氧化铍车间扩产、生产2.0铍铜合金、建立试验室可行性分析报告.doc

关于氧化铍车间扩产、生产2.0铍铜合金、建立试验室的项目建议书 2010年5月目 录第一部分 总论第二部分 关于建立金属铍试验室的项目建议书第三部分 关于氧化铍车间扩产的项目建议书第四部分 关于生产2.0铍铜合金的项目建议书第一部分 总 论一、 前提 *铍业公司自2005年投产至今，已经基本实现了氧化铍和铍铜合金的平稳生产，培养了一大批具有铍冶炼经验的工程技术人员和熟练的操作工，为开辟更广阔的市场、实现产品多元化及高附加值提供了坚实的基础。为提高公司效益，增强抗风险能力，本公司总工办根据现有条件，通过市场分析，特提出以下三项建议，分别为：建立金属铍试验室的项目建议、氧化铍车间扩产的项目建议、生产2.0铍铜合金的项目建议。二、建设条件1、资源 依托富蕴*铍业股份有限责任公司股东单位可可托海稀有金属公司的铍矿资源储量，根据有色集团公司总体安排考虑，2011年即可为我公司提供铍精矿，目前我公司仍然以外购矿石为主，基本满足铍冶炼厂生产所需原料。2、水、电、汽、燃料及其他辅助材料 水、电、汽、燃料由铍冶炼厂原有的系统即可满足要求；生产辅助材料，氢氟酸、氨水、液氨等由乌鲁木齐供应，硫酸由阜康镍厂供应。3、其他条件 富蕴*铍业有限责任公司目前已经建成工业氧化铍和铍铜母合金的生产线，经过近几年的公司化运作，公司各项制度完善，拥有了一批能够熟练掌握铍产品生产工艺的工程技术人员和操作工人，这一切为项目实施提供了充分条件。三、 投资1、 建立金属铍试验室的项目 项目投资约654.42万2、 氧化铍车间扩产的项目 项目投资约597.5万3、生产2.0铍铜合金的项目 项目投资约116万以上三个项目投资合计1366.92万元。第二部分 关于建立金属铍试验室的项目建议书一、建设方案1.1产品方案为：金属铍珠2吨/年, 氟化镁( 副产) 。 金属铍珠按GBn262-86的规定组织生产。主要生产Be-01、Be-02。另外可以生产铍铝合金、铍镍合金等多种合金。1.2 生产方法:目前国内外生产金属铍珠的生产方法主要有：镁热还原法和熔融电解法。根据本厂原料情况，本项目选定国内外通用的氟化铍镁热还原法生产金属铍珠。该方法是先将工业氢氧化铍净化,制备氟铍化铵,分解出氟化铍,最后用镁还原出金属铍。 二、国内外铍的生产及需求情况根据目前所掌握的资料，世界上有美国、中国、独联体、印度生产氧化铍和铍铜合金。1、2009年世界铍的供求量（以氧化铍计，吨）国家产量需求量备注美国135014001280独联体410200中国120300印度3080120日本-300其它国家-330490合计1910196024902690世界各国铍的消费绝大部分是以铍铜合金加工成各种合金材而被应用到各个领域，高纯氧化铍和铍金属用量较少。工业氧化铍作为中间产品主要用于制造铍铜合金及其他铍合金。2、国内铍的生产和销售情况国内生产氧化铍厂家只有水口山六厂一家。工业氧化铍产能为120t/a，铍铜合金1000t/a，高纯氧化铍6t/a，铍金属为5t/a。铍铜合金需求量：模具生产商需600t/a，铍铜板、带材生产商需800t/a，铍铜型材（棒、线、零部件）生产商需300/a，防爆工具生产商需50t/a。高纯氧化铍全部外销英国，部分氧化铍出售日本。 三、市场预测根据前十年国内外铍供求的增长速度情况，预计今后五年产量和需求的增长速度在5-6%之间波动。国内铍市场需求量（t/a）时间200320042005预计2009备注低铍铝合金中金属铍的用量24610高铍铝合金中金属铍的用量0.51.52.02.0军工中金属铍的用量0.81.02.02.0其它行业金属铍的用量0.30.30.50.5合计3.66.810.514.5其中有10吨进口 四、市场分析由于近几年高科技领域和工业民用的迅速增长，特别是电子工业和家用电器用量猛增，铍市场出现了供不应求的现象，工业氧化铍的价格也由前十年的19.98万元/t-BeO而上升到现在的65-70万元/t-BeO，铍铜合金由4.0万元/t-Be-Cu上升到10-15万元/t-Be-Cu。金属铍的价格由2005年在350-380万元/吨之间上升到600-650万元/吨。目前国内金属铍珠的产量只有5t/a，但需求量已达到14.5t/a，因此*铍业有限责任公司铍冶炼厂上金属铍珠生产线具有良好的市场前景。 五、主要建设内容1、 工业氢氧化铍精制试验生产线2、 金属铍试验生产线3、 铍铝合金试验生产线4、新增部份化验设施 以上生产线的试验方案如下：精制氢氧化铍、金属铍、铍铝合金小型试验方案方案1 ： 精制氢氧化铍 氢氟酸溶解 氟铍酸 氢氧化钠盐析 氟铍酸钠 氨水 氟铍酸铵 分解 氟化铍 铝锭+镁锭 铍铝合金精制氢氧化铍工业氢氧化铍经过硫酸溶解，EDTA络合沉淀得到精制氢氧化铍。精制氢氧化铍标准：BeO含量25%杂质含量：Fe1.810-2% Al1.810-2% B110-2%溶解使用氢氟酸溶解精制氢氧化铍，生成氟铍酸。反应方程式如下：Be(OH)2+4HF=H2BeF4+2H2O在溶解工序加入少量氢氧化钠，氢氧化钠与氟铍酸生成离子化合物氟铍酸钠。盐析向溶解液中通入氨气，使氟铍酸钠转化为溶度积比较小的氟铍酸铵析出。反应方程式如下：Na2BeF4+2NH3.H2O=（NH4）2BeF4+BeF4+2NaOH分解在900条件下，氟铍酸铵分解为氟化铍和氟化铵。反应方程式如下：（NH4）2BeF4=BeF2+2NH4F还原按照一定的比例，氟化铍与金属镁在高温条件下反应，生成金属铍与氟化镁。反应方程式如下：BeF2+Mg=Be+MgF2铍渣分离将渣饼破碎，用水煮，渣饼分散，可溶的氟化铍进入溶液，反应剩余的金属镁与水反应生成氢氧化镁，经筛分后得到金属铍珠、还原渣（主要含MgF2,还含有少量的细金属铍粒）和渣水。方案2： 以氟氢化铵溶液作溶剂，将氢氧化铍溶解成氟铍化铵，进入溶液，经净化除去其中的铁等杂质，加热浓缩结晶出较纯净的氟铍化铵晶体，经过分解还原工序，生产出合格的铍铝合金。 、NH4HF2的配制 NH4HF2的配制：NH4OH+2HF=NH4HF2+H2O以NH4OH : HF=1 : 1.27的配料比将氨水缓慢加入氢氟酸（2030%）中，配制工作要求在塑料容器中进行，边加边搅拌，由于是放热反应且较剧烈，在加入时要防止冒槽及冲泡灼伤。 、溶解用NH4HF2溶解氢氧化铍，在固液比为1：7，溶解时间4小时，溶解效率可以达到93%以上，固液比降低则溶解率有下降趋势，时间缩短则渣中含铍会增加。 （1）溶解固液比 氢氧化铍：NH4HF2 = 1：7（2）溶解时间 4小时（3）溶解温度 85（4）溶解效率 93% 、净化液除铁净化除铁是在溶液中加入硫化铵溶液，使溶液中的铁等杂质金属以金属硫化物的形态沉淀下来，过滤分离，达到进一步净化除杂的目的。其具体操作方法：（NH4）2S加入量： 溶解液：(NH4)2S = 30：1反应温度： 85反应时间： 1小时、氟铍化铵结晶将净化合格的溶液加热浓缩，当溶液中的金属铍浓度达到60 g/l左右时，溶液会很粘稠，用玻璃棒插入溶液后抽出来，玻璃棒上会出现大量结晶，而且用肉眼可以直观的看见溶液中已有许多白色结晶出现，就可以停止加温，使其自然冷却结晶，彻底冷却到室温后经离心后就可得到纯白优质的氟铍化铵结晶。、分解将氟铍化铵高温煅烧，分解得到氟化铍。分解条件： 温度 900960 分解时间 1015分钟 、还原熔炼 将氟化铍与镁锭按一定比例混合后，于还原炉中还原成金属铍，人工分离出金属铍珠后，再配入铝锭于还原炉中熔铸出铍铝合金。 直接将氟化铍与炭黑混合后，配铝锭于还原炉中还原熔炼出铍铝合金。 六、建设进度本项目建设周期按一年考虑，2010年5月至2010年9月完成主要设备订货及主要厂房的土建工程，2010年12月底前完成设备安装及配套工程。 七、投资项目投资约654.42万左右，投资分配情况1、 设备费：464.42万元2、 试验厂房面积：1373.7M2，土建费140万元3、 安装制作费：50万元 八、项目的经济效益和社会效益1、销售收入：1300万元2、总成本：425.48万元3、单位产品成本：2127.42元/公斤4、年利润：334.52万元5、年税金：148.47万元6、年净利润：186.05万元7、投资利润率：60.64%8、投资利税率：70.95%9、回收期投资：1.99年 九、主要经济技术指标1、金属回收率：60%2、单位制造成本：2127.42元/kg 十、项目综合评价金属铍在国防工业中有十分重要的用途，在新材料工业和IT等工业中也有非常广泛有重要的作用，随着中国经济的快速发展，对金属铍的需求量也在快速增长，富蕴*铍业有限责任公司拥有原料和技术优势。该项目采用生产工艺经国际上同类生产厂家多年生产实践，工艺成熟，产品质量可靠，项目经过技术经济论证具有较强的盈利能力，投资利润率为60.64%，投资利税率为70.95%，具有较好的回报率和抗风险能力；投资回收期为1.99年。这一切均说明了项目抗风险能力较强，项目有较好的经济效益和社会效益，又具有较强的抗风险能力，因此实施项目是必要的、可行的。附：设备明细表 设备明细表序号设 备 名 称规 格 型 号单位数量单重总重设备单价（万元）设备总价（万元）备 注1接液槽16001600台21395279010202输液泵ICH65-50-160L台91601440193液下泵25SFY-20(200r/min)台328841.03.04三足离心机SS一1000台2150015002.44.85吸滤盘1000700台260012001.22.46渣水回收地池100010001000个25005000.81.67振动筛1000 台13603602.12.1不锈钢8球磨机 600500台15005004.04.09滤渣吸滤盘 1400700台16006002210煮渣球磨机600650台1130013008.58.511还原炉 GGW-0.15 台210001000252512喷射式真空泵水池500031501500个12502501.531.53小计83.93 13盐析结晶槽 9001000台455044002.510.014液氨贮槽400kg/个个4020080000.52015氟化氢贮罐6001800个50300150000.63016溶解槽15001600台2136027202.635.2617配料台个1100010001118破碎机PE150250台18508502219煮渣球磨机加料口个12002000.450.4520还原渣水预蒸发槽16001800台2253150622.535.06铅蛇管加热21石墨蒸发器1200台1222222搅拌槽16002000台2175335061.93.823净化压滤机XAM20/920-V台1390039004.24.224浸出压滤机XAM40/920-V台1390039004.24.225溶解槽加料口个22004000.30.626行车3吨6M台1248024805.65.6小计114.1727贮槽16001800台999589551.816.228分解炉KPS160/1000台215003000918.029循环水泵ICH65-50-160L台11601600.740.7430纯水接液槽20002000台2138013803.93.9不锈钢31超声波清洗机台12.02.032扬液器 1100 1M3台25005001233电动葫芦CD1型2吨18M台22324640.741.4834直读光谱仪台110010035恒温收尘器120M2台13030不锈钢36收尘器180M2台12222不锈钢37工艺管道20A3衬pp-o38通风管道50不锈钢小计266.32总计464.42第三部分 关于氧化铍车间扩产的项目建议书*铍业公司氧化铍车间自2005年开始投产以来，已经运行了近五个年头，到2009年下半年，已基本达到满负荷生产，全年的工业氧化铍的产量为50吨/年，通过对氧化铍实际生产能力进行分析，我们发现现有的生产能力无法满足金属铍、铍铝合金、2.0铍铜合金的需求，故提出氧化铍车间扩产的项目建议，预计项目完成后氧化铍的年产量可达80吨/年。 一、氧化铍车间月生产能力分析注：（前提条件：蒸汽进户压力保持在0.5Mpa、压气机必须保证充足的供气量，排除设备检修，每月设备运行按25天计。1.熔炼工序细铍玻璃产量：50袋/每班，150袋/每天，40kg/袋，6t/天，细铍玻璃月产能力：625=150t 细铍玻璃以BeO6.2%、回收率70%计折合BeO：1500.70.062=6.51t（此数据随着矿石入炉品位的变化而产生相应的波动）2.酸化浸出工序1. 捏合机:按20分钟/小批、80kg细铍玻璃/小批计算(细铍玻璃以BeO6.2%计),每天63小批/每天（不发生任何故障，且酸化浸出必须每班做料3大批）。每天处理BeO=63806.2%=0.312t月处理能力(以25天计):250.312=7.8t回收率以72%计: 7.872%=5.616t以单台捏合机计算,月产工业氧化铍能力为5.616t。2. 浸出槽：目前浸出设备为一次浸出槽两台，二次浸出槽二台，打渣槽一台。按一次浸出用时1.5小时计算,每天可以浸出9大批，每大批处理氧化铍为30kg。浸出每天处理量：930=0.27kg月处理量:250.27=6.75t回收率以72%94%=76.6%计：6.7576.6%=5.17t月生产工业氧化铍能力为5.17t。（此数据随着细铍玻璃的品位的变化而产生相应的波动） 3.蒸发结晶工序现有设备:石墨蒸发器一台,沉铝槽(5m3 )两台。 石墨蒸发器 从实际生产实践总结情况来看，在蒸汽压力能够保证的前提下，石墨蒸发器对本工艺溶液的蒸发速度在2小时/M3 左右。每天蒸发时间为20小时（抛开加液及加硫酸铵结晶的时间），日蒸发量为202=10m3月蒸发量为2510=250m3 月产除铝液125m3(含BeO30g/L) 沉铝槽 1批/2天，一批产除铝液3m3 月产除铝液253/2=37.5 m3 合计 一台蒸发器加两台沉铝槽月处理能力:(125+37.52)0.03=6t 回收率以76.6%92.7%=82.63%计: 682.63%=4.958t因此，以石墨蒸发器和两台沉铝槽计,月生产工业氧化铍能力为4.958t。（此数据随着细铍玻璃的品位的变化而产生相应的波动） 4.中和沉淀工序中和工序目前处理量为每天处理9 m3除铝液，折合氧化铍930=0.27t。 月处理氧化铍量:250.27=6.75t回收率以82.63%96%98%=87.83%计:6.7587.83%=5.928t以中和沉淀工序设备计,月生产工业氧化铍能力为5.928t（此数据随着除铝液的品位的变化而产生相应的波动） 5.煅烧工序煅烧每料车两个料钵,每个料钵一次产BeO3.5kg,即一车产BeO7kg。生产进料速度为45分钟推进（出）一个料车，每天可出料32车（满负荷运行，料车全满）。每天产出BeO：327 =0.224t月产BeO:250.224t =5.6t以隧道窑计,月生产工业氧化铍能力为5.6t。（此数据随着氢氧化铍的品位的变化而产生相应的波动） 6.总结熔炼工序月生产工业氧化铍能力为6.51t酸化浸出工序月生产工业氧化铍能力为5.17t。蒸发离心工序月生产工业氧化铍能力为4.958t中和沉淀工序月生产工业氧化铍能力为5.928t煅烧工序月生产工业氧化铍能力为5.6t 以上数据表明： 火法段的产能大于湿法段。熔炼和煅烧产能分别比湿法段大1.552t和0.642t。 湿法段应按设备月生产能力最小的蒸发离心工序计算,目前氧化铍车间月产工业氧化铍的最大能力为4.958吨。 二、扩产必要性富蕴*铍业有限责任公司的氧化铍车间，经过五年的生产运转，产品质量、回收率及各项消耗指标已基本达到预期目标，但是唯一与预期目标相差较大的就是车间生产能力达不到设计要求。公司通过2009年一年的满负荷生产运行，发现了一些问题：1、现有设计建成的氧化铍生产线远远没有达到设计要求，主要制约产量的工序有：厂房布局、酸化工序、蒸发工序、煅烧工序。这些工序全年满负荷生产只能产出50吨工业氧化铍，与设计要求不符和铍铜生产线不配套，2、生产辅助设施缺产品库、材料库、设备库，酸氨库过小，常常影响生产，3、化验室缺少直读光谱分析仪，化验结果与国内同行和用户的结果相比误差较大。 铍铜合金具有良好的导电性和导热性，高导电类的铍铜其导电率相当纯铜的45-50%。同时又具有较高的机械强度，高强度类的铍铜其抗拉强度与低合金钢相近，同时还兼具抗疲劳，耐蚀及时效硬化等性能，是电子，电器工程技术中不可多得的材料。2010年905厂铍铜带材项目的投产，铍铜母合金的市场的需求量将会有较大的增幅，氧化铍车间生产能力的限制，直接影响到公司的发展，为满足市场需求，增大市场需求量，提高公司的效益，扩大氧化铍的产量，继而扩大铍铜母合金的产量是十分必要的，有扩大产量的必要性。 三、扩产方案因厂房布局已定，本次扩产在现有氧化铍车间的基础上通过改造，改进完善制约生产的薄弱工序，改变车间局部布局，增加相应的设备和设施，以达到增加产量，这样需要的扩产资金少，建设期和设备安装时间短，经过计算增加相应的设备和设施，扩产后的最大产量只能达到80吨/年。厂房、设备、设施要做以下改进和调整。1、 因酸化工序捏合机防腐层故障率高，维修周期长，常常影响生产，故需增加捏合机两台。2、 蒸发工序是制约产量的最大瓶颈，从节约投资的角度考虑，计划增加一台石墨蒸发器，增加石墨蒸发器维修设备（摇臂钻床一台，夹具一套）。3、 煅烧工序的隧道窑产量低、能耗高、操作环境差、料钵和电加热器等易耗材消耗量大等缺点，建议改用箱式电炉。4、 酸氨库中硫酸和氨水贮罐贮量过小常常影响生产，需增加硫酸、氨水贮罐各一个。5、 增加产品库等辅助设施，建筑面积1500平方米。6、 增加直读光谱分析仪一台，以提高销售产品的化验结果准确度。7、 安装以上设备、设施配套的特种工艺管道、316L不锈钢通风管道、特种阀门、电线、电缆等。 四、扩产所需资金完成以上改扩产方案所需资金共计597.5万元。资金分配见下表序号设备名称单位数量设备单价(万元)设备总价(万元)1捏合机台220402石墨蒸发器台145453摇臂钻床及夹具台/套12.52.54箱式电炉台6201205硫酸、氨水贮罐台220406产品库及设施11501507直读光谱分析仪台11001008安装及辅助材料费用100100合计597.5 五、经济效益1、销售收入：2660万元2、总成本：2280万元3、单位产品成本：9.5万元/吨铍铜合金4、年利润：380万元5、年税金：95万元6、年净利润：285万元7、投资利润率：47.74% 8、回收期投资：2年第四部分 关于生产2.0铍铜合金的项目建议书一、建设方案建设规模：150-200吨/年生产方法:铍铜合金生产都是采用碳电热还原法，即在电弧炉中有铜液存在情况下，用碳还原BeO，被碳还原出来的铍溶于铜液中而成铍铜合金，在铸锭温度900-950合金中一氧化碳和碳化铍实际溶解度为零，从而得到不含碳化铍和气孔的铍铜合金锭。为了使铍铜合金含铍量和杂质比较均匀，添加其它金属元素，把电弧炉产出的合金经配料重熔一次，得到满足客户需要的2.0铍铜合金。 二、 市场需求铍铜母合金是铍冶炼厂的最终产品之一。世界上80%以上的工业氧化铍都用于生产铍铜母合金。母合金加铜冲稀后，渗入少量添加元素，可以做成各种牌号的铍铜合金。因铍铜合金具有高强度、高导电性、高弹性、耐磨性、抗腐蚀性、无发火性等优秀性能，被广泛用于电气、电子、机械、塑料模具、无火花工具等领域。特别是对电子机器的小型化、高寿命化和高稳定性具有特殊意义，随着科学技术的进步，尤其是电子工业的迅猛发展，铍铜合金在其中起着不可替代的作用，致使我国铍铜产品摆脱了多年低迷的市场。我公司销售人员通过铍铜合金的销售，发现市面上2.0的铍铜工作合金销售价格和市场都不错，为增加销售和扩大产品品种，有必要生产2.0铍铜合金，2.0铍铜合金生产工艺和技术、设备我们都已掌握。近年来出现了需求成倍增长的势头，销售量从每年200多吨一跃达到600吨。现在国内需求旺盛，从每年的100吨急增到500吨。几乎出现供不应求现象，预计2010年时间，国内2.0的铍铜合金的需求量达到上1000吨。 三、市场预测根据国内2.0铍铜合金的供求增长速度情况，预计今后2.0铍铜合金的产量和需求的增长速度达到10%。国内2.0铍铜合金市场需求量（t/a）时间200720082009预计2010备注板材的用量200350500650带材的用量150200300450模具的用量100180200300合计45073010001400 四、市场分析由于近几年高科技领域和工业民用的迅速增长，特别是电子工业和家用电器用量猛增，2.0铍铜合金在市场出现了供不应求的现象，现在每吨的销售价格约在9-9.5万元/吨左右。目前国内2.0铍铜合金的产量只有500t/a，但需求量已达到1400t/a，因此*铍业有限责任公司铍冶炼厂上2.0铍铜合金的生产线具有良好的市场前景。 五.所需资金及设备 所需设备和资金列表如下：设备名称设备规格台数单价（万元）总价（万元）1中频炉1.5吨125252中频炉0.5吨110103模具50公斤1套554铸锭架1套10105铸锭包2366刨床215307车床215308总计116 六.经济效益1、销售收入：1800万元2、总成本：1300万元3、单位产品成本：6.5万元/吨4、年利润：500万元5、年税金：125万元6、年净利润：375万元7、投资利润率：323%8、投资利税率：300%9、回收期投资：0.3年目录第一章 可行性研究报告概述11.1项目名称11.2项目承担单位11.3项目建设地点11.4可研报告编制单位11.5项目概述及主要经济技术指标1第二章 编制目的、依据、原则和范围52.1编制目的52.2编制依据52.3编制原则52.4可行性研究的范围6第三章 建设的必要性73.1符合国家“十一五”规划纲要和循环经济要求73.2环境保护和节能降耗的需要83.3企业可持续发展的需要9第四章 项目建设条件104.1主体工程概况104.2厂址选择124.3公用设施及社会依托条件12第五章 改造规模与产品方案155.1改造规模155.2生产方案15第六章 生产设备节电技改方案166.1企业能耗现状分析166.2改造设备运行参数166.3技术方案、设备方案176.4项目建议改造方案226.5消耗定额256.6小结25第七章 项目实施机构和项目法人287.1项目实施机构287.2项目法人28第八章 环境保护28第八章 环境保护29第九章 社会经济效益319.1环境效益319.2社会效益31第十章 节约和合理利用能源3310.1节能依据及标准3310.2节能设计原则3310.3能耗分析3310.4节能措施及节能效果分析34第十一章 环境安全与劳动保护3511.1安全3511.2劳动保护36第十二章 生产管理与人员编制3812.1生产管理3812.2人员编制38第十三章 项目实施进度3913.1 建设工期3913.2 项目实施时期各阶段进度建议39第十四章 项目招标方案41第十五章 投资估算及资金筹措4215.1投资估算4215.2资金筹措43第十六章 经济评价4416.1项目周期4416.2成本参数4416.3损益类参数4416.4经济评价结果45第十七章 结论4717.1结论意见及总的评价、存在的问题和建议47