年产2万吨纳米氧化铝研磨球、轴承项目可行性研究报告书.doc

第一章 总论
1.1 项目概要
1.1.1 项目名称
年产2万吨纳米氧化铝研磨球、轴承项目
1.1.2 项目建设单位
####################################新材料有限公司
1.1.3 项目法人代表
######################
1.1.4 承办单位概况
###############################新材料有限公司成立于2011年，所在地位于高新区梧桐大道南侧（合盛光电产业公司厂区内），注册资金壹仟万元。经营范围：开展纳米氧化铝等新材料及制品的筹建活动。
1.1.5 项目建设地址
项目建设地址位于
1.1.6 项目建设规模与目标
该项目建设规模为年产2万吨Φ0.1—Φ25mm纳米氧化铝研磨球和Φ4—Φ8mm纳米氧化铝陶瓷轴承的研发、测试与生产线。项目总用地面积为150亩，总建筑面积为70000㎡，第一步建设面积为17860㎡（其中：生产厂房建筑面积为13560㎡、、测试中心建筑面积为1000㎡、、宿舍建筑面积为1500㎡、食堂建筑面积为800㎡、辅助用房建筑面积为1000㎡）；余下面积分步穿插进行。购置球磨机、造粒塔等主要设备；建设配套辅助设施。
1.1.7 项目建设期
项目建设期：3年（36个月）
1.1.8 项目总投资及资金筹措
投资规模：项目总投资2.5亿元
资金筹措：银行贷款 元，其余资金由项目单位自筹解决。
1.1.9 效益预测
效益预测
1.2 项目编制的依据和范围
1.2.1 项目编制的依据
1、国家发展改发布的《投资项目可行性研究指南》；
2、国家有关法律、法规及产业政策；
3、项目承担单位提供的基础数据；
4、委托编制本项目可行性研究报告的合同。
1.2.2 项目编制的范围
1、对项目提出的背景、必要性、产品的市场前景进行分析，对企业销售、市场发展趋势和需求量进行预测；
2、对产品方案、生产工艺进行论述，通过研究确定项目拟建规模，拟定合理工艺技术方案和设备选型；
3、对项目的建设条件、厂址、原料供应、交通条件进行研究；
4、对项目总图运输、生产工艺、公用设施等技术方案进行研究；
5、对项目的消防、环保、劳动安全卫生及节能措施的评价；
6、对项目实施进度、劳动定员的确定；
7、进行项目投资估算，对项目的产品成本估算和经济效益分析，进行不确定性分析，提出财务评价结论；
8、提出项目的可行性研究工作结论。
1.3 结论与建议
一、 结论
该项目无论从国家政策、市场导向，还是从设备投资、经济效益及社会效益来看，项目是一项符合市场需求、投资见效快的项目。项目建成后具有较好的经济、社会效益，可促进当地经济快速发展。因此项目建设是必要的、可行的。
二、 建议
本项目的实施不仅将使企业的生产水平及经济效益上一大的台阶，而且社会效益显著，为此，建议在建设期间做好资金准备工作，保证资金的到位率，保证项目的顺利实施；严格建设项目、施工管理，有效控制工程造价，保证建设工期；在项目投产后加强营销力度，增强整个市场适应能力。
存在问题及建议
建议对我国同类产品市场作更加深入的调研工作，可有效地降低项目风险和指导下一步的工作。
做好产品的生产技术、生产管理和销售管理
做好人才培养和产品质量管理工作。
1.4 项目提出的理由与必要性
1.4.1 项目提出的理由
氧化铝是白色晶状粉末，不同的制备方法及工艺条件可获得不同结构的纳米氧化铝，纳米氧化铝具有粒度分布均匀、纯度高、极好分散，其比表面高，具有耐高温的惰性，高活性，属活性氧化铝；多孔性；硬度高、尺寸稳定性好，可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧，特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著，利用纳米氧化铝生产的纳米氧化铝陶瓷其各种性能尤为好。
研磨类瓷球是用于球磨机、罐形磨机、振动磨机等细粉碎设备的研磨体。纳米氧化铝研磨球具有硬度高、体积密度大、耐腐蚀等优点，其粉碎效率和耐磨损大大优于普通球石或天然鹅卵石，在陶瓷、玻璃、搪瓷、颜料、化工等行业广泛应用。
纳米氧化铝陶瓷轴承与普通轴承的最大区别在于采用了由纳米级氧化铝粉作为主材料制造的陶瓷轴承并且搭配了特殊的纳米级粒子润滑剂。纳米级氧化铝粉具有大幅降低烧结温度、高硬度、高强度的特点。在热膨胀系数、摩擦系数、密度、硬度等方面的参数要远远高于油封轴承及滚珠轴承所使用的青铜以及轴承钢，甚至于有些参数已达到可与钻石系数相媲美的程度。利用这些特点使纳米陶瓷轴承本身可以将密度做到很小，使耐高温程度得以扩大，并且具有了极强的绝缘性及抗压、耐氧化、耐腐蚀的特性，大幅领先传统工艺风扇生产。
立足项目单位自主开发的创新技术和生产制程，制成原晶粒度＜200nm的纳米氧化铝研磨球、纳米氧化铝轴承替代微晶氧化铝和氧化锆制成的研磨球、轴承，同等性价比的产品成本降低50%以上（如：Φ0.1-Φ25mm氧化锆研磨球市场价为15万－120万/吨，2010年国内年需求量约为3000吨；微晶氧化铝研磨球市场价格为8000-23000/吨，2010年国内年需求量约为70万吨；纳米氧化铝陶瓷轴承广泛地应用于计算机CPU散热风扇、微特电机制造业、医疗设备仪器、精密仪器仪表及泵阀业等各个领域，特别适用于较恶劣的环境，如高温、强磁、强腐蚀等环境）。
微晶氧化铝陶瓷具有高强度(机械强度可达 150MPa)、高硬度(莫氏硬度达 9)、耐磨损、耐腐蚀、耐高温及高绝缘、低介电损耗、电性能稳定等特性，是目前先进陶瓷材料中应用领域最广、用量最大、发展潜力最大的一种新型工业材料，且原材料供应可谓用之不绝（氧化铝地球表层含量达15%）。而基于本项目技术制成的纳米氧化铝具有更好的强度、硬度与耐磨损等性能指标，如耐磨损度提高10倍时产品成本仅增加不到1倍。
氧化锆陶瓷制品的强度、硬度等性能指标虽然比微晶氧化铝陶瓷制品更高，但制成成本远远高于纳米（或微晶）氧化铝陶瓷，且原材料供应日趋枯竭（氧化锆的来源之一斜锆石的矿产资源已近于枯竭，另一种来源通过锆英石脱氧化硅的过程是高能耗、高污染的）。而基于本项目技术制成的纳米氧化铝陶瓷制品的强度、硬度、耐磨损等性能指标相当甚至超过氧化锆陶瓷制品，但成本则远低于其50%。
综上所述，基于本项目技术制成的纳米氧化铝陶瓷制品将有巨大的市场容量和广阔的发展空间，且随着全球范围内的能源紧张和生态环境保护意识的增强，将会加快对现有微晶氧化铝陶瓷制品和氧化锆陶瓷制品的替代推广速度。因此，项目单位特提出本项目的实施。
1.4.2 项目提出的必要性
随着社会经济和科学技术的发展，科学技术广泛应用于生活中，基于项目单位自主创新的技术而生产的纳米氧化铝陶瓷具有更好的强度、硬度与耐磨损等性能，是新型工业材料，目前市场正缺乏这种性能良好纳米氧化铝研磨球及轴承，项目的建设将对当地经济、社会具有一定的现实意义。
首先，替代传统研磨球及轴承，降低生产成本，有利于使用研磨介质的企业的生产和发展。项目单位自主开发的纳米氧化铝研磨球、纳米氧化铝轴承不仅具有更高的硬度、更耐磨损、耐腐蚀等性能还能替代造价较高的微晶氧化铝和氧化锆制成的研磨球、轴承，而且使生产成本大大降低，这将有利于该产品使用企业的生产和发展，促进氧化铝陶瓷市场往更好的方向发展。
其次，满足项目单位自身的发展，加快了上下游企业的生产发展，促进####################的经济发展。该项目的建设有利于企业的自身发展，加快企业的生产经营。项目建成后，一方面可满足上下游相关企业的发展需求，另一方面可为项目单位自身的技术研究提供支撑和帮助，为该企业带来更大的收益。项目的建设既满足了项目单位自身的发展需要，又加快了相关企业的生产发展，带来可观的经济效益，为####################的经济繁荣和城市发展做出应有的贡献。
最后，解决了社会劳动就业人数，安定社会、保障社会治安。项目所在地周边拥有大量的可利用劳动资源，项目建成后增加新的生产线亟需生产工人及技术工人，有效地解决了当地就业压力。这不仅使企业有序生产，而且保障了民生，安定了社会，具有一定的社会效益。
综上所述，项目的建设有利于企业本身的发展，增加了企业的经济效益解决了部分社会劳动力，具有经济效益和社会效益，因此，项目的建设是必要的也是可行的。
1.5 主要技术经济指标
主要技术经济指标表
序号
指 标
单位
数量
备注
1
生产规模及产品方案

1.1
纳米氧化铝研磨球、陶瓷轴承
万吨/年
2

2
总投资
亿元
2.5

2.1
建设投资
万元

2.2
流动资金
万元

3
主要水、电、气耗用量

3.1
工业用水
万吨/年

3.2
工业用电
万度/年

3.3
天然气
立方米/年

4
总用地面积
亩
150

5
总建筑面积
平方米
70000

6
年销售收入
亿元
10

7
财务内部收益（税前）
%

8
财务内部收益（税后）
%

9
项目投资静回收期
年

含建设期

第二章 市场预测
纳米氧化铝研磨球、纳米氧化铝陶瓷轴承可以更高的性价比全面替代现有的微晶氧化铝和氧化锆陶瓷制品，应用于建筑陶瓷、非金属矿深加工、石化、电子等其他行业。以微晶氧化铝市场需求为例：
1、建筑陶瓷行业
城镇化进程的加快、城镇基础设施建设和居民住宅建设规模的不断扩大，为建材业及微晶氧化铝陶瓷在建筑陶瓷行业的应用提供了广阔的市场和发展空间。2009 年全球建筑陶瓷的产量(不含中国)达到 45.76 亿平方米，2010 年全年我国建筑陶瓷的总产量达到了 79.5 亿平方米，占全球总产量的 62.5%。按全年 79.5亿平方米产量，13.8 亿人口，出口 7 亿平方米计，我国 2010 年人均陶瓷砖表观消费量首次突破 5 平方米，达到 5.2 平方米/人，远远高于西班牙、巴西、意大利、墨西哥等陶瓷砖生产制造消费大国的水平。据测算，2010 年，全球陶瓷生产需要各种研磨介质 440 万吨左右，产值约 160 亿元，其中微晶氧化铝陶瓷研磨介质为各种研磨介质中的高档产品，年产量约为 40 万吨，仅占各种研磨介质总需求量的 9.1%；国内陶瓷生产需要各种研磨介质 720 万吨左右，产值约 250 亿元，其中微晶氧化铝陶瓷研磨介质年产量为 15 万吨左右，仅占各种研磨介质总需求量的 2.08%。由于微晶氧化铝陶瓷研磨介质优良的耐磨性能以及高品质陶瓷产品对研磨介质的要求，未来微晶氧化铝陶瓷研磨介质逐步取代其它研磨介质将成为必然趋势。就目前建筑陶瓷产量，若所需研磨介质全部用微晶氧化铝陶瓷研磨介质替代，预计全球需要微晶氧化铝陶瓷研磨介质约 170 万吨左右，产值约145 亿元。国内需要微晶氧化铝陶瓷研磨介质约 245 万吨，产值约 205 亿元。微晶氧化铝陶瓷研磨介质应用于中高档建筑卫生陶瓷生产，不仅可大幅度提高生产效率、降低物料研磨能耗 33%左右，并可减少对天然研磨材料的依赖，在节能降耗和保护生态环境方面发挥了重要作用。
据估计，目前全球市场建材领域对微晶氧化铝陶瓷制品的实际年需求量在45 万吨/年，而国内市场的需求也在 20 万吨左右。
2、非金属矿深加工行业
矿产资源是支撑国家经济发展的重要物质基础，其开发利用程度，尤其是被称作“工业矿物”的非金属矿产的开发利用程度，已成为衡量一个国家工业化程度的重要标志，受到世界各国的高度重视。非金属矿深加工不仅可为非金属矿本身创造出很高的附加值，更重要的是深加工材料的应用将使许多相关行业的产品的性能、用途发生巨大变化，并可产生出许多性能特异的新品种。目前全世界每年通过破碎和磨矿的非金属矿物达数十亿吨，需要大量微晶氧化铝陶瓷研磨介质及其它各种研磨介质。其中仅在重钙、高岭土、滑石、石英、硅酸锆等矿物的研磨与超细加工方面，国内对微晶氧化铝陶瓷研磨介质的年需求量为 5 万吨左右，国际市场年需求量 20 万吨以上，产值约 40 亿元。在金属选矿行业，微晶氧化铝陶瓷制品作为研磨介质应用主要集中在部分含酸铜矿石研磨、金及稀有金属选矿和超细研磨方面，以减少矿物对研磨介质的腐蚀和提高回收率，近十年来应用量快速增长，市场前景广阔。
建国后我国各类矿产资源因大规模建设的需要得到大量的开发利用，经过50 多年的开采，富矿资源逐步匮乏，贫、细、杂矿源越来越多，难选冶矿所占比重越来越大。为有效利用这些宝贵的矿产资源，提高资源利用率，矿山行业加大科技资金投入进行技术创新和技术改造，以较低成本在选炼前将有用矿物和无用矿物有效分离。由于微晶氧化铝陶瓷制品纯度高、化学稳定性好，不会与被磨物料产生化学反应，不污染被磨物料，在非金属矿和部分有色金属矿深加工领域的应用越来越广。
3、石化行业
在现代燃料工业和化学工业的生产中，80%以上采用了催化过程。催化剂是影响化学反应的重要媒介物，是许多化工产品开发生产的关键。氧化铝作为吸附剂、催化剂、催化剂载体具有比表面积大、活性高、吸附能力强和良好的耐压、耐腐蚀等特点，广泛用于石油炼制、石油化工、化肥、天然气及环保等行业。据统计预测，全球催化剂市场规模一直处于增长状态，2010 年达到 167 亿美元，其中仅重整催化剂需求量达 30 万吨以上，价值约 22 亿元人民币。
4、电子行业
氧化铝电子陶瓷基片产品作为厚膜集成电路、聚焦电位器、致冷器、覆铜板、网络电阻、臭氧发生器等的基础元件广泛应用于微电子行业。随着我国电子工业特别是微电子工业的迅速发展，对氧化铝陶瓷基片的需求量不断增大，目前我国每年需求量在 100 万平方米以上，产值约 3 亿元，其中少量特殊规格需从国外进口。
5、其它行业
微晶氧化铝陶瓷的耐磨性是锰钢的 260 倍、高铬铸铁的 171 倍，在钢铁行业、火力发电的输料、配料制粉、排灰除尘系统及其它防磨工程中应用能大大减少设备的物料磨损，使设备使用寿命延长，生产运营综合成本下降，且不会对环境产生任何危害。在高速、高温、重磨损、强腐蚀等恶劣工作环境下，设备的腐蚀毁坏严重。由于微晶氧化铝陶瓷制品具有良好的防腐蚀性和耐磨性，是较强侵蚀环境下替代金属及塑料的理想材料且其应用已经展现出不断增长的势头，成为最具前景的耐磨损、抗腐蚀的材料之一。
微晶氧化铝制品在采矿和矿物加工领域，应用于管路、除尘器、气动粉末传送机、滑槽和燃气涡轮发动机部件的防磨保护；还用于煤炭、矿石、砂、尾矿、金属粉末、油砂、水泥、肥料及其它的散料和粉末材料以及各种磨损/浸蚀材料的生产、加工、分馏、处理和运输等许多部件，用于净化和矿物颗粒分级的水力旋流器的陶瓷部件等。
微晶氧化铝砖和弯曲板成功地用作燃煤发电设备的内衬，这种内衬材料用于煤粉颗粒的高速供料、烧嘴、飞灰和残渣的处理等，尤其是煤燃烧时产生的飞灰含有较高的石英及不同矿物和渣料成份，它们的磨蚀能力比煤粒还强。由于飞灰的成份不同，灰浆的 pH 值范围很大（2.5-12），具有很强的腐蚀性。因此微晶氧化铝制品用作燃煤发电设备的内衬的较为理想材料。
微晶氧化铝陶瓷被制造成泵和阀门的耐磨部件，这些部件包括泥浆泵的转子、柱塞、泵蜗壳内衬、轴套和轮环、球阀和盘式阀等，广泛的应用于化工、石化、采矿、食品、泥浆和造纸工业中。微晶氧化铝陶瓷，尤其是氧化铝含量 97%以上的微晶氧化铝陶瓷在石油和天燃气的钻探设备上典型的应用是作为喷嘴、阀座、调节装置、泵配件、钻头配件等，可以在高压、振动环境下，甚至在有酸和碱存在的情况下正常工作。微晶氧化铝陶瓷还可作为喷洒肥料和农用杀虫剂的喷嘴，也可用于喷雾干燥机上喷洒陶瓷泥浆(主要为瓷制品泥浆)的喷嘴和喷砂嘴。其用于电缆、电线和螺纹导轨，可在高速摩擦磨损睛况下，减少材料间的磨损。
微晶氧化铝陶瓷在军事领域也有许多应用，无论是海陆空或其它兵种的现代武器中，都有用微晶氧化铝陶瓷制成的部件，如作为飞机、车辆和人员的防弹装甲。目前国内外已把先进陶瓷材料作为高温结构的首选陶瓷材料，在军用和民用领域进行重点的研究与开发。
综上，目前全球市场对微晶氧化铝陶瓷耐磨材料的需求量大约为 70 万吨/年，国内市场的年需求量在 25～30 万吨/年，预计未来随着建材行业的迅速发展以及其它下游应用领域的不断拓展，国内外市场对微晶氧化铝陶瓷耐磨材料的年需求量将会越来越大，预计未来几年国内市场对该产品的年需求量将会以 12%左右的速度增长，到 2013 年将达到 38.0 万吨/年，2015 年将达到近 50.0 万吨/年，开发该产品市场前景广阔。

第三章 建设规模与产品方案
3.1 建设规模
该项目建设规模为年产2万吨Φ0.1—Φ25mm纳米氧化铝研磨球和Φ4—Φ8mm纳米氧化铝陶瓷轴承的研发、测试与生产线。项目总用地面积为150亩，总建筑面积为70000㎡，第一步建设面积为17860㎡（其中：生产厂房建筑面积为13560㎡、、测试中心建筑面积为1000㎡、、宿舍建筑面积为1500㎡、食堂建筑面积为800㎡、辅助用房建筑面积为1000㎡）；余下面积分步穿插进行。购置球磨机、造粒塔等主要设备；建设配套辅助设施。
3.2 产品方案
本项目为自主开发的世界首创生产工艺技术，主要创新点包括氧化铝原料的纳米级超细处理技术、氧化铝粉高效研磨技术、氧化铝研磨球与轴承的合理配方及先进等静压成型工艺、低温快速烧成工艺等，产品性能优良达到国际先进水平。
立足自主开发的创新技术和生产制程，制成原晶粒度＜200nm的纳米氧化铝研磨球、纳米氧化铝轴承替代微晶氧化铝和氧化锆制成的研磨球、轴承，同等性价比的产品成本降低50%以上（如：Φ0.1-Φ25mm氧化锆研磨球市场价为15万－120万/吨，2010年国内年需求量约为3000吨；微晶氧化铝研磨球市场价格为8000-23000/吨，2010年国内年需求量约为70万吨；纳米氧化铝陶瓷轴承广泛地应用于计算机CPU散热风扇、微特电机制造业、医疗设备仪器、精密仪器仪表及泵阀业等各个领域，特别适用于较恶劣的环境，如高温、强磁、强腐蚀等环境）。
微晶氧化铝陶瓷具有高强度(机械强度可达 150MPa)、高硬度(莫氏硬度达 9)、耐磨损、耐腐蚀、耐高温及高绝缘、低介电损耗、电性能稳定等特性，是目前先进陶瓷材料中应用领域最广、用量最大、发展潜力最大的一种新型工业材料，且原材料供应可谓用之不绝（氧化铝地球表层含量达15%）。而基于本项目技术制成的纳米氧化铝具有更好的强度、硬度与耐磨损等性能指标，如耐磨损度提高10倍时产品成本仅增加不到1倍，。
氧化锆陶瓷制品的强度、硬度等性能指标虽然比微晶氧化铝陶瓷制品更高，但制成成本远远高于纳米（或微晶）氧化铝陶瓷，且原材料供应日趋枯竭（氧化锆的来源之一斜锆石的矿产资源已近于枯竭，另一种来源通过锆英石脱氧化硅的过程是高能耗、高污染的）。而基于本项目技术制成的纳米氧化铝陶瓷制品的强度、硬度、耐磨损等性能指标相当甚至超过氧化锆陶瓷制品，但成本则远低于其50%。
因此，基于本项目技术制成的纳米氧化铝陶瓷制品将有巨大的市场容量和广阔的发展空间，且随着全球范围内的能源紧张和生态环境保护意识的增强，将会加快对现有微晶氧化铝陶瓷制品和氧化锆陶瓷制品的替代推广速度。

第四章 场址选择
4.1 场址所在位置现状
高新区梧桐大道南侧（合盛光电产业公司厂区内）
4.2 场址建设条件
（1）基本市情
####################市为####################省直辖市。位于####################东北部，居东经116°57′—117°42′，北纬28°44′—29°56′，西北与安徽东至县交界，南与万年县、西与波阳县接壤，东北与安徽祁门县、东偏南与婺源县毗连。全市土地面积5256平方公里。据统计全市总人口为156.51万人，其中非农业人口60.67万人。
（2）自然条件
气候特点：属亚热带季风气候，温和湿润。全年光照充足，雨量充沛，四季分明，冬季多偏北风，春夏之交梅雨绵绵，夏秋之际晴热天多。年降水总量1305.1mm，年日照1569.5小时，极端最高气温为38.2℃，极端最低气温为—5.9℃，年平均气温18.4℃，无霜期269天，冰冻期短，气候宜人。
（3）基础设施条件
市域内电力供应充足，属赣东北专线供电网络。拟建场地电源来自华东大电网。所需电源由市供电局配送,可满足项目要求。拟建场地水源由城市自来水网提供,能满足项目建设要求。拟建场地中，将布置雨、污分流排水管道，排入市政管道中。通讯发达，建有一个可无限增容的电信端局，并实现了中国移动和中国联通两个移动通讯的无缝覆盖。拟建场址市政道路上现已全部架设开通全国直拨程控电话及移动通讯，可满足项目固定和移动通讯要求。
####################市乃至赣东北的一个交通枢纽，交通优势十分明显，立体交通网络基本形成。皖赣铁路南北纵贯境内，公路西通武汉约3小时车程；南到南昌、北至黄山约2小时车程；西至庐山1小时车程。####################机场已开通北京、上海、广州等航线，昌江水道经疏浚后可直通鄱阳湖达长江。

第五章 技术方案、设备方案和工程方案
5.1 技术方案
1、技术简介
本项目为自主开发的世界首创生产工艺技术，主要创新点包括氧化铝原料的纳米级超细处理技术、氧化铝粉高效研磨技术、氧化铝研磨球与轴承的合理配方及先进等静压成型工艺、低温快速烧成工艺等，产品性能优良达到国际先进水平。
2、工艺技术原理
材料性能由材料的微观结构决定，陶瓷作为三大材料之一其应用范围随着科学技术的发展得到了极大的提高，尤其在耐磨、耐高温、耐高电压，耐腐蚀等领域有着其它材料不可替代的功能。作为结构陶瓷材料之一的氧化铝陶瓷因其价格适中，性能稳定成为结构陶瓷广泛使用的最佳材料。氧化铝陶瓷的性能取决于刚玉晶体大小及分布情况。当刚玉晶体尺寸控制在1微米左右时，其耐磨性能便与氧化锆相当(氧化锆陶瓷之所以耐磨就在于它的晶粒尺寸控制在1微米左右)，要制得以上尺寸的陶瓷材料须要求氧化铝粉体尺寸处于纳米范围.当前制造纳米氧化铝粉料的办法是采用化学方法,将可溶性铝盐(AiCl3 、AlNO3 或硫酸铝铵)加氨沉淀再煅烧，氧化锆粉料制备也是如此。化学方法成本太高，依此法制得的氧化铝纳米粉体成本不低于15万元/吨，这种氧化铝粉料多用于制造透明氧化铝陶瓷。如红外视窗和高压钠灯管。
本项目纳米氧化铝粉料的制备采用物理方法结合高分子表面活性材料制。普通氧化铝陶瓷粉料通过研磨获得，当其粒度达到几微米时无论如何延长研磨时间也不可再细。本项目改变大球研磨方法，采用小球搅拌研磨，同时加入高分子表面活性物质（醇类），效率增加十几倍，可制得原晶粒度小200纳米的氧化铝粉料。
氧化铝陶瓷制备环节中的各工艺条件都对它的烧结和显微结构有极大影响。这些制备环节包括：粉体的制备过程、粒径和粒度分布、成型方法、生坯密度、烧结温度、升温速率、保温时间、烧成气氛等。
原料粉体：原料粉体的影响，主要指的是粉体的粒径和粒度分布的影响。但同时涉及粉体的制备过程，所含的杂质以及处理过程中的团聚现象等。不同的粉体制备方法，由于自身的特点和采用的原料的区别，可能导致粉体在杂质的种类和含量、粉体的粒径和粒度分布上有较大差异，从而对氧化铝陶瓷的烧结和显微结构产生不同程度的影响。例如溶胶——凝胶制备的氧化铝粉具有高度的化学均匀性、高纯度、超微尺寸颗粒，而传统的拜尔法生成的氧化铝粉则纯度较低，且存在严重的团聚现象。国外学者研究了在保持颗粒中位粒径不变的情况下，改变颗粒尺寸分布的标准偏差来考察这种影响。实验结果显示，宽颗粒分布使烧结中期致密化速率加快；窄分布延长烧结中期的时间，使烧结后期晶粒粗化现象减少，最终致密度较高。这是由于级配的存在，使得样品颗粒之间接触点增多，减小了扩散路径的原因。虽然初始致密化速率较高，但宽粒度分布同时强化了烧结中期晶粒的生长，由于晶粒生长与坯体致密化是两个相互竞争的反应，因而烧结中期致密化速率比近单一尺寸样品的致密化速率减小的快。另外，对于给定的粉料系统，存在一个最合适的粒度分布范围，使样品表现最好的烧结性。
生坯密度：生坯的影响包括氧化铝生坯成型方法和生坯密度的影响。氧化铝结构陶瓷的成型一般采用干压、等静压、热压和等静压热压法等。不同的方法具有不同特点，对氧化铝陶瓷烧结性能和显微结构的影响也会有所不同，致密化速率强烈依赖于生坯密度，而晶粒生长则与生坯密度没有关系。烧结体密度在相对密度 0.80 以下时，致密速率强烈依赖于生坯密度；当烧结体密度大于0.80 时则没有明显的影响。  
烧成工艺：在所有工艺参数中，温度对氧化铝的烧结是最直接的影响因素。产品的致密化速率、最终结构往往也反映了它经历过什么样的热处理过程。在烧结早期，未经预热的样品致密化速率缓慢，预热后的样品致密速率随密度线性增加。烧结后期，经过预热的样品在相对密度 97%后致密速率下降更快，最终致密度较低；未预热的样品最终致密度稍高。未预热的样品晶粒大，而预热则使晶粒尺寸更加均一。这是由于未经预热的样品早期致密化速率下降的时候，发生了晶粒的长大造成的。
合理配方：早在 1954 年，阿肯色州立大学的 Smothers 和 Reynolds 教授就添加剂对Al2O3 烧结的影响作了大量的研究。并按添加剂对 Al2O3 烧结作用的作用效果，划分成明显促进 Al2O3 烧结（包括 Ti、Nb、Mn、Cu、Ge 的氧化物），对 Al2O3 烧结无明显影响（包括 Ga、Y、P、Fe、Th、Ce、Zr、Co 的氧化物）以及对 Al2O3 烧结起阻碍作用（主要包括卤素金属化合物、碱金属的氧化物等）的三类。并对其机理进行了初步探讨。时至今日，人们已经就添加剂对氧化铝烧结的影响机理进行了大量研究，并通过研究显微结构与性能之间的关系，深入探讨了添加剂对氧化铝陶瓷的影响，取得了初步共识：（1）添加剂自身或与基体反应生成液相：氧化 铝 是 玻 璃 的 中 间 体 ，在 许 多 玻 璃 中 都 具 有 一 定 的 溶 解 度，如MgO-Al2O3-SiO2(MAS), CaO-Al2O3-SiO2(CAS), Li2O-Al2O3 -SiO2 (LAS)系统。在这些玻璃相存在的情况下，可通过溶解－沉淀机理，促进氧化铝烧结。同时使氧化铝晶粒在长大过程中出现择优生长。在一个方向上具有较高的生长速率，形成棒晶。（2）与基体氧化铝形成固溶体。（3）与基体氧化铝通过固相反应生长出新的复合相。
其他因素：其它因素主要包括炉内气氛、烧结过程中是否加压等。早在 1962 年，Coble就讨论了不同气氛对烧结的影响。指出掺杂 质量含量为0.25％MgO 的 Al2O3 在氢气和氧气中可烧结到理论密度，而在空气、氮气或氩气中不能。压力的存在有助于气孔的排空，促进样品的致密。同时，对于无压烧结的样品，气氛对氧化铝材料的密度也有重要影响，不同气氛下样品的晶粒大小，尺寸分布，晶粒的长径比等，都出现显著差异。氮气氛下烧结的样品，晶粒长径比更大，尺寸更小，粒度分布也更窄。 陶瓷的制备过程，有着复杂的作用机理和影响方式，制备过程中每一个步骤都可能极大的影响到烧结和显微结构。因此控制好制备过程中的工艺参数是获得理想结果必要条件。
3、产品技术指标
——纳米氧化铝陶瓷研磨球
AL2O3 ≧ >95%
比重 ≧ ≥3.75g/cm3
气孔率 0%
吸水率 0%
硬度 Hm 9
当量耗率 ≤0.001%
产品质量经与日本昭和株式会社及国内两家最大的陶瓷研磨球生产厂家即广东特高特公司、山东中材先进材料股份有限公司的产品作对比试验（快速磨，300转/分钟），磨耗仅为日本昭和的1/3，为特高特公司的1/8—1/10，为中材公司的1/5—1/6。与氧化锆陶瓷球对比磨耗低10-20%。
目前Φ0.1-Φ25mm氧化锆球市场价为15万－120万/吨，国内年需求量约为3000吨，相同填球量本项目产品按10万/吨出售可为使用厂家每吨节省5万-8万。
——纳米氧化铝陶瓷轴承
纳米氧化铝陶瓷轴承与普通轴承的最大区别在于采用了由纳米级氧化铝粉作为主材料制造的陶瓷轴承并且搭配了特殊的纳米级粒子润滑剂。
纳米级氧化铝粉具有大幅降低烧结温度、高硬度、高强度的特点。在热膨胀系数、摩擦系数、密度、硬度等方面的参数要远远高于油封轴承及滚珠轴承所使用的青铜以及轴承钢，甚至于有些参数已达到可与钻石系数相媲美的程度。利用这些特点使纳米陶瓷轴承本身可以将密度做到很小，使耐高温程度得以扩大，并且具有了极强的绝缘性及抗压、耐氧化、耐腐蚀的特性，大幅领先传统工艺风扇生产。
传统油封轴承风扇在使用过程中磨耗严重，使用寿命非常短，而且很容易随着温度的升高使内部受热膨胀而卡住轴心，出现风扇转速降低甚至停止转动的情况，对各种设备的芯片而言这是极其危险的。而采用纳米氧化铝陶瓷轴承的风扇则具有非常强的耐高温能力，而且纳米级的粒子润滑剂同时又具有不易挥发的特点，使采用纳米氧化铝陶瓷轴承的风扇寿命成倍延长。
据测试，采用纳米氧化铝陶瓷轴承的风扇平均使用寿命都在15万h以上，而且彻底杜绝了温度过高而卡住轴心的现象。
与滚珠轴承风扇相比，纳米氧化铝陶瓷轴承风扇的噪声也得到了很好的控制，所产生的噪声比双滚珠轴承低2—3dB。
纳米氧化铝陶瓷轴承风扇在组装过程中，也比滚珠轴承风扇的工序简单很多，从而在无形中使品质也得到了提高，成本得以降低。
由于纳米氧化铝陶瓷轴承体积较小，所以在风扇的设计中便可加长电机的绕线，从而增大功率提高转速。相对于滚珠轴承风扇，其中心面积更小，有效增加了叶片空间面积，增大了空气流通量。
在多次对纳米氧化铝陶瓷轴承风扇的环境测试中纳米氧化铝陶瓷轴承风扇在耐高温、耐寒、湿度和耐冲击等方面都表现出了极佳的性能。80℃及零下30C的环境温度中，连续工作246h后，风扇无任何异样。而在温度为40℃和90％～95％的湿度环境中所有测试样品都完全通过了480h测试。
工艺流程图

5.2 主要设备方案
生产设备费用清单
设备名称
单价（万）
数量
总额（万）
球磨机
7.5
90台
675
榨泥机（包括泥浆泵、搅拌机）
6
10套
60
烘 房
6
10套
60
气窑炉
120
8 台
960
造粒塔
26
23台
600
等静压机
40
4 台
160
滚动成型机
1
50台
50
干混机
3
10台
30
制粉机
1
15台
15
总 计
2610万
检测设备费用清单
氧化铝测定（容量分析）
SEM电镜
120
1台
120
马弗炉
0.3
1台
0.3
铂金坩埚30cc
0.4
2只
0.8
电子分析天平（精度0.1mg）
0.5
1台
0.5
Na2O 测定一（火焰光度法）
通风柜
0.3
1
0.3
火焰光度计（配稳压电源）
0.7
1
0.7
Na2O 测定二（原子吸收光谱法）
原子吸收分光光度计（可测量CaO、MgO、K2O、Fe2O3等）
15
1
15
Fe2O3 测 定
721分光光度计
0.6
1
0.6
其它设备

100
总 计
238.2万
设备总共费用
2848.2万
5.3 工程方案
该项目建设地点在…….建设用地150亩，用于建设该项目所需的标准生产厂房、检测中心及其他辅助配套设施。
序号
类别
建筑面积（㎡）
1
生产厂房
13560
2
检测中心
1000
3
宿舍
1500
4
食堂
800
5
辅助用房
1000
使用面积：17860㎡

第六章 节能节水措施
6.1 建筑节能
采用节能建筑体形；
屋面和外墙均在面层下采取保温隔热措施；
大面积外窗均安装遮阳设施。
6.2 设备节能
加压泵尽可能选用变频调速给水设备；
室内照明无特殊要求均采用荧光灯为照明灯具，公共走道等附属用房采用节能紧凑型灯具；
空调配置根据房间面积大小相应配置不同功率的空调机，并选用变频空调；
尽量选择效率高、节约能源的设备。
6.3 节水措施
给水设备选用节水产品，采用新型节能止回阀，缓闭止回阀，自闭式延时冲水阀等产品。

第七章 环境影响评价
7.1 环境保护
一、设计依据
1、《中华人民共和国环境保护法》；
2、《环境空气质量标准》(GB3095-1996)二类标准；
3、《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93)二类标准；
4、《污水综合排放标准》(GB8979-1996)；
5、《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90)。
7.2 环境现状及主要污染源
1、建设地点环境现状
本项目在原厂区内进行，厂区位于####################鲇鱼山镇义城村，厂内地势平坦，环境良好。雨水、生产及生活污水，经处理后排至城市污水管网。
拟建项目地点周围无大的污染源，大气及土壤的环境现状良好，大气、土壤的自净能力较强。
环境空气：厂区周围工业企业污染较少，工业排放的大气污染物对环境空气的影响程度也较小。区域内空气质量较好，主要大气污染物是粉尘，排放浓度达到国家标准要求。
噪声：厂区周围环境噪声符合《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93)二类标准。
2、主要污染源
(1)废水
主要是生产车间前处理废水、清洗机用水和生活污水。
(2)噪声
主要有各种机械工作产生的噪音。
7.3 项目污染治理方案
1、粉尘处理
粉尘主要产生在原材料处理和配料工段。水泥在气力输送时，生石灰在破碎、粉磨和运输过程中会散发粉尘，在工艺方案中尽量减少落差，选用密封设备，控制粉尘的扩散。
配料工段产生的粉尘原料为石灰、水泥、粉石膏，按GB4915-1996《水泥厂污染物排放标准》属二类区工业粉尘，执行表5“二级”标准。主要扬尘点：A.破碎机给料口扬尘点。扬尘浓度为15g/m3;B.粒状石灰库、粉石灰仓、水泥粉料仓及石膏粉料投料点五处扬尘点，扬尘浓度15g/m3;C.磨机通风扬尘点，扬尘浓度为15g/m3。
除尘措施：对于A处扬尘点，分别按点设置除尘器（MC24-A脉冲袋式除尘器），采用吸罩和管道收集后除尘，除尘效率均在N=99.7℅，处理后排尘浓度小于45mg/ m3；对于B处扬尘点，采用顶仓式除尘器，除尘效率99.7℅，处理后扬尘浓度小于45mg/ m3；对于C处扬尘点采用多箱式布袋除尘，处理后扬尘浓度小于45mg/ m3。
对地面产生的落尘，应及时冲洗，防止二次扬尘。
各扬尘点经过处理后，均可满足GB4915-1996《水泥厂大气污染物排放标准》表5二类区新建厂“二级”排放标准。
噪声主要是蒸压釜、破碎机产生的。主要噪声源：A、蒸压釜排气，排气噪声距声源20m处，噪声可达97dBA；B、破碎机距声源1m处，破碎机噪声为82dBA。
防治措施：对A点噪声源，采用蒸汽降压排放减少噪音，加设喷注耗散型消声器；对B点噪声源，在设计中将破碎机加设隔音罩。
经过上述措施处理，其相应车间处噪声可控制在50 dBA以内，可满足GB12348-90《工业企业厂界噪声标准》“II”类标准要求。
2、废水处理
主车间废水主要有少量冷却水和蒸汽冷凝水以及冲洗废水，主要污染物为SS（490mg/L）和ph值（7.2~9.5）的污水。在生产过程中的冷却水、冷凝水、冲洗及切割废料兑水形成