 消耗多种化学试剂 镍和钴的 回收率比火法流程和HPAL 流程低 HPAL 流程主要处理褐铁矿和一部分绿脱石或 蒙脱石 加压酸浸一般在衬钛的高压釜中进行 浸出温度245 260 通过液固分 离 镍钴分离 生产电镍 氧化镍或镍冠 有些工厂生产中间产品如混合硫化镍钴或 混合镍钴氢氧化物 HPAL 流程处理的红土矿要求含Mg 低 通常含Mg 4 含Mg 越高 耗酸越高 含Al 低的矿石 有些湿法工艺流程正在进行试验和评估 如 EPAL 工艺 AL 流程 酸堆浸和氯化浸出等 目前 红土矿储镍量占陆基镍总储量的70 到2005年红土矿产镍量占镍总产 量的42 其中70 的镍是采用火法工艺流程回收 火法工艺处理镍红土矿的现有的 工艺流程有 RKEF 流程 回转窑 电炉工艺 多米尼加鹰桥竖炉 电炉法 日 本大江山回转窑直接还原法等 多米尼加鹰桥竖炉 电炉工艺流程是红土矿经过干燥脱水 制团 采用竖炉 煅烧生产部分还原煅烧团矿 电炉熔炼生产粗镍铁 粗镍铁在钢包炉中精炼 日本大江山回转窑直接还原法生产镍铁 该流程分为三个步骤 1 物料预处理 磨矿 混合与制团 以提高回转窑操作效果 2 冶炼工艺 回转窑煅烧 金属氧化物 还原与还原金属的聚集 3 分离处理 回转窑产出的熟料采用重选与磁选分离出镍 铁合金 这是世界上唯一采用回转窑直接还原熔炼氧化镍的方法 RKEF 流程是目前红土矿冶炼厂普遍采用的一种火法冶炼工艺流程 该工艺主 要工序 干燥 煅烧和预还原 电炉熔炼等 干燥 焙烧 预还原 采用回转窑 主要是脱出矿石中剩余的自由水和结晶水 预热矿石 选择性还原部分镍和铁 电炉熔炼 还原金属镍和部分铁 将渣和镍铁分开 生产粗镍铁 根据本项目原料成分特点和能源供应的实际情况 依据工艺方案稳妥 可靠的 原则 确定 30万吨 年镍项目采用回转窑焙烧 电炉还原熔炼 即RKEF 冶炼工艺 该工艺已在国外有多家工业生产业绩 本项目是在对引进技术进行消化吸收再创新 后的推广应用 技术先进可靠 节省了项目投资 根据本项目原料成分特点和能源供应的实际情况 依据工艺方案稳妥 可靠的 原则 确定 30万吨 年镍项目采用RKEF流程生产镍合金是可行的 该工艺流程已 在世界上被广泛地采用 技术成熟可靠 项目投资风险低 1 7 2圆形电炉和方形电炉的选择 矿热电炉的炉形一般有圆形和长方形 圆形电炉采用三根电极 三根电极圆周 布置 长方形电炉采用六根电极 六根电极直线布置 根据本项目特点 选择2台 45MVA圆形电炉作为熔炼电炉 圆形电炉和方形电炉相比有如下特点 圆形电炉电极至炉墙的距离均等 热负荷均匀分布 炉体热膨胀均匀 电极少三根 投资比方形电炉要省 生产过程维修作业量小 圆形矿热电炉厂房配置更合理 布局规整 易于监视和生产操作 1 8 工程主要建工程主要建设设内容内容 1 8 1 原料库和上料系统 原料由码头通过汽车或皮带运入原矿库贮存 原料库贮存设计能力为7天 堆存 于库房的原料再通过前装机从原料库送至上料系统进行上料 厂房主跨30m 长度 90m 厂房内有加料平台 用以前装机上料 平台为钢筋混凝土结构 并布置带格栅 的两个矿石料仓和一个辅料仓 料仓下部布置了矿石和辅料的输送胶带 将物料输 送至破碎和筛分车间 1 8 2 破碎和筛分车间 破碎和筛分车间内分别布置有140m3料仓 Q 400t h振动筛和双齿辊破碎机 Q 400t h板式给料机和胶带运输机 大块物料在该车间被破碎至50mm以下 1 8 3 配料车间 该车间内布置有矿石 熔剂和还原剂胶带运输机 2个矿石料仓 2个石灰石料仓 和2个还原剂料仓 圆盘给料机和计量胶带运输机等 料仓的支耳下均配有称重传感 器 通过计量胶带运输机计量后卸入胶带运输机 完成矿石 还原剂和熔剂的混合及 配料的过程 1 8 4 回转窑工段 该工段主要设备为2台 5 5 115m的回转窑 窑装料端设在配料车间内 卸料端 设在矿热电炉熔炼车间内 并配有多通道燃烧器 用以加热窑内的物料 窑身露天配 置 窑体两侧均有露天操作平台 方便回转窑的操作和检修 焙砂从回转窑排放出来 温度为 775 850 进入到焙砂缓冲仓 缓冲仓容量为30t 相对于额定电炉给料 量为60t h 其停留时间相对较短 中间料仓将炽热的焙砂排放到焙砂转运料罐 焙 砂转运料罐位于转运车上 有轨转运车 转运车随后将装满的焙砂转运料罐通过一 条隧道运到提升井 装满的料罐在该处等待起重机提升 料罐排空后 起重机将空的 料罐转运到提升井并下放到焙砂转运车上 该转运车可以同时运送一个空的 一个 满的两个料罐 起重机将空的料罐放到转运车上后 该转运车在轨道上移动以使起 重机将满的焙砂料罐提起 起重机在提起满的料罐后 转运车移动到回转窑缓冲仓 下 将空的料罐装满 料罐装满后 转运车移回到提升井 又开始新的循环 1 8 5 矿热电炉熔炼车间 厂房内共设两台45MVA矿热电炉 焙砂罐由桥式起重机提升到电炉顶的料仓上 起重机和焙砂罐运输车采用全自动控制 自动 顺序将焙砂由回转窑下的焙砂缓冲 仓加到电炉加料仓内 焙砂经加料管加到电炉内 采用气动滑板阀控制加料 加料仓 设有盖板 防止热损失和烟尘损失 为了测量电炉的加料量和加料仓的焙砂量 加料 仓采用称重料仓 电炉操作采用高电压模式 侧墙渣线部分采用铜水套冷却 提高电炉寿命 焙砂 在电炉内熔化后分成渣和金属两相 焙砂中残留的碳将镍和部分铁还原成金属 形 成含镍15 的镍铁 电炉渣通过位于电炉一端的两个排渣孔中的一个排渣孔排出 每2小时放出一 次 放渣温度约1550 炉渣通过溜槽进行水淬后 由可移动式捞渣机捞出 通过汽 车运到渣场堆存 用于水淬的水经过沉淀 冷却后 返回水淬系统 电炉烟气通过冷却后 进入回转窑燃烧器回收利用 1 8 6 浇铸车间 车间内主要设备为两台铸锭机 用以将熔体浇铸成锭 厂房内配有一台 Q 50 10t冶金桥式起重机 浇成的铸锭为长方形 4块一组 每块重约8kg 铸锭堆存 至厂房一侧缓冷 1 8 7 动力中心 空气压缩和净化处理系统设备布置在动力中心主厂房内 压缩空气储罐布置在 室外 空气压缩机按3台设计 两用一备 单台供气能力为56 m3 min 由于杂用压缩 空气是间断使用 设置一台杂用压缩空气及仪表压缩空气储罐 净化压缩空气的处 理设备按2台设计 一用一备 停电时设置一台0 80MPa螺杆式空气压缩机供仪表气 专用 并设施一台压缩空气储罐 供停电时事故空压机投运前保证应急仪表10分钟 用气 1 8 8 事故柴油发电站 为确保全厂特别重要一级负荷的供电 全厂设置一套容量为2200 kW 备用功 率2420 kW 10KV的事故柴油发电机组 在有特别重要一级负荷的焙烧 熔炼工段 配电室等分别设置了由应急柴油发电站供电的应急母线段 应急供电系统独立于正 常供电系统 1 8 9 煤气回收站 煤气回收站用于回收两台矿热炉 含有可燃气体CO 烟气 矿热炉煤气接自 F 8m2电收尘后的钟罩阀组 合格煤气通过风冷式煤气冷却器冷却到60 以下回收 并送至回转窑燃烧器使用 不合格煤气通过放散烟囱燃烧排放 1 8 10 供配电系统 全厂10kV用电设备总装机容量9038kW 工作容量8411kW 年耗电总量约为 0 4703亿度 全厂特别重要一级用电负荷设备总装机容量估算为2951kW 工作容量 2056kW 最大一台特别重要一级负荷设备为250kW的矿热炉本体冷却水供水泵 除 特别重要一级负荷外 其他的全部生产性负荷为二级负荷 1 8 11 自动化仪表及计算机 本工程建成后装备水平即自动化水平与工程的总体水平相适应 选用先进的 PLC控制系统 采用机电仪一体化的控制方案 配备进口或国产先进水平的检测元 件及执行机构 确保仪表和控制系统工作的运转率和完好率 以实现生产过程的稳 定 可靠运行 主生产系统的配料 焙烧 熔炼等均采用集散型控制系统PLC进行集中监控 其 中矿热电炉的控制系统随设备配套 其他个别较为分散的设备 机组采用设置盘装 仪表或利用设备配套的控制柜就近监控 1 8 12 电信 本工程的电信设计内容有电话通信系统 计算机网络系统 有线电视系统 工业 电视监控系统 火灾自动报警系统及厂区通信线路及管网 为满足现代化信息技术的需要 在生产区办公楼内建立一套星型拓扑结构的数 据通信网 网络为100Mbps以太网 网络设备箱设在生产区办公楼电话站内 根据相关设计规定 在各车间变电所 生产火灾危险性等级丙类及以上各生产 厂房等处设置火灾自动报警系统 1 8 13 给排水 本工程根据用水设备对水质 水压 水温及供水安全性等不同要求 给水系统分 为事故供水系统 生产水系统 生活供水系统 循环水供水系统 回用水供水系统五 个部分 事故供水系统主要为一旦出现全厂停电断水 将发生重大生产事故的设备用 水 正常生产时供水量为1600m3 h 事故时供水量为2008 m3 h 生产水系统主要供给生产工艺 循环水系统补充水及用水量较少的生产设备用 户 供水方式为直流给水系统 该系统最高日供水量能力为3830m3 d 生活供水系统主要供给办公楼 化验及新建生产车间配套的生活设施用水 供 水方式为直流给水系统 该系统最高日供水量能力为100m3 d 回用水系统水源来自全厂的生产废水 水量为1290m3 d 生产废水排至回用水 站 经沉淀处理后 由泵加压全部回用于矿热炉渣循环水 循环水系统主要供给生产设备冷却用水 根据用水户对水质 水压及用水点的 位置等不同要求 分为矿热炉循环水 回转窑循环水 矿热炉渣循环水 动力中心循 环水设施共四座 循环水量为71620 m3 d 本工程生产污水主要为矿热炉冲渣水 冲渣水总量为1290 m3 d 采用重力流排 至回用水站经沉淀处理后压力送至矿热炉渣循环水 生活污水排水量为90 m3 d 经一体化生活污水处理装置处理后出水水质达到国 家一级排放标准 拟采用重力流就近排至珠江 厂区雨水拟采用重力流就近排至珠 江 1 8 14 总平面及运输 1 总平面布置 厂区主要建构筑物有原料库 辅料堆场 上料系统 破碎筛分车间 配料工段 回转窑车间 矿热炉车间 浇铸车间 熔炼10kV配电室 事故柴油发电站 动力中心 液氧气化站 净水厂 矿热炉循环水及安全水塔 综合循环水 矿热炉渣循环水 回 用水站 事故水池 熔炼渣堆场 焙烧工段烟气处理 电极壳加工车间 成品打包及 综合仓库 综合维修车间 耐火材料库 分析化验站 生产办公楼等组成 工厂外围拟采用透空栅栏围墙 一期设2处主出入口 靠近厂前区 厂区西南 设人流主出入口 在厂区西北部生产原 辅料主要来源处设货流主进口 南面预留 远期货流主出口 主要满足炉渣和成品外运 本项目厂区围墙内总占地面积为50 7 104m2 合760 5亩 一期用地面积 24 81 104m2 合372 2亩 其中建构筑物占地面积5 2 104m2 厂区建筑系数25 4 绿地率19 5 2 运输 本工程货物全部为公路运输 全年外部货物运输量257 6 104t a 其中运入 163 7 104t a 运出93 9 104t a 厂内货物运输总量257 7 104t a 3 道路 厂内道路采用城市道路型断面形式 呈环形方格网布置 将各车间和工段分开 使厂区功能分区明确 并满足生产 管理和消防的需要 1 8 15 化验及监测中心 厂区设有中心化验站 承担进厂原料检测分析 各车间的试样制取 半成品及生 产成品分析 生产过程控制分析的任务 中心化验室和厂区的环境监测站合用一幢 楼 为节省投资 提高设备使用效率 ICP光谱仪 原子吸收分光光度计等大型精密 光谱设备可与环境监测站共用 1 8 16 公用辅助设施 其它辅助设施还有原料仓库 综合仓库 耐火材料库 电极壳制作车间 成品库 等等 部分车间设置更衣室 浴室 卫生间等生活设施 1 9 项项目主要子目主要子项项 本项目主要子项名称见表1 3 表1 3 主要子项名称 序号子项名称序号子项名称 1生产办公楼22浇铸工段 2原料库和上料系统23 浇铸车间变电 3上料系统变配电24浇铸工段循环水 4烟尘处理25天然气调压站 5原料破碎及筛分工段26事故柴油发电站 6配料工段27液氧气化站 7配料工段变配电28动力中心 8回转窑焙烧工段29回用水站 9回转窑焙烧工段变配电30分析化验站 10回转窑焙烧工段尾气烟囱31煤气回收站 11回转窑焙烧工段烟气处理32成品及综合库房 12矿热炉熔炼工段33全厂消防泵房 13矿热炉炉渣处理34综合维修车间 14矿热炉烟气处理35事故水池 15熔炼车间10kV配电室36厂区总图与运输 16熔炼车间1 变电室37厂区总平面 17熔炼车间2 变电室38厂区道路 18矿热炉循环水39厂区大门及围墙 19矿热炉渣循环水40地磅房 20安全水塔41厂区综合管网 21综合循环水42电极壳制作车间 1 10 环环境保境保护护 1 10 1废气排放 本项目采用先进的回转窑焙烧 电炉还原熔炼工艺 设置2台回转窑和2台矿热 电炉 每台回转窑烟气量为191153Nm3 h 采用电收尘器处理后通过高60m 直径4 4m 的烟囱排入大气环境 除尘效率99 9 以上 SO2 烟尘和镍及其化合物最终排放浓 度分别为115mg Nm3 80mg Nm3 2 13mg Nm3 满足 铜 镍 钴工业污染物排放标 准 GB25467 2010 要求 颗粒物80mg Nm3 SO2400mg Nm3 镍及其化合物 4 3mg Nm3 每台矿热电炉烟气量3957Nm3 h 经冷却收尘的处理后 烟尘和镍及其化合物的 浓度分别为20mg Nm3和7 74mg Nm3 送入回转窑燃烧利用 不直接排放 1 10 2废水排放 生产排水主要有冷却水循环系统排污1080m3 d 原料库场面冲洗水10m3 d 其 他未预见水量200m3 d 生产排水排入回用水站经沉淀处理后全部回用于熔炼渣水 淬和浇铸等对水质要求不高的工段 不外排 1 10 3废渣排放 按 一般工业固体废物贮存 处置场污染控制标准 GB18599 2001 建设熔炼渣临时 堆场 占地0 9hm2 经水淬后的熔炼渣送至渣选厂回收镁 最后外售给水泥厂作原 料 详见本报告第11章 环境保护 篇 1 11 节节能 消防及能 消防及劳动劳动安全安全 1 11 1 节能 本项目采取各种节能措施降低能耗 设计综合能耗2 43 tce t镍合金 详见本报 告第16章 节能 篇 1 11 2 消防 根据工程中火灾危险性类别的分析 本工程在总图布置 道路设计 建筑物设计 电气设计等各项设计中严格执行国家有关防火规范 对不同建筑物的危险等级和生 产 贮存物品特性 采取相应的消防措施 防止火灾的发生蔓延 为预防火灾的发生 本工程在新厂区内设置了一套火灾自动报警系统 对控制 室 配电所等易发生火灾场的火灾情况进行监视 在相关生产车间采用区域报警系 统 根据规范配备了完善的消防设施 室外消防给水采用低压给水系统 室外消防 给水与直流供水管并用 在各生产厂房内具有火灾危险的场所设置室内消防给水 或配置一定数量的磷酸铵盐干粉灭火器 详见本报告第19章 消防 篇 1 11 3 劳动安全 设计中认真贯彻 安全第一 预防为主 的方针 安全卫生设施严格执行 三同时 制度 对生产岗位中有粉尘 有害气体 噪声污染的区域分别采取了有效的治理措施 确保企业安全生产 详见劳动安全及工业卫生篇 详见本报告第18章 劳动安全与工业卫生 篇 1 12 项项目投目投资资及及经济经济效益效益 1 12 1项目投资 本项目可行性研究估算总投资102386 90万元 其中工程费用 69498 32万元 其 他费用89