铁矾渣萃取铟可行性研究报告.doc

铁矾渣萃取铟
可行性研究报告

柳州高新区铟泰化冶炼有限公司

一、项目的必要性
湿法炼锌中，热酸浸出黄钾铁矾渣炼锌工艺与标准法相比，具有较高的锌浸出率和直收率，并使其它有价金属富集，有利于综合回收利用，用于处理高铟高铁锌精矿较有利。但该工艺的冶炼废渣铁矾渣，由于铁含量高达13％以上，铟铁分离困难，难于处理，影响了黄钾铁矾渣炼锌工艺的推广应用。柳州有色冶股份有限公司与科研单位合作，国内首家开发应用该工艺生产锌锭，由于铁矾渣无法处理，一直堆存，93年底投产至今已堆近10万吨铁矾渣，而且目前该公司年产锌锭3万吨，每年新增铁矾渣2.8万吨，对环境污染造成极大威胁，再不及时处理将影响该公司的生产和生存。
99年，柳州高新区铟泰化冶有限公司利用个人的“高铁高铟锌精矿的铟铁银锡等金属回收新工艺”专利技术，处理柳州有色冶炼公司的铁矾渣已形成年处理1.8万吨渣，生产铟锭20吨／年的规模。目前，我公司已投入部分资金，建设铟冶炼回转窑。
本项目从废渣中回收有价金属，既解决了铁矾渣污染环境，解决柳州有色冶炼股份公司由于废渣无法处理，影响到企业生存的严重问题，又有较好的经济效益，有着显著的社会效益和经济效益，解决了铁矾渣处理的难题。
二、本企业实施项目的优势
资源优势：金属铟在地壳中极为分散，世界上铟主要是源于锌、锡、铜等冶炼工业的综合回收，广西许多矿山的锌精矿中含有一定量的铟，其中广西大厂锌精矿铟含量达0.1%，且储量居世界第一，大于西方世界的铟总储量，为罕见的铟资源，柳州有色冶炼股份有限公司长期以大厂矿区锌精矿为原料生产锌锭，堆存了大量富铟铁矾渣。一方面对环境造成污染，影响生产。另一方面，这些渣是极好的提铟材料，我公司铟的生产资源丰富，且能解决铁矾渣的环境污染。
技术优势：本项目所采用的工艺是国家的发明专利，技术先进，项目的实施使“高铟高铁锌精矿的铟铁银锡等金属回收新工艺”在工业生产全面应用，提高废渣的综合利用水平。
技术力量：我公司技术人员长期从事冶炼技术的开发和生产工作，经验丰富，特别是项目负责人沈奕州，拥有多项冶炼方面的专利技术（见附件）。
三、项目计划目标
总体目标：本项目总投资250万元，其中固定资产投资150万元，流动资金100万元。项目完成后，形成年处理铁矾渣3.6万吨的能力，不仅能解决柳州有色冶炼股份公司每年新增的铁矾渣，而且有能力逐渐将该公司过去生产堆存的铁矾渣处理完，彻底解决该公司铁矾渣污染问题。
经济目标： 工业总产值 2000万元／年
销售收入 2000万元／年
交税总额 200万元／年
净 利 润 1800万元／年
创 汇 额 242万美元／年
技术质量指标：公司正在进行ISO 9002质量体系认证工作，争取2001年通过ISO 9002质量体系认证。
各阶段目标：2000年1月，铟回收生产线投产。
项目建设期共3个月。
四、企业领导及技术开发能力
企业董事长张思难是国务院政府特殊津贴高级工程师，1964年毕业于湖南冶金学院，长期在有色金属冶炼企业内，从事技术、科研，经营管理的工作，担任国有大中型企业厂长、董事长总经理的时间已有16年，有着丰富的技术、生产、开发和经营管理的经验，领导过几次企业改制的工作，在产品创新、管理创新和体制创新方面做出于不少的贡献，组织和领导过国家科委“六·五”、“七·五”三大攻关项目之一――“广西大厂矿高铟高铁热酸浸出黄钾铁矾渣炼锌工业试验”，以及“八·五”、“九·五”等一系列重要的技改工程，为此获得了国务院政府特殊津贴，柳州市首批专业技术拔尖人才，广西壮族自治区优秀专家，广西壮族自治区劳动模范以及多次获得省（区）级和地市级优秀厂长、经理、书记和先进工作者称号（见附件13）
“铁矾渣综合利用”项目是由沈奕林负责.作为项目负责人，领导和组织了工程的实施，该项目是引进了由沈奕林等人发明的新工艺（该发明正申请国家发明专利），（见附件6），沈奕林1981年底毕业于中南矿冶学院有色金属冶色专业，本科毕业及研究生班毕业，十八年来一直从事有色金属冶炼的技术、研发、生产和管理工作，担任国有大中型有色金属加工企业副厂长，副总经理工作已有8年多时间，作为主要参加人员或组织者参加了家科委“六·五”、“七·五”三大攻关项目――“广西大厂高铟高铁锌精矿热酸浸出黄钾铁矾渣炼锌新工艺工业试验”，以及贵州省重点攻关项目――“低银铅钙阳极合金工业试验”。作为项目负责人完成了国家火炬计划项目――“铁矾渣萃取铟”。获得过5个国家专利，获得“柳州市第六批专业技术拔尖人才”、“柳州市首届优秀青年科技人才”、“柳州市首届十大科技转化精英”，多次被评为区行业和地市级先进工作者和技术进步先进工作者。
五、企业财务经济状况及预测
本公司成立于1999年10月，当年末企业总资产620万元，总负债360万元，固定资产总额54万，总收入240万，主营业务收入183万元，净利润34万元，上交税费27万元，流动比率15.68，速动比率10.63，总投资报酬率9.03％。
今后三年的财务预测情况如下：
单位：万元
序号
时间
项目
2000年
2001年
2002年
1
资产总计
1,740
4,890
8,430
2
负债总计
50
100
200
3
固定资产
380
680
1,200
4
销售收入
2,600
5500
6,500
5
主营业务收入
2,600
5200
6,000
6
净 利 润
980
2,800
3,000
7
上交税费
170
374
892
8
流动比率
22.8
39.9
35
9
建动比率
16.8
35.4
32
10
总资产报酬率
83%
118%
222%

公司属有限责任公司，出资人明确，产权清晰，由四位股东组成，其所占股权比例为；柳州有色冶炼股份有限公司占39.99％，柳州有色冶炼股份有限公司职工工技股会（社团法人）占23.64%，北海市港利工贸有限责任公司占26.37％，沈奕林（自然人）占10％。
六、项目技术情况
目前，在各种湿法炼锌工艺中，由于高铟高铁锌精矿的铁含量高达13％以上，铟铁分离困难，所以普遍存在铟回收率低、工艺流程长、生产成本高、含铁废渣无法处理、银很难回收等难题。
铁矾渣化学反应性能较差，不溶于水和较稀的硫酸，其化学组成和锌铁铟物相见下表

化学组成

Zn
Fe
Zn
Na
Cu
Cd
S04z
铁矾渣
11.16
28.91
0.18
2.74
0.27
0.11
29.55

锌的物相

总锌
硫酸锌中锌
氧化锌中锌
硅酸锌中锌
硫化锌中锌
铁酸锌中锌
铁矾渣
11.22
5.08
0.10
2.15
0.01
5.88

铟的物相

总 铟
硫酸铟中铟
氧化铟中铟
硫化铟中铟
结合总铟
铁矾渣
0.18
0.0028
0.0018
0.0028
0.17

铁的物相

总 铁
氧化铁
亚 铁
硫化铁
铁矾渣
27.22
27.11
0.02
0.10
我公司利用的《高铟高铁锌精矿的铟、铁、银、锡等金属回收新工艺》，也是通过处理铁矾渣回收有价金属。首先挥发还原法将铟富集，然后再将富铟物料进行浸出萃取提铟。
本新工艺的先进性体现在：1、铟的回收率高，可达到80％（从铁矾渣算起）；2、锌、铁的回收率高达96％以上（从锌熟砂算起）3、流程短、工艺稳定、生产成本低、投资省、建设期短等；4、萃取提铟的回工成本低；5、没有三废渣排放。
七、技术关键及创新点
铁矾渣回收铟的关键是铟铁分离，原工艺中通过焙解使铟成为硫酸复盐，溶解于酸中，而渣中大部分铁也随之进入溶液中，铟铁分离困难，完全依靠萃取工序，因此，该工艺不仅浸出工序渣处理量大，而且对萃取工艺条件和设备要求高，必须采用离心萃取，流程复杂，工艺条件不易控制，使实际生产中，铟回收率与试验结果差距大。
本工艺将铟铁分离分两步解决，首先采用火法处理，形成富铟物料，实现铟铁初步分离，然后再将富铟物料浸出，工艺流程短，设备投资少，工艺条件稳定易控制，回收水平高。而且这样处理后的铁渣易处理，通过进一步加工成为化工原料氧化铁红，彻底解决废渣污染问题。
八、主要技术指标：
铟回转窑回收率≥90％
铟浸出回收率≥97％
铟萃取回收率≥99.9％
铟置换回收率≥99.9％
铟电积回收率≥99.9％
铟溶铸回收率≥99.5％
总铟回收率： 试验结果 90％
实际生产 83％
产品铟锭质量超过国标的要求，铟含量一般稳定在99.995％。
GB6607－86指标
主成份％
其它成份％ 不大于
In≥
Pb
Ac
Cu
Zh
Cd
Fe
Ti
Sn
As
总和
99.99
0.0015
0.001
0.0005
0.002
0.0015
0.001
0.001
0.002
0.0005
0.01

本项目技术指标达到国内领先水平，国内处理铁矾渣的工艺已在生产中应用的是来宾冶炼厂提铟工艺，来冶铟生产线设计能力41.8吨／年，建设投资四千多万元，投产至今已四年，但实际生产能力只达到15－20吨／年，铟实际回收率小于50％。本工艺仅投资200万元，就形成20吨／年的生产能力，铟实际生产回收率达70％以上。生产成本较其它工艺低20％以上。
九、知识产权情况
《高铟高铁锌精矿的铟、铁、银、锡等金属回收新工艺》是本公司技术人员开发的，现已申请国家发明专利（申请号：99106190.X），发明人是本项目负责人沈奕林和公司技术人员覃庶宏。
十、产品特性及应用
1、物理性质
铟是一种具有白色光泽的金属，柔软，指甲就能划痕，具有良好可塑性和延展性，几乎可任意变形， 导电性比铜约低五分之四，热膨胀系数几乎超过铜的一倍。
2、化学性质
常温下铟在空气中不变化，不会失去光泽，铟具有很好的抗腐蚀性能。
3、机械性能
铟是一种塑性很好的金属，在压力下几乎能加工成各种形状。加工时，铟不会硬化，故其延伸率异常好。
4、铟的应用
金属铟在工业上的应用是近三十多年的事，因为它在地壳中分散，几乎没有独立的工业矿物，主要源于锌锡， 铜冶炼工业的综合回收，因此金属铟的产量较小。1995的全世界铟的产量约为169吨，但由于铟的一系列重要性质，在高科技领域的应用日益扩展，已成为当今高科技金属材料， 铟的应用领域主要集中在铟锡氧化物透明导电膜（ITO），低燃点合金轴承材料， 接点材料，牙科合金电子产品，原子反应堆控制棒等。
十一、国际市场需求预测
随着铟的应用领域的不断扩展，全世界铟的生产和消耗基本上是逐年增长的，全球对铟保持极强的需求。
表中显示近几年铟的消耗和生产是逐年增大，而其中显示器件对铟的消耗增长最快，据专家们预测，2000年将达到140t。铟总的消耗量将达225t。由于受到铟资源的限制，其产量不可能上升很多，因而铟的价格上升是市场发展的必然， 铟回收项目有较好的市场前景。

全世界铟的年产量及各种用途的消耗

1990 t/a
1995 t/a
1996 t/a
2000
消耗
生产
消耗
生产
消耗
生产
消耗
显示器件
37

70

72

14
低熔点合金及焊料
27.5

33

33

20
镀层及轴层
9

7

7

2
其它合金
11

9

10

8
透明反射膜
8.5

12

13

15
半导体
105

18

19

20
荧光体
11

12

12

8
核反应控制棒
3

2

2

1
其 它
5.5

6

6

2
合 计
123
136
169
167
174

225
与日本相似，美国也是铟的消耗大国和进口大国， 其铟的消耗量居世界第二位，95年为40吨， 但其本国基本不生产原生铟，主要依靠进口。
十二、技术方案论述
1、产品规模与产品方案
设计规模：
根据柳州有色冶炼股份有限公司湿法炼锌产生的铁矾渣量配套设计，新增处理1.8万吨／年铁矾渣的生产能力，使铁矾渣处理能力由目前的1.8万吨／年增加到3.6万吨／年，解决该公司铁矾渣污染问题。
产品方案：
铟 锭 20吨／年
产品铟锭主要出口日本、欧美等工业发达国家。
2、产品质量指标
①金属铟（99.99%）化学成分要求
主成份％
其它成份％ 不大于
In≥
Pb
Ac
Cu
Zh
Cd
Fe
Ti
Sn
As
总和
99.99
0.0015
0.001
0.0005
0.002
0.0015
0.001
0.001
0.002
0.0005
0.01
3、铟冶炼工艺
该工艺过程主要由以下工序组成；铁矾渣冶炼、富铟物料浸出过滤，液－液萃取铟，置换和电解，萃余液中有机物捕收。
a、铁矾渣冶炼
铁矾渣的冶炼是从铁矾渣中回收铟工艺的关键工序之一，在回转窑中用碳将渣中铟还原，并添加助剂使铟从渣中挥发出来，与铁初步分离，形成富铟物料
b、浸出
富铟物料送主浆化槽内进行浆化，然后泵入浸出槽，经浸出富集铟。
c、萃取
加入配制好的萃取剂萃取铟。
d、电解
阳极为粗铟，阴极铟经铸锭为后成产品金属铟锭（99.99%）
金属铟锭可为长方形或梯形，锭重为2000±100克和500±50克两种。 十三、生产方案论述
1、原辅材料
在铁矾冶炼锌工艺中，伴生于锌精矿中的铟在铁矾除铁过程中，由于铟铁离子相互取代而进入铁矾渣中得到富集，因此，含铟铁矾渣就成了铟提取的原料，柳州有色冶炼股份有限公司每年产含铟铁矾渣3000吨，而且过去该公司生产的铁矾渣一直堆存，已有10万吨，其成分见下表。
Zn
Fe
Zn
Cu
Ag
Pb
H2O
2.8-3.5
29-31
0.16-0.21
0.1-0.23
0.015
0.5
20-35
铟金属量为50－60t/a，完全能满足生产需要。
主要材料
P2O4 比重0.97
溶剂汽油 比重0.78
盐 酸 工业级
金属锌 一级阴极锌片
硫 酸 90％
CaO 80％
2、运输
广西铟泰科技有限公司生产厂区位于柳州市鱼峰区东南角九头山旁。湘桂铁路交会于柳州，交通极为方便。
公司厂区占地约2万m2，已建有铟回转窑冶炼车间，浸出车间，萃取电能车间、料仓、办公室等，总建筑面积3000m2。
本设计拟新建年处理1.8万吨铁矾渣的生产线。铟车间中，浸出、萃取、电解部分利用原有厂房，回转窑厂房新建等工序。
年总运输量10万吨／年，原料燃料及辅助材料运入量7万吨／年，产品渣运出量3万吨／年。
3、公用工程及土建工程
⑴ 给排水
给 排 水 量 表 表5－9
序
号
项目名称
给水量m3/d
排水量m3/d
废水
污水
小计

铟车间

1
干燥、回转窑
5
2
3
5
2
浸出、压滤
22
2
20
12
3
萃取、反萃、置换
4
3
1
4

其 它
8
8

8
（2） 电源
本生产线用电从厂现有变电所取得
车间均用放射式配电，用电缆或穿导线分别给用电设备配电，操作按钮放置在现场。
各车间配电室设置低压配电屏，每个配电点设置配电箱。
照明配电板，按具体环境不同选用钢管、瓷瓶配线等配线方式。
十四、产品营销计划
经过8个月的经营，公司已建立起一套规范、高效的立体营销网络。公司下一步，将强化电子商务，加大力度开发直接用户，减少中间环节，形成一套“电子商务---代理商---直接用户”环环相扣、动态高效的集约化营销网络。
十五、新增投资预测
1、估算 本项目固定资产投资550万元，其中包括建设期利息34万元，拟向银行贷款429.5万元，自筹资金168万元。需流动资金753万元，银行贷款527万元，自筹资金226万元。项目总投1350.5万元。
2、资金筹措
本项目投资拟按30％自筹，70％申请银行贷款。
资金来源：
自筹资金： 固定资产投资 150万元
流动资金 100万元
十六、综合技术经济指标
该项目综合技术经济指标见表

指 标 名 称
单位
数量
备注
一
设计规模

1
处理铁矾渣
万T／a
1.8

2
铟锭产量
T／a
20

二
主要生产工序技经指标

1
铟回收率
%
83

三
投资

1
固定资产投资
万元
150

2
流动资金
万元
100

3
项目总投资
万元
250

四
成本费用

1
总成本费用
万元／t
50

2
经营成本
万元／t
5

五
销售收入、税金、利润

1
产品销售收入（不含税）
万元／t
100

2
销售税金及附加
万元／t
5

3
利润总额
万元／t
40

4
所得税
万元／t
15

5
税后利润
万元／t
25

目 录

第一章 基地简介 1
一、标志领域概述 1
二、长株潭经济社会及高新技术发展概况 3
第二章 基地建设的意义与必要性 5
一、有利于推动我国能源结构调整，加速新能源装备产业的发展 5
二、有利于增强新能源产业的核心竞争力 5
三、有利于促进长株潭产业结构的调整，形成区域经济的增长极 6
第三章 现有基础与优势 8
一、装备制造产业基础雄厚 8
二、龙头企业竞争优势明显 9
三、零部件配套产业齐全 12
四、自主创新水平国内领先 15
五、产业园区发展势头良好 22
六、产业投融资体系不断完善 24
七、区位交通优势十分突出 24
八、政策扶持体系优势明显 25
九、建设组织单位运行机制灵活、管理理念超前 27
第四章 指导思想与发展目标 29
一、指导思想 29
二、发展目标 29
第五章 基地发展的重点领域和空间布局 32
一、基地发展的重点领域 32
二、空间布局 41
三、重大项目 42
第六章 主要措施 48
一、提供有效的政策支持 48
二、建设新高技术能源支撑平台 50
三、投融资支撑工程 53
第七章 基地城市高技术产业发展主要情况 56

附 件：
1、国家发改委关于湘电集团有限公司《兆瓦级风力发电机高技术产业化项目》的批准文（发改办高技[2005]1899号）
2、国家发改委关于株洲电力机车研究所《兆瓦级风力发电机组变流系统产业化项目》的批准文（发改办[2006]2352号）
3、国家发改委关于株洲南车电机股份公司《兆瓦级永磁同步风力发电机产业化项目》的批准文（发改办[2006]2352号）
4、科技部关于湘潭电机股份有限公司《兆瓦级（2MW）直驱式风力发电机组及其关键部件的设计制造技术》课题立项的通知
5、科技部关于将湘潭电机股份有限公司3个风电课题列入“十一五”国家科技支持计划的通知
6、湘潭市委、市政府《关于加快湘潭火炬创新创业园发展的实施意见》
7、湘潭高新区关于扶持风电制造及其配套产业的若干规定
8、湖南省人民政府《关于支持太阳能光伏产业发展有关问题的会议纪要》