年产3万吨纳米碳酸钙项目可行性研究分析报告书可编辑

1、年产 3 万吨纳米碳酸钙项目可行性研究分析报告书年产 3 万吨纳米碳酸钙XX工程咨询公司项目可行性研究报告项目建议书资金申请报告可行性研究报告一项目前景分析第一节 市场分析1 产品用途碳酸钙是用量最大使用范围最广泛的一种无机填充剂主要用于 涂料橡胶塑料胶耻剂油墨造纸化妆品医药等方面而纳米碳酸钙由于 粒子的超细化其晶体结构和表面电子结构发生了变化产生了普通碳 酸钙所不能具有的量子尺寸效应小尺寸效应表面效应和宏观量子效 应在磁性光热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出优越性能l 涂料在涂料应用方面该产品用作功能填料或白色颇料主要用于日用 涂料汽车漆涂改液等作为颜料填充剂具有细腻均匀白度高光泽高等 优

2、点涂料中被大量推广使用2 橡胶在橡胶制品方面该产品除了具有普通碳酸钙的填充功能外还能 改善橡胶的加工性能改进硫经济橡胶的性能具有补强功能可以及部 分替代白岩黑和铁白粉等价格较高的白色填充剂3 塑料该产品在塑料制品中是无机增强增韧材料其主要的作用有增加 塑料体积降低产品成本提高塑料的稳定性硬度和刚性耐热性改善加 工性能和其他特殊性能并且粒径越小粒度越均匀改善效果越好4 造纸在造纸工业中随着造纸工艺过程中的施胶技术由酸性施胶向中性施胶转变为碳酸钙的应用提供了一个巨大的潜在市场该产品用于 高级铜板纸中由于其分散性能好白度高对光的散射性好使添加后的纸张有较高的松密度良好的可塑性柔软性纸张表面细腻可改善

3、油墨的吸收性并提高保留率用在高档卫生用纸中可以增加产品的韧性吸 水性和白度使用起来更加安全卫生5 其他行业在高档油墨中该产品代替微米级碳酸钙可以提高油墨附着力适 于高速印刷此外在医药和化妆品方面的应用正在得到大量使用如一 些补钙药品牙膏等综上所述由于纳米活性碳酸钙所具有的这些传统 碳酸钙产品无法比拟的优越性能使其应用前景极为广阔2 市场需求状况1 产品国际市场情况由于纳米碳酸钙和碳酸钙行业发展高度相关碳酸钙由于下游需 求的带动呈快速发展的态势碳酸钙主要功能是无机填料广泛用于橡 胶塑料造纸涂料油墨建材日用化工医药食品饲料等行业随着上述行 业高速发展碳酸钙产品向着粒径超细化晶型多样化及表面改性方向

4、 发展使其既具有填充作用又具有补强性碳酸钙产品作为多用途的填充剂和添加剂一直具有巨大的应用 市场据有关资料显示美国欧洲和日本的碳酸钙的年生产能力已达 600 万吨实际生产 450万吨消费 700 万吨欧洲市场 90 以上的碳酸 钙是用于造纸的纳米或微米级碳酸钙该产品主要应用于涂料和塑料 等行业除日本市场外美国和欧洲该产品的需求以年均约 5 的速度增长目前世界上能生产该产品的主要厂商为英国的 ICI 公司比利时 的 Solvay 公司美国的矿物技术在造纸工业中随着造纸工艺过程中的 施胶技术由酸性施胶向中性施胶转变为碳酸钙的应用提供了一个巨 大的潜在市场该产品用于高级铜板纸中由于其分散性能好白度高

5、对 光的散射性好使添加后的纸张有较高的松密度良好的可塑性柔软性 纸张表面细腻可改善油墨的吸收性并提高保留率用在高档卫生用纸 中可以增加产品的韧性吸水性和白度使用起来更加安全卫生 综上所述由于纳米碳酸钙所具有的这些传统碳酸钙产品无法比 拟的优越性能使其应用前景极为广阔主要用于橡胶塑料胶粘剂 含密封胶涂料油漆涂布纸油墨杀虫 剂蜡制品搪瓷制品及化妆品2 产品国内市场情况中国碳酸钙生产企业 260 家轻质碳酸钙生产能力近 12000 千吨 年超细钙 150 千吨年每年进口超细专用碳酸钙 12 万吨以上超 细碳酸钙在欧美等发达国家的消费占全部轻钙产品的一半而且专业 化率很高目前中国塑料加工量在 1000

6、00 千吨年碳酸钙大约需 10000 千吨年以上中国纸张需要量达到 44000 千吨年中国镇江 常熟江阴浙江宁波及天津等地正在建设几十万吨级的造纸厂碳酸钙 总量需求将达到 3000 千吨年涂料橡胶等行业碳酸钙需求量也很 大其潜在市场更大根据目前市场需求及预测超细碳酸钙近期需求约 500 千吨年使用量呈年均 20 递增有广阔的市场前景目前我国有油墨生产企业 300 多家年综合生产能力约 36 万吨我国油墨产量约 占世界油墨总产量的 6 排在世界第四位美国日本德国分别为第一 二三位 2002 年我国油墨产量达到 1709 万吨比 2001 年增长 91 2006 年产量为 34 万吨按年递增率 9

7、 预计 2009 年我国油墨产量 将达到 41 万吨超细钙比重按 5 估计超细钙的需求量约为 205 万 吨国内主要超细级碳酸钙生产厂家如下1 江西正友纳米碳酸钙厂 50000 50nM2 新余景岗矿业开发有限公司 100000 50nM3 山西兰花华明纳米材料有限公司 30000 60nM4 上海汇亚精纳米新材料有限公司 50000 80nM5 福建连州市东贸纳米科技材料有限公司 80000 50n 近年我国碳酸钙产品净进口量在 45 万吨左右也有部分活性碳 酸钙出口 2008 年我国进口碳酸钙 18 万吨估计相当部分为造纸用 的超细轻质碳酸钙其吨产品均价为 2719 美元2008 年我国出

8、口碳酸钙为 1239 万吨平均出口产品价格每吨为801 美元为活性碳酸钙福建等省的超细碳酸钙生产厂少量出口粒径 为 50 -500nm 的超细碳酸钙出口量只有几千吨由此可见进出口产品 价格相差甚远因此尽快生产出国内急需规格碳酸钙的产品以产顶进 是很必要的总之该产品被人们接受与使用是不可阻挡的趋势由于我 国该产品产业化速度跟不上主要依赖进口因此严重限制了它的使用 范围但随着我国自给程度不断提高和产品在高技术领域用途的不断扩展其潜在市场的开发也必将得到拓展该产品消费市场将快速增长 同时将带动我国高档油漆涂料油墨和卫生用品的国产化程度的提高 可以为国家节约大量外汇第二节产品价格分析1 国内国外产品价

9、格的现状我国目前纳米活性碳酸钙产品价格为 1600 -2100 元吨2 本项目产品定价本项目近期目标将主要替代进口产品占领国内市场其当前价格 定位原则主要以培植占领国内市场为主要目标与国外相同质量的产 品相比其价格低于进口价格与国内相同或相近价格的产品在质量上 要高于对方一筹通过一流的产品质量和良好的今后服务确定产品的 品牌形象和企业形象 在产品走向市场的同时要研究市场研究产品在 使用中用户的意见进一步改进产品从而开拓产品市场根据以上原则建议该产品价格为纳米 活性 活性碳酸钙 CC-R 产品价格为 1200 元吨纳米 活性 碳酸钙 CC 产品价格为 1600 元吨 二生产规模与产品方案1 生产

10、规模项目计划兴建纳米活性碳酸钙生产规模为 30000 吨年 项目产品的生产规模确定如下CC-R 20000 吨年CC 10000 吨年2 产品方案与产品规格1 产品规格本项目碳酸钙产品质量执行原化工部工业超细活性碳酸钙标准 具体指标如下外观 白色白度 95平均粒径 nM40 _ 80比表面积 BET m2 g 22吸油值g 100g 38形貌 立方体球体2 产品成本预测纳米活性减酸钙约 1300 元吨 三工艺技术方案第一节 工艺技术方案本项目采用新型的碳化法合成技术在传统碳化法基础上对碳化 反应过程及碳酸钙粒子表面改性等方面作了重大改进以资源丰富的 石灰石及烟道气煤和石灰石产生的窑气中的 CO

11、2 为主要原料通过控 制气液传递微观混合等工程手段来控制 CaCO3 粒子的结晶生长过程 通过晶体生长调节剂控制碳酸钙粒子的形态并引入表面改性等高新 技术同时进行了配套的工程研究与反应器开发有效地弥补了传统碳 化法工艺和技术的不足工艺路线简单生产成本低该工艺已经达到国 际先进水平其产品具有下列优点1 达到国外同类产品性能指标粒子性能可控适合各种不同用途对粒子形貌的要求产品性能重 复稳定消除了化工生产中的放大效应进行超细碳酸钙的表面改性处 理现已形成油墨用透明碳酸钙用于涂料橡胶塑料和造纸等不同用途 的系列化超细碳酸钙产品2 工艺流程 将石灰石原料破碎成一定大小经石灰窑锻烧成生石灰 CaO 和烟

12、道气含二氧化碳的窑气将生石灰放入连续消化器中加水进行消化得 到 Ca 0H 2 乳浊液经粗滤精制得到 Ca OH 2 精乳液送至碳化釜碳 化塔通入含二氧化碳的精制窑气进行碳化合成反应同时加入适量添 加剂在一定的工艺条件下反应生成超细碳酸钙超细碳酸钙浆液送入 包覆反应釜中加入定量包覆剂在一定的工艺条件下反应得到表面改 性的超细活性碳酸钙产品超细活性碳酸钙浆液经过滤脱水后再送至 干燥器进一步脱水以达到含水量要求的干粉粉碎后进行成品包装3 技术成熟度与先进性 纳米碳酸钙的生产所涉及的关键是碳化反应阶段产品粒径的控 制及后处理技术按现有技术一般反应过程中要控制反应温度小于30 C质量才能得到保证目前我

13、国所有的纳米碳酸钙生产企业均需要 冷冻机降温但由此而带来建厂投资大工艺复杂产品质量不稳定能耗 高生产成本高的不足本项目的技术是成熟的工业化生产技术在国内外同行中处于领 先地位在工艺设计上充分吸收国内外相关厂家的的精华较国内常规 的低温冷冻碳化大功率分散搅拌技术相比具有投资少能耗低生产成本低的显著优势产品性能稳定具有很高的性价比和极强的市场竞争 力吨产品的成本较相应的纳米碳酸钙降低近 400 元万吨产品投资降 低 1000 万元活性碳酸钙的生产核心工序是碳化反应产品技术要求高传统工 艺生产法弊端很多影响质量和产量而二次碳化线性工艺是指 Ca OH2 乳液即使不添加晶形控制剂也可制备出粒径为 15

14、-80nm 的碳酸钙且 反应过程控制因素少易少重复产品粒度可调此外该工艺采用大流量 循环反应物料在反应器外进行冷却等措施具有反应时间短生产效率 高单台设备的生产能力大优点鉴于该碳化工艺的技术先进性及其产品性能的优越性本项目拟 采用该工艺方案生产纳米活性碳酸钙产品第二节 自控技术方案本装置采用技术先进性能可靠的集散型控制系统DCS对工艺系统进行自动控制和检测并对关键的成套设备工艺参数进行监视同时 具有实现紧急停车功能DCS系统包括整套的硬件和软件DCS有关的附件控制机柜1套21VCA 显示器 4 台DCS 操作台 l 套喷墨激光打印机 1 台检验设备和工具DCS 系统安装在带空调有活动地板的控制

15、室内控制室的环境要求如下夏季温度 24 士 2 C冬季温度18 士2C相对湿度 60 士 10 RH无冷凝液无机械振动第三节主要设备选择根据工艺技术方案和产品生产规模本工程拟采用主要设备型号 及规格如下1 缎烧立窑混合型 130m3 1 套2 消化机 HH150 1600O Q 20 -25m3 h l 台3 空压机 b- 20 20 立方米 4 套4 表面处理系统夹套搅拌釜 V 30m3 4 套5 冷冻机 s-120 30 万卞 1 台6 压滤机 EXMCGY100 1000A 120 m2 2 台7 带式干燥机SK - 10000 15 X 3X 24 1 套8 破碎机 WFG - 60

16、型 100kg h 3 套9 句装机 LBTQ 150 -20 袋 h 3 套 四原材料辅料及公用工程的供应1 原料辅助原料的用量及来源 本项目主要原料与辅助原料为石灰石氧气表面改性剂等化学品 块煤等石灰石主要来自曾坂村已探明储量超过 200 万吨按目前使用 情况该资源可满足数十年的石灰石供应开采及交通运输方便本项目缎烧工段生产的窑气经净化处理后氧气的含量窑气的质量和气量都 能够满足碳化工艺的要求因此氧气的供应可以依靠本装置锻烧工段 生产的窑气来解决本项目所需燃物为块煤块煤年耗量约为 7000 吨 其他辅助原料如改性剂等化学品用量不大可以就近在本地或从附近 的化工市场购买因此供应能满足需求2公

17、用工程的供应本项目所需公用工程主要为新鲜水蒸汽冷冻水 循环冷却水仪表空气和电力等本工程需新建一套冷水机组提供碳化装置所需要的冷量配套新 建一循环冷却水系统除满足水冷机组外还将用于窑气的冷却本工程 新建空压站来满足工艺用气和仪表用气五环境保护与劳动安全第一节环境保护1 废气 碳化反应器尾气的主要成分是二氧化碳还有少量的一氧化碳和 氧气等故该废气无须其他治理措施可通过 10m 的排气筒直接排入大 气二段干燥器中热风在排放前分别通过旋风除尘器和布袋除尘器回 收产品碳酸钙最终排放气中粉尘的含量隆至 110mg m3 排放量仅为 143kg 11 达到有关气体排放标准锅炉烟气经多管式除尘器处理后可 作到

18、达标排放通过 40m 高的排气筒直排大气因此本工程废气排放能 够达到 大气污染物综合排放标准 GB16297-1996 二级标准的 要求作到达标排放2 废水本工程排水实行清污分流即设有两个排水系统污水排水系统和 清净下水排水系统生产生活废水经济污水排水系统收集后送污水处 理达标后排放到清净下水系统排出厂外生活污水经粪池处理后排至 本工程污水处理场生产废水直排至本工程污水处理场废水经污水处 理场处理达到 污水综合排放标准 GB8978-1996 二类标准后统 一外排此外本着节能减污的原则本工程的窑气洗涤循环使用同时补 充部分新鲜水和排放部分高浓度废水的措施3 废渣消化工段排出的灰渣主要是 Ca

19、OH 2 和 SiO2 等可作为建材 外卖立窑和锅炉产生的灰渣可外运制砖废活性炭送回锅炉焚烧处理3 噪声各设施的噪声水平将按其所在区域分别加以控制设计中尽量选 用低噪声设备对产生噪声较大的设备如空压装置压缩机搅拌器等分 别采取修建隔声操作室隔声罩安装消声器等措施以减少噪声对操作 人员的影响如果采取措施后噪声仍不能低于 85dB A 的设备区域采 取限制操作时间和为操作工配发噪声防护用具的方法以保护工人的 身心健康4 环境影响分析本工程废气经过除尘洗涤处理后排放气成份主要是二氧化碳和 氮气能作到达标排放因此它对周围环境空气质量产生的影响是可接 受的废水经厂内自建污水处理厂处理至符合 污水综合排放

20、标准 CB8978-1996中表4规定的二级标准后统一外排不会对周围水环境产生损害性影响本工程废渣排放量较大废渣中含有的成份主要是灰粉 石灰等可再用于砖厂水泥厂等因此只要为它们找到接收单位妥善利 用不会对周围环境造成损害5 绿化绿地不仅可以美化环境还可以起到净化空气吸附有害物质减弱 噪音的作用是保护环境的有效措施本项目将根据场地范围地形等条 件以及发展规划的要求布置总图设计需要考虑建设区域的绿化环境 按有关规定中的绿化系数和地方绿化面积的要求进行第二节 劳动安全1在氧化钙粉尘环境下操作因粉尘有害对眼睛粘膜及呼吸器官等 有局部刺激损伤人身在有潮湿汗水时石灰粉对皮肤有腐蚀作用因此操作时必须 戴上护目镜与面罩手套口罩等防护用品严禁赤膊操作同时需要设置 除尘设备减少粉尘对人体的侵入危害生产过程中个别岗位会接触有 腐蚀性的有害物质在这些岗位都按需配备安全沐浴洗眼器并加强人 身防护措施上岗前必须穿戴防护服手套胶鞋等防护用品必要时配戴 化学安全防护眼镜2 防护措施l 按照爆炸和火灾危险场所的类别等级范围选择电气设备安全 距离防雷防静电及防止误操作等设施2 生产过程中自动控制系统和紧急停