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1、焦作市上源化工有限公司利用磷矿伴生氟资源年产20000吨氟化氢铵项目 简本二一三年九月1 建设项目概况1.1 建设地点及相关背景氟化氢铵主要用作玻璃蚀刻剂、防腐剂、氧化铍制金属铍的溶剂、化学试剂、锅炉给水系统和蒸汽发生系统的清洗剂、发酵工业消毒剂和制造陶瓷和铝镁合金的氧化剂、有机合成氟化剂、电镀液、提取稀有元素的溶剂、油田沙石的酸化处理剂等， 硅素钢板的表面处理剂和铝型材表面处理时的腐蚀剂。在玻璃刻蚀方面，中国已成为世界最大的玻璃加工基地，每年需消耗大量氟化氢铵用于玻璃蒙砂。目前氟化氢铵国内每年需求量约为23万t，国内氟化氢铵生产厂家约25家，年生产能力19万t，全部以萤石为原料进行生产，采用
2、氢氟酸与液氨反应、再进行冷却结晶工艺，这些企业生产装置普遍偏小，仅山东东岳化工、福建邵武华新化工产能较大，产能达到10000吨/年。河南省近年来也一直把铝材加工作为扶持重点，以求将资源优势、区位优势转化为更好的经济效益。目前，河南还没有与型材产业配套的氟化氢铵生产企业。焦作市上源化工有限公司目前已成功开发了利用磷矿加工过程中伴生氟资源副产的35%氟硅酸生产氟化氢铵技术。通过市场调研，该公司拟投资21000万元在沁阳市沁北产业集聚区新建利用磷矿伴生氟资源年产20000吨氟化氢铵项目，解决了磷矿伴生氟资源副产品氟硅酸的综合利用问题。项目建成后每年可解决30万吨高浓度磷肥副产氟硅酸的利用问题、节约对
3、我国具有战略地位的萤石资源3万吨。1.2 工程概况1.2.1工程基本情况本项目为利用磷矿伴生氟资源年产20000吨氟化氢铵项目，位于沁北产业集聚区内，占地约60亩，本工程基本情况见表1-1。表1-1 工程基本情况一览表序号项目名称内 容备 注1工程厂址沁阳市沁北产业集聚区工程设计2占地面积60亩工程设计3工程投资总投资21000万元工程设计4劳动定员共计150人，其中生产人员120人，管理及服务人员30人工程设计5工作制度300天，四班三运转，每班8小时，年工作时间7200h工程设计6生产规模年产20000吨氟化氢铵，副产活性二氧化硅7561t/a工程设计7工程构成主体工程氟化氢铵装置工程设计
4、辅助工程罐区、仓库、锅炉房、循环冷却水塔、配电站、办公楼、职工食堂工程设计环保工程造粒废气处理装置、干燥废气处理装置、洗涤水处理装置工程设计含氨废气处理装置、生活污水处理装置、固废临时贮存间、风险事故防范措施、非正常工况治理措施评价建议1.2.2 建设规模和产品方案本项目生产产品方案为20000吨氟化氢铵，同时副产7561t/a活性二氧化硅，产品质量指标见表1-21-3。表1-2 氟化氢铵产品质量指标一览表产品名称质量指标含量硫酸盐加减热量灼烧减量氟硅酸铵氟化氢铵99%0.1%0.5%0.2%1.0%表1-3 副产活性二氧化硅产品质量指标一览表产品名称质量指标（GB25576-2010）含量干
5、燥减量灼烧减量重金属含量铅含量砷含量可溶性解离盐含量二氧化硅96%5%8.5%30mg/kg5mg/kg3mg/kg4%1.2.3 原辅材料消耗表1-4工程原辅材料消耗及动力消耗一览表序号名 称规 格消耗定额产 地吨耗（kg/t）年耗（t/a）1氟硅酸35%2461.31kg/t49226.2t/a秦皇岛2液氨100%305.73kg/t6114.6t/a沁阳3石灰工业级12.73kg/t254.6t/a沁阳4煤层气国家标准259.9Nm3/t519.8万Nm3集中供气5电/360Kwh/t720万Kwh沁阳6新鲜水/2.8787t/t57564t/a自产7蒸汽/2.43t/t48600t/a
6、自产1.2.4生产工艺概况氟硅酸法生产氟化氢铵工序包括氨解、压滤、蒸发结晶、高温分解、喷雾干燥以及氨回收和洗涤水处理，项目生产工艺及产污环节如下所示。（1）氨解将35%氟硅酸溶液和氨回收工序回收的14%浓度稀氨水泵入密闭的氨解反应釜中，并通入液氨，连续反应，反应温度控制在60，反应压力为常压，氨解工序反应体系中采用电磁流量计及电动调节阀控制氟硅酸和氨投料摩尔比为1:6.3，经四级连续反应生成氟化铵与二氧化硅悬浊液进入压滤工序。反应方程式如下：NH3+H2ONH4OH H2SiF6+6NH4OH6NH4F+SiO2+4H2O （2）压滤将氨解反应生成氟化铵与二氧化硅悬浊液泵入压滤机进行一次压滤得
7、到粗氟化铵溶液，然后将粗氟化铵溶液泵入二次压滤机进行二次压滤得到精氟化铵溶液，精氟化铵溶液泵入精氟溶液过渡槽。一次压滤采用三台压滤机并联运行，当进料压力达到0.6Mpa，表明压滤机已满负荷，可进行洗涤操作，更换另一台压滤机继续进料，二次压滤采用单台运行，压滤机中剩余固体物质即为活性二氧化硅，项目压滤均为密闭操作，压滤设备为箱式聚丙烯板框压滤机，采用暗流可洗式，滤布密封进行涂胶处理，以降低氨解工序中过量的氨的无组织散失。活性二氧化硅具有多孔性和较强的吸水性，压滤结束后，需要进行洗涤以去除活性二氧化硅吸附的氟化铵溶液，每批料共进行三次洗涤，其中第一次洗涤采用蒸发结晶污冷凝水进行洗涤，洗涤尾水进入粗
8、氟化铵溶液储槽，后两次洗涤采用逆流洗涤，三次洗涤尾水用于二次洗涤，二次洗涤尾水进入洗涤水处理装置处理，处理后的尾水用于三次洗涤，洗至PH达到7.5为合格，最后用清水洗涤结束洗涤单元操作，洗涤后的活性二氧化硅泵入打浆槽，洗涤水进入洗涤水处理工序。压滤工序污染物产生有压滤过程中无组织排放的氨、洗涤废水和压滤机运行噪声，为降低压滤工程中的无组织排放，评价建议压滤单元采用密闭设备或对该操作单元进行密封操作。工程为中试放大，由于压滤机为间歇操作，工程为实现连续生产，采用3台压滤机并联操作，为减少工业化生产非正常工况确保工艺生产连续化，评价建议压滤单元压滤机3用1备。（3）蒸发结晶精氟化铵溶液蒸发结晶采用
9、三效蒸发工艺，蒸发温度40100，压力为-0.08Mpa，抽真空采用水环式真空泵。其中一效蒸发器采用燃气锅炉提供的蒸汽为热源，蒸汽冷凝水回用于锅炉；二效蒸发器采用一效蒸发器所产余热蒸汽为热源，三效蒸发器采用二效蒸发器所产余热蒸汽为热源，二效蒸发和三效蒸发产生的污冷凝水用于氨回收喷淋用水和活性二氧化硅一次洗涤。蒸发结晶后所得物料进入高效离心机进行离心分离，离心母液泵入精氟溶液过渡槽，离心得到固体即为氟化铵。蒸发结晶工序污染物有蒸发器配套的水环式真空泵废水和离心机的运行噪声。工程为中试放大，为减少工业化生产非正常工况，为确保蒸发结晶单元的真空度，评价建议水环式真空泵1用1备。（4）高温分解离心得到
10、氟化铵固体由螺旋输送机送入高温分解釜，分解温度为150，采用电加热与蒸汽盘管相结合方式进行加热，工作压力为常压，高温分解釜采用三台串联式，各分解釜温度逐级升高，高温分解得到的熔融态物质即为氟化氢铵。氟化氢铵熔融体经过离心式造粒机造粒形成200目的颗粒产品，造粒机由风机提供新鲜冷风进行降温，风机风量为12000m3/h，颗粒产品温度低于60，由旋风集料器收集后包装即为成品氟化氢铵。高温分解产生的含氨尾气进入氨回收系统处理，氨浓度达到13%后返回（1）工序。返回反应方程式如下：2NH4FNH4HF2+NH3高温分解工序污染物为高温分解含氨尾气、造粒废气、包装过程中无组织排放粉尘和引风机运行噪声。工
11、程为中试放大，为减少工业化生产非正常工况，为确保离心分离的连续生产，评价建议离心分离单元连续高效离心机1用1备。（5）喷雾干燥经压滤洗涤后所得活性二氧化硅滤饼由料仓通过螺旋输送至打浆罐打浆，然后经喷雾干燥即形成粒径为45m活性二氧化硅颗粒，二氧化硅颗粒由旋风集料器收集后包装。喷雾干燥工序污染物为干燥废气、包装过程中无组织排放粉尘和引风机运行噪声。（6）氨回收进入氨回收系统的物料有高温分解含氨废气和洗涤水处理蒸氨塔产生的氨气，回收工艺流程如下：含氨气体先进入空气冷却器，然后进入列管式水冷却器，最后再经过两级逆流吸收塔喷淋吸收后排放。两级逆流吸收塔吸收液采用三效蒸发器的污冷凝水，回收吸收氨水浓度为
12、14%。氨回收工序污染物为含氨尾气和引风机运行噪声。（7）洗涤水处理洗涤水处理采用“二级石灰水沉淀+蒸氨”工艺，将石灰水加入到洗涤水中反应生成氟化钙沉淀，沉淀处理后的废水再进行蒸氨处理，蒸氨采用间接蒸氨工艺，蒸氨脱氨后的尾水回用于活性二氧化硅三次洗涤，脱氨产生的氨气送氨回收系统。 氟化钙沉淀经过压滤脱水后得到氟化钙渣外售综合利用，洗涤水处理污染物为氟化钙渣和水处理过程中产生的无组织排放氨。为降低洗涤水处理工程中的无组织排放，评价建议洗涤水处理单元进行密封操作。1.2.5相关法律法规及规划相符性l 产业政策相符性本项目以磷矿伴生氟资源氟硅酸和氨为原料生产氟化氢铵，对照产业结构调整指导目录（201
13、1年本），本项目属于鼓励类，因此本项目的建设符合国家的产业政策。l 与河南省化工项目环保准入指导意见相符性分析本项目为化工项目，评价详细分析本项目与河南省化工项目环保准入指导意见（简称指导意见）中的相符性，本项目与河南省化工项目环保准入指导意见相符性分析见表1-5。表1-5 本项目建设与河南省化工项目环保准入指导意见相符性分析类别指导意见要求本项目实际情况相符性政策与投资化工项目的建设须符合国家法律法规、产业政策和行业发展规划，严格执行环境影响评价制度。本项目符合国家产业政策。符合禁止建设属于国家和我省明令淘汰生产工艺、产品的项目已经危及生态环境及人类健康安全的项目。本项目采用生产工艺和产品不
14、属于国家和我省明令淘汰生产工艺、产品，对生态环境及人类健康安全影响很小。符合新建涉及危险化学品的项目一次性固定资产投资须在5000万以上。本项目一次性固定资产投资18000万元。符合对于排污总量已经超过控制指标或已无环境容量的区域，暂停审批新增污染物排放量的化工项目。本项目所在地沁阳市尚有排污总量和环境容量。符合厂址选址化工项目选址必须符合当地城乡规划、土地利用规划，应有合理的排水去向。符合产业集聚区或专业园区主导产业和规划环评要求的新建及异地改扩建项目，应进入产业集聚区或专业园区。本项目属于新建项目，项目厂址位于沁北产业集聚区内，项目占地性质规划为三类工业用地。符合在依法设立的自然保护区、风景名胜区、世界文化和自然遗产区、森林公园、地质公园、重要湿地，饮用水源保护区及其他需要特别保护的区域内，禁止建设化工项目。本项目不在以上敏感区域内建设。符合涉及危险化学品构成重大危险源的化工项目，不得在黄河、淮河及其它具有集中式饮用水供水功能的河段两侧1.5km建设。本项目涉及重大危险源，但项目选址不在黄河、淮河及其它具有集中式饮用水供水功能的河段两侧1.5km范围内。符合
