红柱石制取化学品氧化铝项目可行性建议书.doc

红柱石制取化学品氧化铝
项目建议书

北京航空航天大学材料学院轻金属研究所
卢惠民

二 O O 七 年 一 月

目 录

第一章 总论
第二章 市场分析与需求预测
第三章 建设条件和生产规模
第四章 工艺技术及设备选型
第五章 总图布置及原辅材料供应
第六章 项目实施计划
第七章 投资估算与资金筹措
第八章 经济效益分析
第九章 结论

2

第一章 总论
一、概述
红柱石是一种富铝矿物，属于蓝晶石类矿物，是天然高铝硅酸盐矿物，化学组成为Al2O3·SiO2，分子式Al2[SiO4]O，斜方晶系，柱状晶形，硬度7-7.5，密度3.10-3.20。主要分布在南非、法国、中国和印度等国家，被广泛作为冶金、制陶、水泥等工业的耐火材料，主要消费国是美国、日本、俄罗斯、德国和英国等国家。
红柱石是内蒙磴口的特色矿产，品质优良，储量丰富，发展潜力巨大。该红柱石矿具有储量大、开采易、杂质少等特性，是中国一大型红柱石矿床。据勘测，矿区远景储量约2亿吨。
随着富邦磴口建设年产5万吨红柱石项目开工建设，这使得内蒙成为我国红柱石精矿开采基地。用做符合耐火材料标准的红柱石产率不足12%，剩下产率88%以上的红柱石尚无法利用。根据北京航空航天大学轻金属研究所研究表明，利用红柱石矿可以生产铝硅合金，也可以生产化学品氧化铝。技术路线都是可行的，铝硅合金和化学品氧化铝产品市场前景都很好，原料供应有保障，工艺技术先进可靠，经济效益显著。本建议书为用红柱石原料建立年产2万吨化学品氧化铝的生产规模及能力的化学品氧化铝厂的立项建议。
项目总投资2366万元，其中固定资产投资额 1866 万元，流动资金500万元；资金来源为企业自筹，投资净利润率：46.23 %， 投资回收期个26月。经初步论证该项目的实施是可行的。

项目建设投资估算表
单位：万元
序 号
项 目 名 称
资金总额
备 注
一
建设投资
1866.00

1
设备购置费
1160

1.1
生产设备购置费
1110

1.11
设备费
1000

1.12
运杂费
80

1.13
安装费
30

1.2
其它
50

2
建筑工程费
350

2.1
主要建筑物费
200

2.2
总图工程费
150

3
征地费用
100
50亩
4
其他费用
300

4.1
建设单位管理费
50

4.2
工程监理费
50

4.3
勘察设计咨询费
50

4.4
生产职工培训费
10

4.5
基本预备费
50

4.6
其它
90

二
铺底流动资金
500.00

三
项目总投资
2366.00

二、项目建设的必要性及意义
化学品氧化铝即是非冶金系列氧化铝，主要包括特种陶瓷氧化铝系列、活性氧化铝系列、造粒粉系列、特种耐火材料用氧化铝系列、研磨抛光用氧化铝系列等，广泛用于化工、陶瓷、耐火材料及军工行业等。化学品氢氧化铝可广泛用于塑料、环氧树脂、电线电缆、橡胶、绝缘材料等高分子材料中作无卤消烟阻燃剂，由于其优良的阻燃性能和对环境的无污染性，已成为阻燃剂技术发展的方向；用于造纸工业中作涂布颜料，可提高纸的白度、平滑度，改善吸墨性、印刷适应性；用于生产不燃纸；用于合成人工大理石、玛瑙，重量轻、不易脆裂、光泽度好、成本低，使由来能够的装饰材料；在牙膏、抗胃酸药片、合成莫来石、硫酸铝、氯化铝、铝酸钠等产品中均是重要原料；用量十分大，市场前景十分广阔。
目前，全世界已开发出各种用途的化学品氧化铝400多个品种，年产化学品氧化铝500多万吨。我国化学品氧化铝品种相对较少，到目前仅有100多个品种，能规模化生产的不足50个。同一个品种下的产品规格牌号少，产品系列化细分不够，不能很好地满足用户和相关技术发展的需要，部分产品还主要依赖进口。目前，国内化学品氧化铝为39.7万吨，市场占有率46%，国内需求量为90万吨。因此，国家有色金属“十一五”发展规划中明确指出了开展化学品氧化铝研究及产业化的迫切性，要围绕氢氧化铝化学品、氧化铝化学品、煅烧氧化铝、特种陶瓷、特种耐火材料、高纯氧化铝、纳米氧化铝等领域开展原创性技术研究和高技术含量、高经济附加值新产品的开发工作，实现化学品氧化铝品种超过300个，生产技术、产品性能达到同期国际先进水平。
我国在世界上原铝产量位居第一，2004年原铝产量700万吨，消耗氧化铝1400万吨，铝土矿2800万吨。在1400万吨氧化铝中，靠自己供应占50%，一半要从国外进口。据权威部门统计表明，我国目前能够生产氧化铝的铝土矿资源约为4亿吨，按照目前利用速度，可供15年，形势非常严峻。尽管我国利用铝土矿资源技术不断进步，如铝土矿选矿技术，通过选矿使中低铝硅比（铝硅比在4~7）铝土矿中的铝硅比提高到能利用程度，可扩大铝土矿可利用资源30%。由于我国铝土矿资源总量所限，不能根本缓解我国铝土矿资源紧缺局面。因此，利用非铝土矿资源开展化学品氧化铝及氢氧化铝的技术开发并产业化十分重要。
北京航空航天大学材料学院经过实验室研究表明，利用红柱石矿生产化学品氧化铝技术可行，并且副产的硅酸钙渣是生产水泥、或保温建筑材料及配入石膏矿生产特钟水泥的良好原料。该项目市场前景好，原料供应有保障，工艺技术可行，经济效益显著。
目前研究已经表明，红柱石可以作为制备化学品氧化铝的原料。国外对粉煤灰为原料制备化学品氧化铝有大量的研究和实践，证明技术是可行的。早在20世纪50年代，波兰克拉科夫矿冶学院格日麦克（J.Crzymek）教授以高铝煤矸石或粉煤灰为主要原料，从中提取氧化铝和利用残渣生产水泥，取得了研究成果。波兰格罗索茨水泥厂，采用格日麦克（J.Crzymek）教授的方法综合生产氧化铝（氢氧化铝）和水泥，年产30-35万吨水泥和5500吨氢氧化铝，经济效益非常好。美国采用Ames 法，按年耗用粉煤灰（含氧化铝20%）30万吨，提取率为80%，年产5万吨氧化铝和水泥45万吨的规模，亦采用回转窑煅烧，进行过扩大性试验。因此，以红柱石为原料制备化学品氧化铝项目的经济及技术可行，意义重大。
第二章 市场分析与预测
国家有色金属工业“十一五”规划介绍，目前，全世界已开发出各种用途的化学品氧化铝400多个品种，年产化学品氧化铝500多万吨。我国化学品氧化铝品种相对较少，到目前仅有100多个品种，能规模化生产的不足50个。同一个品种下的产品规格牌号少，产品系列化细分不够，不能很好地满足用户和相关技术发展的需要，部分产品还主要依赖进口。目前，国内化学品氧化铝为39.7万吨，市场占有率46%，国内需求量为90万吨。因此，国家有色金属“十一五”发展规划中指出了开展化学品氧化铝研究及产业化的迫切性，围绕氢氧化铝化学品、氧化铝化学品、煅烧氧化铝、特种陶瓷、特种耐火材料、高纯氧化铝、纳米氧化铝等领域开展原创性技术研究和高技术含量、高经济附加值新产品的开发工作，实现化学品氧化铝品种超过200个，生产技术、产品性能达到同期国际先进水平。
第三章 建设条件及生产规模
内蒙有丰富的煤炭资源、电力资源，其他原材料易购，故原料有保障。厂址选在内蒙巴彦卓尔市内，交通便利，水电设备齐全。
技术合作单位北京航空航天大学轻金属研究所，具体负责工艺技术试验、协调国内设计单位及引进设备技术指导。该项目科技含量高，技术路线成熟。
通过调研，根据现有条件，结合本公司的实际情况，生产规模初步拟定上一年产量为2万吨化学品氧化铝生产线。
第四章 工艺技术及设备选型
一、工艺技术
由北京航空航天大学轻金属研究所通过反复实验，已确定了工艺技术方案，采用红柱石矿制备化学品氧化铝工艺路线，表明了技术经济的可行性。本项目具有指标稳定、成本低、无污染的特点，是短流程节省能源的清洁生产项目。
工艺包括配料、混料、制团、烧结、浸出、过滤、碳分、干燥、喷雾热解等步骤。设备采用国产设备，包括：破碎机、磨粉机、炉料混捏机、制团机、团块干燥机、过滤机、浸出设备、喷雾热解设备或煅烧设备等。
炉料球团的压制采用制团机。
球团干燥设备有多种形式，可用链板式输送干燥机，烧结设备采用回转窑。
浸出设备用机械搅拌式设备，过滤设备采用真空过滤设备，喷雾热解设备选择自动化程度较高设备，便于控制参数。
新建水电系统和化验分析室。基建部分建设碎矿生产车间、焙烧自粉碎车间、浸出过滤车间、碳分车间、喷雾热解和煅烧车间、库房、料场、办公室及宿舍。
二、碳热还原铝土矿工艺技术情况
滤液循环利用
根据产品品种确定
自粉碎料
浸取作业
碳分作业
残渣处理
特种水泥
矿石
混 磨
烧结
净化作业
化学品氧化铝

图1 红柱石制备化学品氧化铝工艺流程

原矿品位：红柱石中氧化铝40%。
A Al2O3的化学成分

表10 氧化铝的化学成分检测结果（%）
Ca
Cu
Mn
Ni
Pb
Co
Zn
0.010
0.00015
0.0015
0.0015
＜0.0005
＜0.0005
＜0.0005
Si
Fe
Mg
Fe2O3
SiO2
Na
灼减
0.0040
0.025
0.00015
0.0071
0.030
＜0.02
0.20

Al2O3 纯度为99.7%。
B Al2O3产品晶型及物理性能
通过对制备氧化铝的X – 射线衍射分析，对照数据库标准图，判定Al2O3产品晶型为α – 型。Al2O3产品的振实密度为1.4g/cm3，松散密度为0.66g/cm3,体积平均粒径为9.287μm,在1200℃喷雾热解或煅烧得比表面积为1.3m2/g的氧化铝。
三、设备选型
设备采用国产设备，包括：破碎机、磨粉机、制团机、团块干燥机、回转窑、浸出设备、过滤设备等。

表2 主要设备清单 (万元)
序号
设备名称
参考价格
1
鄂式破碎机
20.00
2
细碎机
15.00
3
双轴搅拌混捏机
50.00
4
制团机
100.00
5
链板式输送干燥机
80.00
6
回转窑
50.00
7
浸出设备
150.00
8
净化设备
155.00
9
过滤设备
150.00
10
维修车间设备
100.00
11
其它辅助设备及材料
130.00
合计

1000
第六章 总图布置及原材料供应
第一节 总图布置
一、总平面布置
1．布置原则
公司厂区总平面布置力求生产工艺流程合理，物流顺畅便捷，功能分区明确，并满足开发区规划、绿化、卫生、防火等要求，尽量做到节约用地、降低能耗、节省投资。
2．总平面布置
新厂区大致可分为三个区域：南部为厂前区，以办公生活为主；中部为生产区；北部为预留发展区。
在建筑物的四周新建道路宽度为 9m，道路转弯半径为6m。本项目新建的道路面积合计为5000m2；道路周边需设置绿化带和花坛绿地，间植灌木与乔木并植以草坪，以美化工厂环境，保持空气清新，绿化总面积为3000m2。
另外，本项目还在新建建筑物的外围新增室外消防栓4处，使消防有效范围覆盖厂区。
二、仓库及运输
本项目需要储存的物品主要各种原辅材料有：红柱石矿、石灰石等。
本项目主要原辅材料的运输采用汽车运输。工厂内部的材料、半成品主要采用行车和叉车运输。

第九章 项目实施计划

一、项目实施计划
2007年2月-2007年4月 项目立项论证及与购买设备谈判阶段；
2007年5月-2007年10月建厂设计、设备安装、调试及组织试生产。
二、实施条件
1．施工场地：内蒙巴彦卓尔市高新区内
2．交通运输：交通便利
3．施工用电：施工期间可借用基地内已有电源，满足建设需求
4．施工用水：基地内供水系统能满足建设需要
第十一章 投资估算与资金筹措
第一节 投资估算
本项目总投资为2366万元，其中固定资产1866万元，铺底流动资金500万元。
第二节 资金筹措及投资计划
一、资金来源
企业自筹。
二、投资计划
根据本项目的实际情况，项目建设期为1年，固定资产投资于建设期全部投入。
第十二章 经济效益分析
本项目有良好的应用前景，这可从经济效益预测看出。根据市场调研及实际情况，在现行产品价格范围并留有一定余地，进行初步测算。
（1） 红柱石中氧化铝品位40%,回收率85%,年产2万吨化学品氧化铝,需要红柱石矿5.88万吨；
（2） 生产2万吨化学品氧化铝成本核算:
生产2万吨氧化铝需要红柱石矿（40%）5.88万吨。
红柱石价格按500元/吨，因此，生产2万吨化学氧化铝需要红柱石价格： 500元/吨×58800吨 = 2940万元；
需要其他辅助矿物计算：
生产2万吨化学品氧化铝需要成本 1800(万元)
生产2万吨化学品氧化铝需要的矿石价格是4740万元.
生产2万吨化学品氧化铝需要浸出剂成本1021.3(万元)
其他辅助材料及燃料、水费用： 300万元
需要电力: 2000kWh/t × 20000t = 40000kWh
每度电按0.5元计算, 生产2万吨化学品氧化铝电力成本 = 0.5×40000= 2000(万元)
人工费用：每人按年薪4万元,100人费用 = 400万元
管理费用：50万元
财务费用：50万元
修理费用：50万元
折旧及大修提成费用：100万元
销售费用：100万元
2. 产值：化学品氧化铝一般是电解氧化铝的2~10倍， 本项目按价格6000元/吨化学品氧化铝计算：6000×20000 = 12000万元
（3） 增值税：12000×13% = 1560（万元）
（4） 总成本： 8811.3万元
（5） 利润： 12000 –8811.3 –1560 = 1628.7(万元)
（6） 所得税：1628.7× 33% = 537.47 (万元)
（7） 净利润：1628.7 –537.47 = 1091.23(万元)
税费：537.47 + 1560 = 2097.47 (万元)
利税：1091.23 + 2097.47 = 3188.7(万元)
投资2366万元，投资净利润率46.12%, 投资回收期26个月。
若开发出价格更高的化学品氧化铝, 投资利润率更高。

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第十四章 结论
用红柱石矿年生产2万吨化学品氧化铝，全年可消化红柱石（品位40%）58800吨，按价格6000元/吨化学品氧化铝计算，实现销售收入12000万元，总成本8811.3万元，实现利润1628.7万元， 净利润1091.23万元， 税费2097.47万元， 利税3188.7万元。建设年产2万吨化学品氧化铝生产厂需要投资2366万元，投资净利润率46.23%，投资回收期26个月。本项目的意义在于充分利用了内蒙特色红柱石资源，用生产耐火材料的中间原料生产出高级化学品氧化铝,提高了产品附加值及科技含量。该项目经济效益和社会效益显著，值得立项开发。
（1） 针对红柱石矿研究开发了石灰烧结法用红柱石矿制备化学品氧化铝的工艺。该工艺具有方法稳妥可靠、环境污染少、低成本利用红柱石矿资源的特点，是红柱石高附加值应用的新途径。
（2）可以用生产耐火材料的中间红柱石粉为原料，通过一系列新工艺参数实施，可以生产出品质高、白度好、粒度细的化学品氧化铝。还可以根据市场需要，通过调整工艺参数，不断开发出价格高并且市场容量大的化学品氧化铝新品种。
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