硅微粉生产项目可研报告

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1、第一章 项目总论1.1 项目名称：硅微粉生产项目1.2项目建设地点：包头市石拐区1.3 项目单位：内蒙古埃肯三维新材料有限责任公司1.4 项目业主介绍1.4.1 业主情况埃肯三维新材料有限公司，系一家由挪威埃肯材料公司 和内蒙古三维资源集团有限公司合营的企业。其法定注册地 址位于中国内蒙古包头市石拐区工业园区。埃肯集团主要业 务包括铁合金、金属硅、铝、材料和航海运输。它是世界上 最大的铁合金、金属硅和硅微粉的生产厂家，40 多个生产厂 分布在挪威、冰岛、美国、加拿大、巴西和中国。其先进的 工艺技术、科学的管理、良好的服务和卓越的信誉使其产品 长期在国际市场上立于不败之地。埃肯集团在全球硅微粉处

2、 理领域久负盛名，是硅原料的供应商，在硅微粉产品工艺配 方及应用方面拥有专有技术诀窍和丰富的经验。1.4.2 组织机构 董事会由四名董事组成，合资各方指定两名董事： 董事长：樊三维（中国）副董事长：Ottar Larum （挪威）董事：陈平（中国） 陈卫东（中国） 董事长为公司法法定代表人。1.5 可行性研究的依据（1）内蒙古三维资源集团有限责任公司和挪威埃肯 材料公司合作经营合同。（2）国家烟尘排放标准。1.6 项目提出的背景1.6.1 石拐区硅铁合金企业生产的情况 石拐区高载能工业园区有35 家企业生产硅铁合金产品， 年生产能力达到30万吨以上。硅铁生产过程中排放大量烟气。 烟气成份主要为

3、二氧化碳和硅微粉尘。烟气不经处理直接排 放。将造成环境污染。三维公司是园区内最大的一家硅铁合 金生产企业，年生产能力达到10 万吨。按照国家环保政策法 规的要求，工业企业要达标排放，防止环境污染，本项目在 通过对硅铁合金生产过程中的烟尘处理，实现环保和取得有 价值产品的目标。1.6.2 产品介绍硅微粉又称冷凝硅粉，产品呈白色粉末，主要成份为 SiO ，其含量占9398，质地细而轻，颗粒直径多数在 0.012-0.1pm之间，其中直径小于0.1pm的占60%, 0.1 - 0.4pm 之间的占30%, 0.4pm以上的占10%,其比表面积为25 - 35m2/g。加密前假密度为0.15 - 0.

4、25t/m3，加密后为0.3 - 0.75t/m3。胶结性好，不易沉降。可广泛用于建材、塑料、橡 胶、树脂、制药、涂料等行业，是一种优良的工业添加剂。 目前国内硅微粉产能仅为市场需求量的 50，国外市场如： 美国、俄罗斯、日本、挪威等国均需大量进口。商品缺口大， 远远不能满足国内外市场的需求。随着科学技术的不断进步 和产品的纳米化，硅微粉将在电子信息化、生物医药、航空 航天、军事、环保能源、，化工陶瓷等方面发挥极其重要的 作用，应用领域会越来越广，需求量亦会越来越大，前景广 阔，蕴藏着无限商机。硅微粉渗入水泥混凝土后能很好地填充于水泥空隙之中，使浆体更微密，另外它还与游离的 Ca（OH） 结合

5、，形成2稳定的硅酸钙水化物2CaO.SiO H2O该水化物凝胶强度高于 Ca（OH）2晶体，主要表现在（1 ）增加强度。使混凝土抗压、 抗折强度大大增加，渗入 5-10%的硅粉，抗压强度可提高 10-30%，抗折强度提高 10%以上，（ 2）增加致密度。抗渗 性能提高5-18倍，抗化能力提高4倍以上。 （ 3）抗冻性： 硅微粉混凝土在经过300-500次快速冻解循环，相对弹性模 量降低10-20%，而普通混凝土通过25-50次循环，相对弹性 模量降低为 30-73%；（ 4）早强性：硅微粉混凝土使诱导期 缩短，具有早强的特性；（ 5）抗冲磨、控空蚀性：硅微粉混凝土比普通混凝土抗冲磨能力提高 0

6、.5-2.5倍，抗空蚀能力 提高 3-16 倍。1.7项目研究范1、产品方案2、工艺流程3、成本及投资4、经济评价及环境评价1.8 研究结论1、本项目正常生产后可生产硅微粉 20000 吨。2、生产采用世界上较为先进的生产工艺技术，主要采 用挪威埃肯干法除尘加密工艺。3、本项目总投资为 571万元。4、本项目年利润为 722万元，投资回收期为2年。5、本项目除尘率达 99%，有较好的环保效益。第二章 项目实施地基本情况2.1 石拐区基本情况 石拐区地处阴山山脉，大青山西段，是内蒙古自治区包 头市的一个市辖区，距包头市区 38公里，与包头市九原区、 土右旗、固阳县毗邻。全区总面积 619 平方公

7、里，辖一乡一 镇，五个街道办事处，总人口 5.7 万人，其中城镇人口 4.1 万人，农村人口 1.6万人，城市从业人员2万多人。石拐区群山环抱，河道纵横，景色优美、气候宜人。蕴 藏着丰富的矿产资源，煤炭探明储量 7.2亿吨，煤种齐全， 煤质优良。此外还有硬质粘土、石墨、石灰石、白云石等非 金属矿藏。全区耕地面积近 3万亩，草场面积30万亩。石 拐区旅游景点主要有全国三大藏传佛教寺庙之一五当召，战 国赵长城遗址、五当召敖包山、根皮召遗址，根皮沟原始森 林、马鞍山、石门山。石拐区交通便利，通讯发达，38 公里 包石柏油公路与包头相通，铁路与京包、包兰铁路相联，22 公里的包五柏油公路直达五当召。电

8、信业实现了光缆化，数 字化，可直接与 230 个国家、地区通讯，移动通讯实现全国 漫游。石拐区成立于二十世纪五十年代。是伴随着包头矿务局 的成立，大规模开采石拐煤田而发展起来的。近半个世纪以 来，石拐区的主导产业一直是煤炭开采业，2001 年以来，石 拐区着力调整产业结构，加大招商引资力度，大力发展石拐 区高载能工业园区。2.2从 2001 年开始，石拐区着力进行产业结构调整，大力 发展高载能工业。到目前为止，石拐区高载能工业园区已经 成为国内较有影响的高载能产品产销基地。石拐区高载能工 业园区分两个园区，一号园区入驻企业 9 户，建成 11 万千 瓦变电站一座，设计生产规模为硅铁类产品 3万

9、吨，电石14 万吨。二号园区建成 22 万伏 60 万千瓦输变电站。其中一家 生产粗铜，设计生产能力 2 万吨，其余 35 家是硅铁、金属 硅、硅钙等硅系列产品，装机负荷总计 49 万千瓦，形成生 产能力近40万吨，2003 年12月陆续投产。第三章 硅微粉开发的背景3.1行业发展背景目前世界上约有 20 多个国家生产工业硅，总产量约 100 万吨。国外工业硅生产的特点是电炉容量大、机械化自动化 水平高、绝大部分电炉的烟气均进行了净化处理、而我国的 工业硅电炉不但电炉容量小、机械化自动化水平低，而且 95 以上的电炉烟气目前均未作处理，电炉烟气直接排入大 气，超标排放。3.1.1 国外硅微粉加

10、工情况国外工业硅电炉容量均很大；一般均在20000 kVA以上; 电炉容量最大的工业硅电炉为南非冶炼公司的48000 kVA工 业硅电炉、电炉的机械化、自动化水平均很高、电炉烟气进 行了治理、据有关资料介绍，国外 70 年代以来建设投产的 工业硅电炉均设有烟气净化装置。国外工业硅电炉烟气治理曾进行了多种方法的试验，进 行了湿法、干法和电除尘等多种方法、现简单介绍如下：（1）前苏联全苏铝镁设计研究院于1966年为该国某工业硅厂设计并 建成了工业硅电炉净化装置泡沫除尘装置，但除尘效率 仅为 5560随后又进行了研制，提出了伊特尔一文丘里 型紊流洗涤器和泡沫除尘器两段湿法净化系统，但都未能很 好的收

11、集烟气中的硅微粉。根据对 5500 kVA 工业硅电炉运行测试结果为烟气排出 温度为130。6烟气含尘量为2g/m3 ,两段气体净化装置除 尘效率大于85%。净化后烟气含尘量为 0. 2140.3 gm3。 6 台工业硅电炉每年回收微硅粉 10500 吨。另外，还在 16500 kVA 工业硅电炉上设计了布袋除尘净 化装置。其中包括烟气冷却系统、布袋收尘系统和排烟机等。 过滤前烟气温度为 100180C ，烟气含尘2.44.38 g/m3， 除尘效率 9798；布袋寿命 78 个月。（2） 日本日本原11台工业硅电炉中有9台设有布袋除尘器。日本 电工株式会社工业硅电炉除尘系统的流程如下图 1。

12、该流程进入布袋收尘器的烟气温度为250弋，布袋材质为耐高温玻璃纤维，收尘效率为 99（图1）电炉烟气收尘管道1f烟气冷却塔1r风机1r布袋收尘器1r料仓微硅粉日本工业硅电炉烟气净化流程图3.2 国内工业硅电炉烟气处理和硅微粉收集情况我国国内工业硅电炉其容量大都在 3200 kVA 6300 kVA之间，近几年有向8000 - 12500 kVA发展的趋势， 个别厂家已建立了 25000 kVA工业硅电炉，绝大部分电炉未 对电炉烟气进行治理。但迫于国家环保政策的要求，均在积 极想办法对电炉烟气进行治理。据不完全统计，目前工业硅电炉设有烟气净化装置的厂 家有青海民和镁厂、吉林翔豪实业股份有限公司和

13、辽宁晶峰 硅业公司等厂家。运行的实践表明净化装置效果很好；它不 但使电炉烟气排放完全达到了国家规定的排放标准，而且还 收集一定量的硅微粉，具有很好的经济效益。第四章 硅微粉市场分析及前景硅作为半导体基础原料，无论在过去、现在还是未来的 电子与科技发展中，都曾经、正在并且也必将发挥着越来越 重要的基础作用，特别是当今IT业的飞速发展，为传统的硅 原料的生产与供应提出了更大、更高的要求，这就是高纯和 超纯硅原料的生产与供应。二氧化硅作为硅原料的核心原料在硅原料的生产与供 应中起者不可替代的重要基础作用。它所具有的独特的物 理、化学特性，使得其在航空、航天、电子、机械以及当今 飞速发展的IT产业中占

14、有举足轻重的地位，寺别是其内在分 子链结构、晶体形状和晶格变化规律，使其具有的耐高温、 热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀、压电效应、谐振效应以 及其独特的光学特性，使得其在许多高科技产品中发挥着越 来越重要的作用，如：IT行业的核心技术产品计算机芯 片，光导纤维，电子产业的谐振器，新型电光源，高绝缘的 封接材料，航空航天仪器，军工技术产品，特种光学玻璃， 化学分析仪器等等，都离不开这些基础原料。值得说明的是，虽然二氧化硅资源在储量上不是问题， 但作为IT产业的基础原料，其纯度、分子链结构以及其晶格 变化规律等多方面仍然成为硅原料生产与供应的主要矛盾 和焦点。从某种意义上说，其纯度和稳定性已经严重

15、影响和 制约了 IT 业的进一步发展。因此，一些天然水晶和人工合成 二氧化硅已经成为当今IT行业不可缺少的重要原料，旦由于 天然水晶资源少且纯度不稳定，人工合成的二氧化硅成本居 高不下，特别是其晶形结构仍然受到生产技术的制约，使得 IT 产业在产品质量的提高和技术创新上受到了一定的制约 和限制。因此，综合利用工业硅、硅铁企业排出的硅微粉具 有十分重要的意义。硅微粉市场前景预测：超细、超纯和表面改性后的硅微 粉是电子信息产业、国防尖端领域必不可少的原材料，我国 电路块产品耗用熔融型硅微粉2005年可达到1 5万吨2010 有可能超过30万吨，目前国内硅微粉生产规模小，设备和 技术相对落后，结晶型微粉年产量约2万吨，熔融型微粉尚 未真正进入市场2市场潜力巨大。高新技术的发展离不开新材料的研制和开发。它们是各 种尖端技术开发和新型元器件制造的物质基础。作为硅质材 料220世纪40年代以来2二氧化硅和硅质半导体材料已经 开创了微电子技术欣欣向荣、蓬勃发展的辉煌历程。21 世纪2 硅质材料将向着超微颗粒方向发展2在科技进步中将发挥更 大的作用。1、在微电子产品方面微电子产品是电子信息产业的基础2无论是全球还是我 国2微电子产品市场都在高速发展。据报道2全球微电子产 品的产值1994年为1450亿美元，电路块数大于1600 亿块， 并以高于10%的速度发展，预计到 2010 年，微电