1、年產 3 萬噸納米碳酸鈣項目可行性研究分析報告書年產 3 萬噸納米碳酸鈣XX工程咨詢公司項目可行性研究報告項目建議書資金申請報告可行性研究報告一項目前景分析第一節 市場分析1 產品用途碳酸鈣是用量最大使用范圍最廣泛的一種無機填充劑主要用于 涂料橡膠塑料膠恥劑油墨造紙化妝品醫藥等方面而納米碳酸鈣由于 粒子的超細化其晶體結構和表面電子結構發生了變化產生了普通碳 酸鈣所不能具有的量子尺寸效應小尺寸效應表面效應和宏觀量子效 應在磁性光熱阻和熔點等方面與常規材料相比顯示出優越性能l 涂料在涂料應用方面該產品用作功能填料或白色頗料主要用于日用 涂料汽車漆涂改液等作為顏料填充劑具有細膩均勻白度高光澤高等 優

2、點涂料中被大量推廣使用2 橡膠在橡膠制品方面該產品除了具有普通碳酸鈣的填充功能外還能 改善橡膠的加工性能改進硫經濟橡膠的性能具有補強功能可以及部 分替代白巖黑和鐵白粉等價格較高的白色填充劑3 塑料該產品在塑料制品中是無機增強增韌材料其主要的作用有增加 塑料體積降低產品成本提高塑料的穩定性硬度和剛性耐熱性改善加 工性能和其他特殊性能并且粒徑越小粒度越均勻改善效果越好4 造紙在造紙工業中隨著造紙工藝過程中的施膠技術由酸性施膠向中性施膠轉變為碳酸鈣的應用提供了一個巨大的潛在市場該產品用于 高級銅板紙中由于其分散性能好白度高對光的散射性好使添加后的紙張有較高的松密度良好的可塑性柔軟性紙張表面細膩可改善

3、油墨的吸收性并提高保留率用在高檔衛生用紙中可以增加產品的韌性吸 水性和白度使用起來更加安全衛生5 其他行業在高檔油墨中該產品代替微米級碳酸鈣可以提高油墨附著力適 于高速印刷此外在醫藥和化妝品方面的應用正在得到大量使用如一 些補鈣藥品牙膏等綜上所述由于納米活性碳酸鈣所具有的這些傳統 碳酸鈣產品無法比擬的優越性能使其應用前景極為廣闊2 市場需求狀況1 產品國際市場情況由于納米碳酸鈣和碳酸鈣行業發展高度相關碳酸鈣由于下游需 求的帶動呈快速發展的態勢碳酸鈣主要功能是無機填料廣泛用于橡 膠塑料造紙涂料油墨建材日用化工醫藥食品飼料等行業隨著上述行 業高速發展碳酸鈣產品向著粒徑超細化晶型多樣化及表面改性方向

4、 發展使其既具有填充作用又具有補強性碳酸鈣產品作為多用途的填充劑和添加劑一直具有巨大的應用 市場據有關資料顯示美國歐洲和日本的碳酸鈣的年生產能力已達 600 萬噸實際生產 450萬噸消費 700 萬噸歐洲市場 90 以上的碳酸 鈣是用于造紙的納米或微米級碳酸鈣該產品主要應用于涂料和塑料 等行業除日本市場外美國和歐洲該產品的需求以年均約 5 的速度增長目前世界上能生產該產品的主要廠商為英國的 ICI 公司比利時 的 Solvay 公司美國的礦物技術在造紙工業中隨著造紙工藝過程中的 施膠技術由酸性施膠向中性施膠轉變為碳酸鈣的應用提供了一個巨 大的潛在市場該產品用于高級銅板紙中由于其分散性能好白度高

5、對 光的散射性好使添加后的紙張有較高的松密度良好的可塑性柔軟性 紙張表面細膩可改善油墨的吸收性并提高保留率用在高檔衛生用紙 中可以增加產品的韌性吸水性和白度使用起來更加安全衛生 綜上所述由于納米碳酸鈣所具有的這些傳統碳酸鈣產品無法比 擬的優越性能使其應用前景極為廣闊主要用于橡膠塑料膠粘劑 含密封膠涂料油漆涂布紙油墨殺蟲 劑蠟制品搪瓷制品及化妝品2 產品國內市場情況中國碳酸鈣生產企業 260 家輕質碳酸鈣生產能力近 12000 千噸 年超細鈣 150 千噸年每年進口超細專用碳酸鈣 12 萬噸以上超 細碳酸鈣在歐美等發達國家的消費占全部輕鈣產品的一半而且專業 化率很高目前中國塑料加工量在 1000

6、00 千噸年碳酸鈣大約需 10000 千噸年以上中國紙張需要量達到 44000 千噸年中國鎮江 常熟江陰浙江寧波及天津等地正在建設幾十萬噸級的造紙廠碳酸鈣 總量需求將達到 3000 千噸年涂料橡膠等行業碳酸鈣需求量也很 大其潛在市場更大根據目前市場需求及預測超細碳酸鈣近期需求約 500 千噸年使用量呈年均 20 遞增有廣闊的市場前景目前我國有油墨生產企業 300 多家年綜合生產能力約 36 萬噸我國油墨產量約 占世界油墨總產量的 6 排在世界第四位美國日本德國分別為第一 二三位 2002 年我國油墨產量達到 1709 萬噸比 2001 年增長 91 2006 年產量為 34 萬噸按年遞增率 9

7、 預計 2009 年我國油墨產量 將達到 41 萬噸超細鈣比重按 5 估計超細鈣的需求量約為 205 萬 噸國內主要超細級碳酸鈣生產廠家如下1 江西正友納米碳酸鈣廠 50000 50nM2 新余景崗礦業開發有限公司 100000 50nM3 山西蘭花華明納米材料有限公司 30000 60nM4 上海匯亞精納米新材料有限公司 50000 80nM5 福建連州市東貿納米科技材料有限公司 80000 50n 近年我國碳酸鈣產品凈進口量在 45 萬噸左右也有部分活性碳 酸鈣出口 2008 年我國進口碳酸鈣 18 萬噸估計相當部分為造紙用 的超細輕質碳酸鈣其噸產品均價為 2719 美元2008 年我國出

8、口碳酸鈣為 1239 萬噸平均出口產品價格每噸為801 美元為活性碳酸鈣福建等省的超細碳酸鈣生產廠少量出口粒徑 為 50 -500nm 的超細碳酸鈣出口量只有幾千噸由此可見進出口產品 價格相差甚遠因此盡快生產出國內急需規格碳酸鈣的產品以產頂進 是很必要的總之該產品被人們接受與使用是不可阻擋的趨勢由于我 國該產品產業化速度跟不上主要依賴進口因此嚴重限制了它的使用 范圍但隨著我國自給程度不斷提高和產品在高技術領域用途的不斷擴展其潛在市場的開發也必將得到拓展該產品消費市場將快速增長 同時將帶動我國高檔油漆涂料油墨和衛生用品的國產化程度的提高 可以為國家節約大量外匯第二節產品價格分析1 國內國外產品價

9、格的現狀我國目前納米活性碳酸鈣產品價格為 1600 -2100 元噸2 本項目產品定價本項目近期目標將主要替代進口產品占領國內市場其當前價格 定位原則主要以培植占領國內市場為主要目標與國外相同質量的產 品相比其價格低于進口價格與國內相同或相近價格的產品在質量上 要高于對方一籌通過一流的產品質量和良好的今后服務確定產品的 品牌形象和企業形象 在產品走向市場的同時要研究市場研究產品在 使用中用戶的意見進一步改進產品從而開拓產品市場根據以上原則建議該產品價格為納米 活性 活性碳酸鈣 CC-R 產品價格為 1200 元噸納米 活性 碳酸鈣 CC 產品價格為 1600 元噸 二生產規模與產品方案1 生產

10、規模項目計劃興建納米活性碳酸鈣生產規模為 30000 噸年 項目產品的生產規模確定如下CC-R 20000 噸年CC 10000 噸年2 產品方案與產品規格1 產品規格本項目碳酸鈣產品質量執行原化工部工業超細活性碳酸鈣標準 具體指標如下外觀 白色白度 95平均粒徑 nM40 _ 80比表面積 BET m2 g 22吸油值g 100g 38形貌 立方體球體2 產品成本預測納米活性減酸鈣約 1300 元噸 三工藝技術方案第一節 工藝技術方案本項目采用新型的碳化法合成技術在傳統碳化法基礎上對碳化 反應過程及碳酸鈣粒子表面改性等方面作了重大改進以資源豐富的 石灰石及煙道氣煤和石灰石產生的窯氣中的 CO

11、2 為主要原料通過控 制氣液傳遞微觀混合等工程手段來控制 CaCO3 粒子的結晶生長過程 通過晶體生長調節劑控制碳酸鈣粒子的形態并引入表面改性等高新 技術同時進行了配套的工程研究與反應器開發有效地彌補了傳統碳 化法工藝和技術的不足工藝路線簡單生產成本低該工藝已經達到國 際先進水平其產品具有下列優點1 達到國外同類產品性能指標粒子性能可控適合各種不同用途對粒子形貌的要求產品性能重 復穩定消除了化工生產中的放大效應進行超細碳酸鈣的表面改性處 理現已形成油墨用透明碳酸鈣用于涂料橡膠塑料和造紙等不同用途 的系列化超細碳酸鈣產品2 工藝流程 將石灰石原料破碎成一定大小經石灰窯鍛燒成生石灰 CaO 和煙

12、道氣含二氧化碳的窯氣將生石灰放入連續消化器中加水進行消化得 到 Ca 0H 2 乳濁液經粗濾精制得到 Ca OH 2 精乳液送至碳化釜碳 化塔通入含二氧化碳的精制窯氣進行碳化合成反應同時加入適量添 加劑在一定的工藝條件下反應生成超細碳酸鈣超細碳酸鈣漿液送入 包覆反應釜中加入定量包覆劑在一定的工藝條件下反應得到表面改 性的超細活性碳酸鈣產品超細活性碳酸鈣漿液經過濾脫水后再送至 干燥器進一步脫水以達到含水量要求的干粉粉碎后進行成品包裝3 技術成熟度與先進性 納米碳酸鈣的生產所涉及的關鍵是碳化反應階段產品粒徑的控 制及后處理技術按現有技術一般反應過程中要控制反應溫度小于30 C質量才能得到保證目前我

13、國所有的納米碳酸鈣生產企業均需要 冷凍機降溫但由此而帶來建廠投資大工藝復雜產品質量不穩定能耗 高生產成本高的不足本項目的技術是成熟的工業化生產技術在國內外同行中處于領 先地位在工藝設計上充分吸收國內外相關廠家的的精華較國內常規 的低溫冷凍碳化大功率分散攪拌技術相比具有投資少能耗低生產成本低的顯著優勢產品性能穩定具有很高的性價比和極強的市場競爭 力噸產品的成本較相應的納米碳酸鈣降低近 400 元萬噸產品投資降 低 1000 萬元活性碳酸鈣的生產核心工序是碳化反應產品技術要求高傳統工 藝生產法弊端很多影響質量和產量而二次碳化線性工藝是指 Ca OH2 乳液即使不添加晶形控制劑也可制備出粒徑為 15

14、-80nm 的碳酸鈣且 反應過程控制因素少易少重復產品粒度可調此外該工藝采用大流量 循環反應物料在反應器外進行冷卻等措施具有反應時間短生產效率 高單臺設備的生產能力大優點鑒于該碳化工藝的技術先進性及其產品性能的優越性本項目擬 采用該工藝方案生產納米活性碳酸鈣產品第二節 自控技術方案本裝置采用技術先進性能可靠的集散型控制系統DCS對工藝系統進行自動控制和檢測并對關鍵的成套設備工藝參數進行監視同時 具有實現緊急停車功能DCS系統包括整套的硬件和軟件DCS有關的附件控制機柜1套21VCA 顯示器 4 臺DCS 操作臺 l 套噴墨激光打印機 1 臺檢驗設備和工具DCS 系統安裝在帶空調有活動地板的控制

15、室內控制室的環境要求如下夏季溫度 24 士 2 C冬季溫度18 士2C相對濕度 60 士 10 RH無冷凝液無機械振動第三節主要設備選擇根據工藝技術方案和產品生產規模本工程擬采用主要設備型號 及規格如下1 緞燒立窯混合型 130m3 1 套2 消化機 HH150 1600O Q 20 -25m3 h l 臺3 空壓機 b- 20 20 立方米 4 套4 表面處理系統夾套攪拌釜 V 30m3 4 套5 冷凍機 s-120 30 萬卞 1 臺6 壓濾機 EXMCGY100 1000A 120 m2 2 臺7 帶式干燥機SK - 10000 15 X 3X 24 1 套8 破碎機 WFG - 60

16、型 100kg h 3 套9 句裝機 LBTQ 150 -20 袋 h 3 套 四原材料輔料及公用工程的供應1 原料輔助原料的用量及來源 本項目主要原料與輔助原料為石灰石氧氣表面改性劑等化學品 塊煤等石灰石主要來自曾坂村已探明儲量超過 200 萬噸按目前使用 情況該資源可滿足數十年的石灰石供應開采及交通運輸方便本項目緞燒工段生產的窯氣經凈化處理后氧氣的含量窯氣的質量和氣量都 能夠滿足碳化工藝的要求因此氧氣的供應可以依靠本裝置鍛燒工段 生產的窯氣來解決本項目所需燃物為塊煤塊煤年耗量約為 7000 噸 其他輔助原料如改性劑等化學品用量不大可以就近在本地或從附近 的化工市場購買因此供應能滿足需求2公

17、用工程的供應本項目所需公用工程主要為新鮮水蒸汽冷凍水 循環冷卻水儀表空氣和電力等本工程需新建一套冷水機組提供碳化裝置所需要的冷量配套新 建一循環冷卻水系統除滿足水冷機組外還將用于窯氣的冷卻本工程 新建空壓站來滿足工藝用氣和儀表用氣五環境保護與勞動安全第一節環境保護1 廢氣 碳化反應器尾氣的主要成分是二氧化碳還有少量的一氧化碳和 氧氣等故該廢氣無須其他治理措施可通過 10m 的排氣筒直接排入大 氣二段干燥器中熱風在排放前分別通過旋風除塵器和布袋除塵器回 收產品碳酸鈣最終排放氣中粉塵的含量隆至 110mg m3 排放量僅為 143kg 11 達到有關氣體排放標準鍋爐煙氣經多管式除塵器處理后可 作到

18、達標排放通過 40m 高的排氣筒直排大氣因此本工程廢氣排放能 夠達到 大氣污染物綜合排放標準 GB16297-1996 二級標準的 要求作到達標排放2 廢水本工程排水實行清污分流即設有兩個排水系統污水排水系統和 清凈下水排水系統生產生活廢水經濟污水排水系統收集后送污水處 理達標后排放到清凈下水系統排出廠外生活污水經糞池處理后排至 本工程污水處理場生產廢水直排至本工程污水處理場廢水經污水處 理場處理達到 污水綜合排放標準 GB8978-1996 二類標準后統 一外排此外本著節能減污的原則本工程的窯氣洗滌循環使用同時補 充部分新鮮水和排放部分高濃度廢水的措施3 廢渣消化工段排出的灰渣主要是 Ca

19、OH 2 和 SiO2 等可作為建材 外賣立窯和鍋爐產生的灰渣可外運制磚廢活性炭送回鍋爐焚燒處理3 噪聲各設施的噪聲水平將按其所在區域分別加以控制設計中盡量選 用低噪聲設備對產生噪聲較大的設備如空壓裝置壓縮機攪拌器等分 別采取修建隔聲操作室隔聲罩安裝消聲器等措施以減少噪聲對操作 人員的影響如果采取措施后噪聲仍不能低于 85dB A 的設備區域采 取限制操作時間和為操作工配發噪聲防護用具的方法以保護工人的 身心健康4 環境影響分析本工程廢氣經過除塵洗滌處理后排放氣成份主要是二氧化碳和 氮氣能作到達標排放因此它對周圍環境空氣質量產生的影響是可接 受的廢水經廠內自建污水處理廠處理至符合 污水綜合排放

20、標準 CB8978-1996中表4規定的二級標準后統一外排不會對周圍水環境產生損害性影響本工程廢渣排放量較大廢渣中含有的成份主要是灰粉 石灰等可再用于磚廠水泥廠等因此只要為它們找到接收單位妥善利 用不會對周圍環境造成損害5 綠化綠地不僅可以美化環境還可以起到凈化空氣吸附有害物質減弱 噪音的作用是保護環境的有效措施本項目將根據場地范圍地形等條 件以及發展規劃的要求布置總圖設計需要考慮建設區域的綠化環境 按有關規定中的綠化系數和地方綠化面積的要求進行第二節 勞動安全1在氧化鈣粉塵環境下操作因粉塵有害對眼睛粘膜及呼吸器官等 有局部刺激損傷人身在有潮濕汗水時石灰粉對皮膚有腐蝕作用因此操作時必須 戴上護目鏡與面罩手套口罩等防護用品嚴禁赤膊操作同時需要設置 除塵設備減少粉塵對人體的侵入危害生產過程中個別崗位會接觸有 腐蝕性的有害物質在這些崗位都按需配備安全沐浴洗眼器并加強人 身防護措施上崗前必須穿戴防護服手套膠鞋等防護用品必要時配戴 化學安全防護眼鏡2 防護措施l 按照爆炸和火災危險場所的類別等級范圍選擇電氣設備安全 距離防雷防靜電及防止誤操作等設施2 生產過程中自動控制系統和緊急停