年产20万吨矿渣微粉综合利用项目可行性研究报告

***宏宇建材有限公司年产20万吨矿渣微粉综合利用项目可行性研究报告***研究设计院二0一0年十一月院长：徐宁主管副院长：周云峰总工程师：包玮设计分院院长：阮宏松项目负责人：杨刚***研究设计院二0一0年十一月编审人员总图运输：刘恩睿金维志唐玮工艺：金维志王青刘恩睿土建：朱皖汪贵明方文国电气自动化：凌兴国许瑞超杜明星给水排水：黄臻孙蓉概算技经：吴和香梁冰玉目录第一章总论 8 1.1 前言 8 1.2 建设规模与产品方案 10 1.3 可行性研究的范围 10 1.4 主要技术方案 10 1.5 工艺生产方法 11 1.6 主要技术经济指标 11 1.7 结论与建议 12 第二章市场预测 13 2.1 矿粉市场需求概况及发展趋势 13 2.2 矿渣粉的市场运作及目标市场 13 2.3 结论 13 第三章生产工艺 14 3.1 实际条件与指标 14 3.2 配料方案 14 3.3 原料来源与储存 15 3.4 矿渣粉磨方案的选择 16 3.5 生产工艺过程 19 第四章总图运输 23 4.1 场地条件 234.2 总平面布置原则 23 4.3 总平面布置 23 4.4 工区绿化 24 4.5 运输设计 24 4.6 总图运输技术经济指标 25 第五章供配电与自动控制 265.1 供电电源与配电方案 26 5.2 电压等级 27 5.3 负荷计算 27 5.4 电力拖动与控制 27 5.5 自动化 28 5.6 检测与计量 30 5.7 照明 30 5.8 防雷与接地 30 第六章建筑与结构 326.1 实际原则与总体构思 32 6.2 建筑设计 32 6.3 结构设计 33 第七章给排水 357.1 设计范围 35 7.2 用水量 35 7.3 水源给水量 357.4 给水水源 35 7.5 给水系统 35 7.6 排水系统 36 7.7 给排水构筑物及主要设备 37 第八章节约与合理利用能源 38 8.1 设计原则及设计依据 38 8.2 能源消耗种类和数量分析 39 8.3 能耗指标 39 8.4 当地电力供应情况 39 8.5 节能措施 39 8.6 节能效果 41 第九章环境保护 42 9.1 设计依据与标准 42 9.2 主要污染物与污染源 43 9.3 环境保护措施 44 9.4 环保机构与人员 46 9.5 环保指标与投资 47 第十章消防、劳动安全与卫生 48 10.1 概述 48 10.2 设计依据 48 10.3 消防 49 10.4 劳动安全 4910.5 工业卫生 50 第十一章组织机构与劳动定员 52 11.1 组织机构 52 11.2 劳动定员编制 52 11.3 职工来源与培训 52 第十二章进度计划安排 53 第十三章投资估算 54 13.1 编制范围 54 13.2 投资构成 54 13.3 编制方法与依据 54 第十四章财务评价 56 14.1概述 56 14.2评价方法 56 14.3基础条件 56 14.4总成本费用 57 14.5财务评价 59 14.6评价结论 60第一章总论1.1前言高炉矿渣是高炉炼铁生产过程中排放的工业废渣，是以硅酸钙为主的熔融物，经水淬冷凝为粒状物。

其化学成份主要是SiO2、CaO、A1203、Fe203等，与水泥孰料一样，具有潜在的水化活性，而活性的大小与化学成份及水淬产生的玻璃体含量有关。

但其必须在碱性激发下才呈现活性。

长期以来，矿渣主要被水泥生产企业，尤其是立窑水泥生产企业作为加速水泥熟料中的游离钙消解，降低水泥成本、增加水泥产量等目的混合材来使用。

目前，我国虽然在水泥生产总量上已跃属世界第一位，但是大小水泥、立窑、回转窑水泥比例严重失调，水泥结构极不合理，水泥质量的总体水平大大低于世界平均水平。

因此，为了迅速改变这种状况，国家有关部门决定对水泥工业结构进行大幅度的调整，大力实施“上大压小”的政策，自2000年始，立窑水泥产量已减少了1亿多吨，也就意味着混合材掺量减少3000多万吨，而其中大部分为矿渣则是不争的事实。

随着高炉矿渣需求量的下降，使高炉矿渣的来源变得丰富。

加之近年来钢铁行业发展迅速，也要为矿渣处理寻找新的出路。

另一方面，由于矿渣与水泥熟料相比具有玻璃体含量高，易碎难磨的物理特性，和水泥熟料一起粉磨时，难以磨细，影响了其潜在活性的发挥。

因此，目前世界上许多发达国家，兴起了矿渣单独粉磨的生产工艺，并取得了良好的使用效果。

实验表明：只有将矿渣磨至比表面积350m2/kg以上时，活性才能得到激发，且比表面积越高，活性越好，甚至可以超过水泥的活性。

另外，矿渣微粉掺入混凝土后，可以降低混凝土集料（沙、石等）热化反应引起的混凝土体积膨胀开裂；矿渣微粉内较多的钙钒石结晶，能降低混凝土的孔隙率，从而降低氯离子的渗透，形成对钢筋的防腐保护层；降低水泥中的铝酸三钙及可溶性氢氧化钙的含量，因而降低由于硫酸盐等侵蚀引起的混凝土膨胀，改善混凝土的泵送、坍落度损失等工作性，提高混凝土的后期强度，具有良好的耐久性、耐蚀性和耐磨性。

尤其适合配置高标号、高性能的混凝土。

矿渣微粉是高炉矿渣经烘干、粉磨至适当细度的粉体，由于上述的优良性能，使其成为优质的混凝土掺合料和水泥混合材，近年来世界上的美、英、日、加等国已得到广泛的应用，并都有各自的产品标准。

我国的北京、上海等地也相继在一些重大工程中采用了矿渣微粉，均取得了良好的效果。

我国也于2000年12月颁布实施了《用于水泥和混凝土中的粒化高炉渣微粉》国家标准。

矿渣微粉的著多优良性能也为越来越多的混凝土制造商和建筑商所赏识。

我国建材工业“十五”规划明确指出：大力发展混凝土搅拌站，推广矿渣和粉煤灰的超细粉磨，根据市场需求配制水泥和高性能的混凝土。

而高性能的混凝土中除了有水泥、集料、高效减水剂外，必须掺加足够数量的矿物细掺料。

至今，国际上通行的矿物细掺料就是矿渣微粉。

矿渣微粉的使用不仅改善、提高了混凝土的性能，同时由于其大大低于优质水泥的价格也降低了混凝土的生产成本，并降低建筑物的造价，会产生良好的社会经济效益。

据统计，1995年全国工业废渣为7.4亿吨，累计堆存量达65亿吨，占地5～6万公顷。

我国是世界上头号产煤大国，1996年粉煤灰排放量达1.4亿吨，加上高炉矿渣、钢渣等，预计通过化学活化和机械活化每年可得具有胶凝性的固体废渣4亿吨左右。

我国开发利用工业废渣己有几十年，取得了显著成绩，但比起美国等发达国家来说，废渣利用率仍不高，有待于进一步扩大对废渣的利用市场。

根据自身的各种优势及发展需要，经过认真仔细的市场调查，为了适应***市经济快速发展的市场形势，同时也为了使公司具有更好的发展前景，吸取有关钢铁公司建设矿渣粉生产厂的经验，决定投资建设年产20万吨的超细矿粉生产线。

1.2 建设规模与产品方案该项目生产规模为年产矿渣微粉20万吨矿粉比表面积：420±10 m2/Kg1.3可行性研究的范围本可行性研究的范围从矿渣原料进厂到矿渣微粉散装出厂的生产线以及必要的辅助生产设施，可行性研究的内容包括粉磨站的建设条件、生产工艺、建筑工程、电气自动化、总图运输、给排水、环境保护、劳动安全、节约能源等，并根据建设规模和技术方案进行投资估算和技术经济分析。

1.4 主要技术方案矿渣粉磨I：采用一套管磨系统；一套管磨系统为一台φ3.2×13m矿渣磨，能力27～28t/h；矿渣烘干：采用一台φ3.0×25m矿渣烘干机，能力86～90t/h。

自动控制：采用集散控制系统对生产线进行集中控制，实现企业现代化管理。

1.5工艺生产方法矿渣原料由船运或汽车运输进厂，由吊机和装载机配合卸料到指定场地堆放。

堆场的湿矿渣经铲车送至进料皮带机上，喂入烘干机内，烘干后的物料经出料罩落到出料提升机中，被提升到干渣库中储存；干渣库出料口设定量给料机，通过计量、稳流过后经库底配料皮带送入φ3.2×13m矿渣磨内粉磨，矿渣粉出料后经提升机提至散装库中储存、散装。

1.6主要技术经济指标该项目主要技术经济指标见表1-11.7结论及建议（1）本项目利用钢铁厂湿矿渣作生产原料，符合国家产业政策，有利于资源的综合利用，改善当地的自然环境。

（2）本项目所需的建设条件均有保障，用电由当地电力部门负责架线到厂区，公路、铁路、交通条件方便，满足运输量的要求。

(3) 该地区建设力度大，混凝土搅拌站和水泥粉磨站众多，矿渣粉需求旺盛，本工程具有很好的市场前景。

（4）本技术方案采用开路粉磨，生产可靠性好，技术先进，运行电耗低，有利于降低生产成本，提高产品的市场竞争能力。

(5)本项目利用本公司本身的场地条件，低价时进行大量吸储，有利于发挥本公司管理优势、人才优势和技术优势，既带动***市的地方经济发展，也能创造出具有很好的社会效益。

(6)本项目全部投资财务内部收益率为16.05%（税后），投资回收期为4.72 年(含建设期)，总投资收益率15.20 %，投资利税率为22.82%，这些指标说明该项目可获得很好的经济效益。

综合上述结论，我们建议有关部门大力支持，争取工程早日投产，早见效益。

第二章市场预测2.1矿粉市场需求概况及发展趋势以预拌混凝土若掺入20%矿渣微粉替代水泥，每m3混凝土水泥量为300kg计算，则每m3混凝土用矿粉900kg，合计每年需要矿粉为90万吨，本项目年产矿粉20万吨。

矿渣微粉在混凝土中掺量可高达20%—40%，也就是说每立方混凝土中矿渣微粉可以等两代替100kg以上的水泥。

矿渣微粉出厂价为（230-240）元/吨，这样每立方米混凝土可以节省10元以上，高强度等级等混凝土节省更多。

以一个年产量15万m3-20万m3的中型混凝土供应商为例，如果使用矿渣微粉，一年可以节约200万元，这对于任何一个混凝土供应商来说，具有显著的经济效益。

因此，本项目年产20万吨矿渣微粉具有广阔的市场前景。

2.2 矿渣粉的市场运作及目标市场拟建设20万吨/年的生产线。

矿渣微粉的价格较低，掺矿渣微粉搅拌的混凝土，具有经济性，并适合在集中搅拌的商品混凝土使用，而且还可以提高和增加混凝土的许多性能。

如矿渣微粉与水泥、石子、黄沙搅拌成的混凝土，具有后期强度高、水化热低、耐磨性好，与钢筋粘结力好等优点，特别适用于高层建筑、大坝、机场、大型深基础及水下工程，本项目的产品主要供给***市及周边混凝土搅拌站，产需求量在60万吨以上；还可根据市场需要。

2.3结论综合上述分析，***市及周边地区矿渣粉市场需求潜力巨大。

通过本工程建设，扩大生产规模和市场份额，进一步增强市场的定价能力，在规模和毛利率同时提高的基础上实现盈利的持续增长。

第三章生产工艺3.1设计条件与指标3.1.1生产规模与产品方案该项目规模为年产矿渣粉20万吨。