年生产万吨矿渣微粉综合利用项目投资可行性建议报告书

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1、第一章总论1.1前言高炉矿渣是高炉炼铁生产过程中排放的工业废渣，是以硅酸 钙为主的熔融物,经水淬冷凝为粒状物。其化学成份主要是SiO2、 CaO、A1203、Fe203等，与水泥孰料一样，具有潜在的水化活性, 而活性的大小与化学成份及水淬产生的玻璃体含量有关。但其必 须在碱性激发下才呈现活性。长期以来，矿渣主要被水泥生产企 业，尤其是立窑水泥生产企业作为加速水泥熟料中的游离钙消 解，降低水泥成本、增加水泥产量等目的混合材来使用。目前，我国虽然在水泥生产总量上已跃属世界第一位，但是 大小水泥、立窑、回转窑水泥比例严重失调水泥结构极不合理， 水泥质量的总体水平大大低于世界平均水平。因此，为了迅速改

2、 变这种状况国家有关部门决定对水泥工业结构进行大幅度的调 整，大力实施“上大压小”的政策，自2000年始，立窑水泥产 量已减少了 1亿多吨也就意味着混合材掺量减少3000多万吨, 而其中大部分为矿渣则是不争的事实。随着高炉矿渣需求量的下 降，使高炉矿渣的来源变得丰富。加之近年来钢铁行业发展迅 速，也要为矿渣处理寻找新的出路。另一方面，由于矿渣与水泥熟料相比具有玻璃体含量高，易 碎难磨的物理特性，和水泥熟料一起粉磨时，难以磨细，影响了 其潜在活性的发挥。因此，目前世界上许多发达国家，兴起了矿 渣单独粉磨的生产工艺，并取得了良好的使用效果。实验表明： 只有将矿渣磨至比表面积350m2/kg以上时，

3、活性才能得到激 发，且比表面积越高，活性越好，甚至可以超过水泥的活性。另 外，矿渣微粉掺入混凝土后，可以降低混凝土集料（沙、石等） 热化反应引起的混凝土体积膨胀开裂；矿渣微粉内较多的钙帆石 结晶，能降低混凝土的孔隙率，从而降低氯离子的渗透，形成对 钢筋的防腐保护层；降低水泥中的铝酸三钙及可溶性氢氧化钙的 含量，因而降低由于硫酸盐等侵蚀引起的混凝土膨胀，改善混凝 土的泵送、坍落度损失等工作性，提高混凝土的后期强度，具有 良好的耐久性、耐蚀性和耐磨性。尤其适合配置高标号、高性能 的混凝土。矿渣微粉是高炉矿渣经烘干、粉磨至适当细度的粉体，由于 上述的优良性能，使其成为优质的混凝土掺合料和水泥混合材，

4、 近年来世界上的美、英、日、加等国已得到广泛的应用，并都有 各自的产品标准。我国的北京、上海等地也相继在一些重大工程 中采用了矿渣微粉，均取得了良好的效果。我国也于2000年12 月颁布实施了用于水泥和混凝土中的粒化高炉渣微粉国家标 准。矿渣微粉的著多优良性能也为越来越多的混凝土制造商和建 筑商所赏识。我国建材工业“十五”规划明确指出：大力发展混 凝土搅拌站，推广矿渣和粉煤灰的超细粉磨，根据市场需求配制 水泥和高性能的混凝土。而高性能的混凝土中除了有水泥、集料、高效减水剂外，必须掺加足够数量的矿物细掺料。至今，国 际上通行的矿物细掺料就是矿渣微粉。矿渣微粉的使用不仅改 善、提高了混凝土的性能，

5、同时由于其大大低于优质水泥的价格 也降低了混凝土的生产成本，并降低建筑物 的造价，会产生良 好的社会经济效益。据统计，1995年全国工业废渣为7.4亿吨，累计堆存量达 65亿吨，占地56万公顷。我国是世界上头号产煤大国，1996 年粉煤灰排放量达1.4亿吨，加上高炉矿渣、钢渣等，预计通 过化学活化和机械活化每年可得具有胶凝性的固体废渣4亿吨 左右。我国开发利用工业废渣己有几十年，取得了显著成绩，但 比起美 国等发达国家來说，废渣利用率仍不高，有待于进一步 扩大对废渣的利用市场。根据自身的各种优势及发展需要，经过认真仔细的市场调 查，为了适应*市经济快速发展的市场形势，同时也为了使公 司具有更好

6、的发展前景，吸取有关钢铁公司建设矿渣粉生产厂的 经验，决定投资建设年产20万吨的超细矿粉生产线。1.2建设规模与产品方案该项0生产规模为年产矿渣微粉20万吨1. 3可行性研究的范围本可行性研究的范围从矿渣原料进厂到矿渣微粉散装出厂 的生产线以及必要的辅助生产设施，可行性研究的内容包括粉磨 站的建设条件、生产工艺、建筑工程、电气自动化、总图运输、 给排水、环境保护、劳动安全、节约能源等，并根据建设规模和 技术方案进行投资估算和技术经济分析。1.4主要技术方案矿渣粉磨I：采用一套管磨系统；一套管磨系统为一台4)3. 2X 13m矿渣磨，能力2728t/h；矿渣烘干：采用一台C 3. OX25m矿渣

7、烘干机，能力86 90t/ho自动控制：采川集散控制系统对牛产线进行集中控制，实现 企业现代化管理。1. 5工艺生产方法矿渣原料由船运或汽车运输进厂，由吊机和装载机配合卸料 到指定场地堆放。堆场的湿矿渣经铲车送至进料皮带机上，喂入 烘干机内，烘干后的物料经出料罩落到出料提升机中，被提升到 干渣库中储存；干渣库出料口设定量给料机，通过计量、稳流过 后经库底配料皮带送入e 3. 2 X 13m矿渣磨内粉磨，矿渣粉出料 后经提升机提至散装库中储存、散装。16主要技术经济指标该项目主耍技术经济指标见表1-1序号指标名称单位数量备注1生产规模万吨/年202产品细度R0. 08%W3.03产品比表面积m2

8、/Kg420104系统运转率%W8& 005设备重量吨7006装机容量kW20167矿粉平均电耗688新增劳动定员人399劳动生产率967710固定资产投资其中：建设投资万元2000200017结论及建议（1）本项目利用钢铁厂湿矿渣作生产原料，符合国家产业政策，有利于资源的综合利用，改善当地的自然环境。（2）本项口所需的建设条件均有保障，用电由当地电力部门负责架线到厂区，公路、铁路、交通条件方便，满足运输量的要求。（3）该地区建设力度大，混凝土搅拌站和水泥粉磨站众多，矿渣粉需求旺盛，本工程具有很好的市场前景。（4）本技术方案采用开路粉磨，生产可靠性好，技术先进， 运行电耗低，有利于降低生产成本

9、，提高产品的市场竞争能力。（5）本项目利用本公司本身的场地条件，低价时进行大量吸 储，有利于发挥本公司管理优势、人才优势和技术优势，既带动 *市的地方经济发展，也能创造出具有很好的社会效益。（6）本项目全部投资财务内部收益率为16.05% （税后），投 资冋收期为4. 72年（含建设期），总投资收益率15. 20 %,投资 利税率为22. 82%,这些指标说明该项目可获得很好的经济效益。综合上述结论，我们建议有关部门大力支持，争取工程早日 投产，早见效益。第二章市场预测2. 1矿粉市场需求概况及发展趋势以预拌混凝土若掺入20%矿渣微粉替代水泥，每m3混凝土水 泥量为300kg计算，则每n?混凝

10、土用矿粉900kg,合计每年需要矿粉为90万吨,本项目年产矿粉20万吨。矿渣微粉在混凝土中掺量可高达20%40%,也就是说每立方 混凝土中矿渣微粉可以等两代替100kg以上的水泥。矿渣微粉出 厂价为(230-240)元/吨，这样每立方米混凝土可以节省10元以 上，高强度等级等混凝土节省更多。以一个年产量15万n?-20万 nf5的中型混凝土供应商为例，如果使用矿渣微粉，一年可以节约 200万元，这对于任何一个混凝土供应商来说，具有显著的经济效 益。因此，本项目年产20万吨矿渣微粉具有广阔的市场前景。2.2矿渣粉的市场运作及口标市场拟建设20万吨/年的生产线。矿渣微粉的价格较低，掺矿渣 微粉搅拌

11、的混凝土，具有经济性，并适合在集中搅拌的商品混凝 土使用，而且还可以提高和增加混凝土的许多性能。如矿渣微粉 与水泥、石子、黃沙搅拌成的混凝土，具有后期强度高、水化热 低、耐磨性好，与钢筋粘结力好等优点，特别适用于高层建筑、 大坝、机场、大型深基础及水下工程，本项目的产品主要供给* 市及周边混凝土搅拌站，产需求量在60万吨以上；还可根据市 场需要。结论综合上述分析，*市及周边地区矿渣粉市场需求潜力巨大。通 过本工程建设，扩大生产规模和市场份额，进一步增强市场的定价能力，在规模和毛利率同时提高的基础上实现盈利的持续增长。第三章生产工艺3. 1设计条件与指标3. 1. 1生产规模与产品方案该项目规模

12、为年产矿渣粉20万吨。成品细度控制在42010m7kg. 全部为散装。3. 1. 2设计指标系统产量：227s28t/h产品比表面积：42010m7kg综合电耗：W68kwh/t3. 1. 3工作制度各生产车间的工作制度详见表3-1序号车间名秤周制班次备注1烘干车间连续周32原料配料与输送连续周33矿渣粉磨连续周34矿渣粉储存与散装连续周2散装按需5空压机站连续周36循环水泵房连续周37电控室连续周38化验室连续周23. 2配料方案矿渣粉磨物料平衡见表3-2,物料年消耗量见表3-3表3-2物料平衡表物料每年生产天数班制配 比%水分（）物料平衡量（t）初水分终水分-T基湿基小吋每天每年小时每天每

13、年矿渣3003901512560018000029.4705.5211666粉煤灰51.433.610000石灰石1.433.610000高细矿渣粉27.8666.7200010焦炭粉0.71.69508说明：系统运转率：s82% ,焦炭粉值：7000kcal/kg.能耗以18kg标煤/t料计。表3-3物料年消耗量表矿渣消繼WW肖耗量石灰石消耗量消耗量（和吃年）21.1110.0508说明矿渣水份15%3. 3原料来源与物料储存（1）高炉矿渣本项目矿渣主要来自*市临钢集团三德特钢有限公司和江 泉钢铁公司，由汽车运输至厂区。（2）粉煤灰一般为当地的电厂采购，由汽车封闭灌装运至厂仓内。（3）石灰石

14、一般为当地的石灰石厂采购，有汽车运至厂仓内物料存储期见表3-4储存量储存期物料名称储存方式（吨）（天）备注堆棚30 X 60m200012.9矿渣露天堆放：22000 m224000焦炭粉堆棚15 X 25m560110干渣库圆库：3-10X24m30003. 7粉煤灰库钢板库：3-05X14. 5m3X1009石灰石库钢板库:3-05X14. 5m3X2507.5牛产后另加矿粉存储圆库：3-012 X 30m3X25003.73. 4矿渣粉磨方案在矿粉生产过程中，矿渣粉磨是能耗最高的生产环节，因此 在选择水泥粉磨系统时，必须着重选择粉磨效率高、系统能耗低 的粉磨工艺和设备，以提高企业的经济效益，并在工艺布置上， 尽量简化工艺流程、减少建筑面积、节省投资。立足于市场需求，采川牛产规模大、产品质量高的综合思路, 迅速形成市场的影响力。生产采用一套粉磨系统及设备。原料烘干选用*研究设计院生产的高效矿渣烘干系统，此套 系统产量高，能耗低。