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1、- 1 -恩施上楼门十万吨煤系高岭土深加工利用可 行 性 研 究 报 告一、总论（一）项目基本情况1、项目名称湖北省恩施市屯堡乡上楼门十万吨煤系高岭土深加工利用可行性研究报告。2、项目承担单位及负责人承担单位：湖北省竹溪县金源农业开发有限公司法定代表人：张发禄项目负责人：中国高岭土专家组高级工程师：李宝智项目地理位置：湖北省恩施市屯堡乡杨家山村上楼门项目指导单位：恩施市国土资源局3、项目探矿权及勘查单位出让形式：协议出让出让人：湖北省国土资源厅受让人：竹溪县金源农业开发有限公司勘查单位：中国地质大学（武汉）评估单位：武汉天地源咨询评估有限公司- 2 -（二）项目提出的背景及发展概况1、项目背景
2、我国幅员辽阔，含煤岩系厚度大，分部广，成煤时代齐全。在煤系地层中还含有大量可供开采和综合利用的共伴生矿产，其中煤系高岭土就是可供开发利用及市场明景十分广阔的重要非金属矿产资源。所谓煤系高岭土主要由高岭土及炭质等组成，为石炭二叠纪煤层伴生的高岭土矿。我国煤系高岭土最重要的成矿时代是石炭二叠纪，随着时代的变新，高岭土矿床的数量和储量逐渐变差，但市场对高岭土的需求量不断增加，而南方的软质高岭土资源又日益枯竭，使得后续资源十分紧缺，已影响到我国很多行业的发展，大部分要从国外进口。然而，我国的煤系高岭土又十分丰富，在过去进行煤田地质勘探时又没有将高岭土作为主要勘探对象，从而也未能得到精确的储量计算数据。
3、九十年代开始，特别在 19982000 年间，组织专家进行了比较详细的对煤系高岭土资源调查研究。在鄂西二叠纪下统的煤系土层中储存着煤系高岭土资源，主要分部在宜昌、枝城、秭归、五峰、恩施、巴东、建始等近 2000平方公里范围内，一般层位稳定，标志明确，高岭土的矿含量为85%90%，局部高达 95%，具有高铝 低硅、低铁高钛特点。从以- 3 -上地区煤系高岭土的化学分析结果和矿物组成可以看出，本地区煤系高岭土除了可满足造纸、涂料、橡胶和塑料工业的质量要求外，还可以广泛用于玻璃纤维、陶瓷和耐火材料等行业。2、发展前景根据专家组科研论证分析，恩施上楼门煤系高岭土矿石属于工业类型，为硬质高岭土，其成因类
4、型为沉积型高岭土矿床。按硬质粘土矿石类一般质量要求，以 Al2O341.38%、Fe2O3+riO2为 2.2%，耐火度达 1750，烧失量为 14.70%，普查区矿石品等级大级耐火粘土标准。是一种以高岭石簇粘土矿物为主的粘土岩。主要用于造纸、陶瓷和耐火材料，少量用于塑料、油漆、颜料、砂轮、铅笔、日用化妆品、肥皂、纺织、石油化工、建材、国防等工业部门。上楼门的煤系高岭土法定划界普查面积为 5.88 平方公里，其长度为 3400m，宽 度为 1700m，矿石厚度为 15m16m，高岭土储量预测达 7000 万吨以上。无烟煤厚度为 0.8m1m，储量达 700 万吨。预计年产高岭土矿 20 万吨，
5、年采无烟煤 5 万吨。为此，在该项目矿区边缘，建设一座年产 10 万吨煤系高岭土深加工产品生产厂，其中年产 5 万吨超细高岭土生粉，5 万吨超细煅烧高岭土精加工粉，年产值可达 1.4 亿元，年税后利润可达5158.85 万元，35 年可回收投资。- 4 -3、优越条件上楼门煤系高岭土开发项目，技术方案委托中国高岭土专家组李宝智高级工程师负责实施。可行性研究报告着重对该项目具备的条件、产品市场需求量与前景、技术可行性与可靠性、地理位置以及经济效益等方面进行研究分析，其优越性在于：经普查勘探，该地区的煤系高岭土储量十分丰富，品质好。该项目可利用当地煤系高岭土资源，通过采用先进的高新技术进行深加工，
6、可生产出多种不同种类、不同用途的高附加值产品。该项目的技术工艺方案成熟，产品质量可达到国内先进水平。该项目厂址选建在矿区边缘，不存在原料二次搬运，降低生产成本。在 5.88 平方公里范围内外，居住农户很少，不存在移民搬迁，也不影响种植和养殖业。项目开发建成后，可解决当地部分就业问题。该项目的产品主要用于：造纸、涂料、橡胶、电缆、塑料、玻纤、陶瓷和耐火材料等行业的功能性材料，同时可提高以上行业产品的质量，降低生产成本等。- 5 -高岭土市场情况好，并且随着高新技术的发展，作为新材料领域产品应用与需求不断扩大，有着良好的市场前景和较强的生命力。其主要经济技术指标见表 1。表 1：名 称 单位 数量
7、 名 称 单位 数量年采高岭土 万吨 20 流动资金 万元 3000年采无烟煤 万吨 5 年税额 万元 1397.8年深加工高岭土产品 万吨 10 投资利润率 % 46.54建设期 月 12年产值 亿元 1.4固定资产投资 亿元 0.94其 它 万元 630经过对以上指标的分析，该项目投资人民币 1.303 亿元，预计 35 年投资即可回收，收益率高，经济效益好，产品适销对路，市场前景好，其项目可行又可靠。二、市场分析与建设规模（一）市场分析1、超细煤系高岭土生粉市场超细煤系高岭土生粉，用于橡胶、油漆、电缆、陶瓷、玻纤、耐火材料等行业，我国年需求量在 500 万吨左右。在玻纤行业，由于叶腊石矿
8、产资源枯竭，无法满足玻纤行业需求，因而可用深加工后的煤系高岭土进行代替，目前仅西南地区年需求量就达30 万吨以上，全国年需求量在 100 万吨以上，出厂价每吨为500600 元；在高分子行业，全国需求量在 120 万吨以上，大部- 6 -分厂家分布在长江三角地区和珠江三角地区，均可通过低价的长江水路运达到厂家，而该类产品在高分子行业中应用大部分经表面改性深加工，其附加值更高，出厂价每吨为 13001500元左右；油漆及电缆行业的年需求量在 60 万吨以上；高档陶瓷和电缆行业的年需求量在 100 多万吨；其它行业的年需求量近100 万吨。2、超细煅烧煤系高岭土市场超细煅烧煤系高岭土用于造纸、涂料
9、、塑料、电缆、橡胶、釉料等行业。目前，造纸行业年需求量为 2530 万吨左右，但目前国内的生产能力只有十几万吨，每吨售价 26002800 元，还有很大部分要从国外进口，可进口价每吨高达 38004500 元；高分子制品中应用的煤系高岭土经过进行表面改性而制得，该类产品作为功能性材料应用，目前年需求量在 30 万吨以上，有三分之一要从国外进口，其售价每吨为 35004200 元，在涂料行业中的需求量更大，年需求量在 50 万吨以上，特别是外墙涂料不可缺少；用于复合颜料也需要 2030 万吨。从上述可以看出，在我国煤系高岭土深加工的产品，还需要从国外较大数量进口，其价格很高。只要我们充分利用自有
10、的矿产资源，严格把好各项质量关，是完全可以生产出优质价廉的产品供应市场的，并且可以取代进口产品。（二）建设规模- 7 -根据近年来煤系高岭土市场情况及市场发展需求，在恩施上楼门建设年产 10 万吨煤系高岭土深加工产品项目。该项目按三条生产线建设，第一条生产线为“高岭土生粉生产线” ；第二条生产线为“ 超细煅烧 高岭土生产线” ；第三条生 产线为“超细生粉改性生产线及超细煅烧高岭土改性生产线”。这三条生产线分两个建设期，第一期用四月时间建成 5 万吨煤系高岭土生粉产品。该产品主要用于油漆、橡胶、玻纤、电缆、陶瓷和耐火材料等行业中的产品。第二期用八个月时间建成 5 万吨超细煅烧煤系高岭土粉产品。该
11、产品主要用于造纸、涂料、塑料、电缆和复合颜料等行业。 （具体技术方案见可行报告四）三、厂址、设备、附属设施及投资（一）厂址选择根据年产 10 万吨煤系高岭土深加工规模的要求，考虑到该项目所用矿资源量大和交通运输等问题。将厂址选择在矿区边缘，这对于该地域的资源，原料、燃料、动力等的需求，均能满足该项目第一、二期建设的要求条件。矿区边缘为自然形成的坡梯地，经过改造建厂，使每一道工序建设在一个层面上，进料口在最上部，由此生产线中的原材料和半成品的提升工序顺向而下，既可节能耗，降低产品生产成本，还可以不占用耕地，使边坡荒地得到充分利用。（二）厂房、设备及配套设施建设与投资- 8 -根据前述生产规模，除
12、该项目前期已经耗资 1200 万元外，还需投资对厂房和配套设施基础建设与设备购置。其分项投资建设内容是：购机械设备及建窑投资 6000 万元；征用边坡荒地200 亩需投资 500 万元；建房 10 万平方米（包括厂房、职工宿舍、食堂、办公室、招待所等），需投资 1000 万元；建工业广场三个，需投资 500 万元；修建矿区公路 5 公里和硬化建设，做到四季畅通，晴雨无阻，需投资 200 万元，在长江水位上涨的两河口建水运码头一个，需投资 100 万元；水电设施建设投资 200 万元；高岭土矿石和无烟煤掘进开采，需投资 600 万元；挖机、铲车购买需投资 300 万元；技术培训费 30 万元；流
13、动资金 3000 万元；其它费用 600 万元。上述投资总合计 1.303 亿元，资金来源于招商引资。（三）投资回报根据预测，投资回报期为 35 年。四、项目技术方案建设年产 5 万吨超细高岭土生粉生产线和 3 万吨超微细煅烧高岭土生产线以及 2 万吨超细高岭土改性生产线，这三条生产线，其规模为年产量 10 万吨。超细高岭土生粉和超细煅烧高岭土粉的生产，要根据使用该产品和厂家对所需各类产品的超细粒度、白度、可塑性、分散性、悬浮性、含炭量、粘结性、硬度、耐火性等技术要求进行生产。- 9 -（一）煤系高岭土生粉生产线该生产线对所采出的高岭土矿石先进行破碎，通常先用鄂式破碎机（也可选用圆锥式或冲击式
14、破碎机等）。当破碎到 38mm 后，送入超细粉碎 设备，即悬辊磨机或专用球磨机，经超细粉碎的粉体，通过分级机分出 45um 通过率为 99.5%的产品。其5 万吨超细高岭土生粉生产线工艺流程见图 1。图 1：该生产线生产出的产品用于：橡胶、油漆、玻纤、陶瓷、塑料和耐火材料等行业。（二）超细煅烧煤系高岭土生产线该生产线是将煤系高岭土矿石破碎到 45um 后，送到湿法超细粉设备中进行超微细加工，磨到 2um 占 90%以上后，进行干燥打散工序，然后将粉体按一定的流量送入煅烧窑进行煅烧。煅烧是该生产线最重要的工序，见图 2。图 2：1、对超微细煤系高岭土的煅烧目的是：能得到较高白度的原矿 鄂式破碎
15、超细粉碎 分级 产品粗粒原矿 鄂式破碎 超细粉碎 分级 产品分级 煅烧 打散干燥产品- 10 -产品；能得到重结晶的产品；能得到较高化学活性和孔隙率的产品。通过煅烧的煤系高岭土才能有更高的性能、更高的品质、更高的使用价值、更高的附加值和更广阔的市场。因此，煅烧是煤系高岭土深加工的重要技术之一，是氧化煅烧和还原煅烧两部分的有机组合。2、煤系高岭土的煅烧机理是：在 110400时，胶体水和结晶水首先快速脱出；在 400450时，化合水开始缓慢脱出；在 450550时，化合水快速脱出；在 550925时，化合水及其它残余全部脱除。3、煤系高岭土的煅烧除发生脱水外，还要发生其它主要形式的煅烧反应。在
16、450750左右，高岭石就会转变成为偏高岭石，其反应式为 Al2O32SiO2H2OAl 2O32SiO22H2O。（高岭石） （偏高岭石）4、在煅烧阶段与高岭石相伴生的碳质和碳氧化合物都要发生相应的变化和脱除，其温度在 600900左右区间，如氧化供应充分，碳质就会被全部氧化，生成二氧化碳。产生氧化反应式为：C+O 2CO 2。如果氧供应不足，氧化作用进行的不充分，就会生成一氧化碳，可产生还原反应，反应式为：2C+ O 22CO 2。5、由于各地煤系高岭土的矿石类型，矿物成份，含量结晶- 11 -有序度的不同，使高岭石在煅烧过程中的行为变得更为复杂多变，因而要求在煅烧阶段要做到：供热联续、温度稳定，原料受热均匀，时间足够和氯氛适宜。这对煅烧的产品质量至关重要，也是生产煅烧高岭土产品最关键的工序。6、由于高岭石煅烧转变来的偏高岭石，从 925开始
