年产50000 吨化学级工业硅项目可研

1、雅高硅业（湖北）有限公司年产 50000 吨化学级工业硅项目可行性研究报告书沧浪书院硅材料研究所 上海广济硅材料有限公司 二 00 三年八月八日设计号：amzda20030808雅高硅业（湖北）有限公司 年 产 50000 吨 化 学 级 工 业 硅 项 目 可行性研究报告 编写工作人员名单报告负责人:彭达 清华大学研究生院研究生组长:胡政誉 教授级总工原遵义钛厂厂长总工:李江涛 教授博士生导师原北京钢铁学院系主任电气工程师：吴铖昊 清华大学毕业 市场分析师: 郭卫雄 清华大学毕业 经济分析师: 龚雅洁 清华大学毕业 结构工程师：云晓静 清华大学毕业税务经济师：苏锦红 上海财经大学硕士 工厂管

2、理师: 刘大顺 原大悟硅厂厂长 立体动画师: 马晓明 美国注册工程师上海广济硅材料有限公司 二 00 三年八月八日page 2 of 702目录第一章：年产 50000 吨化学级工业硅项目总说明1 1 项目概述1.1.1 业主介绍1.1.2 项目位置1.1.3 选址条件1.1.4.项目设计12 投资者概况和承办条件1.2.1 投资者概况1.2.2 承办条件1.2.3 生产周期1.2.4 产品规格第二章：工业硅产业的市场及前途预测21 工业硅国内市场22 工业硅国外市场23 工业硅市场前景2.4销路预测2.5价格预测2.6走势预测第三章：工业硅项目能源供应分析3. 1 供电分析3. 2 供水分析

3、3. 3 电价的评估3. 4 工业硅项目炼硅炉料供应分析3.4.1 硅石需求分析3.4.1.1 硅石储藏量3.4.1.2 硅石开采量3.4.1.3 硅石可供量3.4.1.4 硅石价格曲线3.4.2 木炭需求分析3.4.3 石油焦3.4.3.1 石油焦的种类3.4.4 松球和木块可以就地解决3. 5 炉料市场价格调查3. 6 雅高硅厂和其他硅厂采购价格对比page 3 of 703第四章工厂布局及工厂建设方案4. 1 工业硅生产工艺流程图4. 2 雅高工业硅厂平面布局4. 3 雅高工业硅厂总图和土建4. 4 电气、自动化仪表及通讯45 给排水46 采暖、通风和除尘47 机修与化验第五章9600k

4、va 工业硅矿热电炉设备和工艺技术5. 1 9600kva 工业硅矿热电炉设备5. 2 工艺简介5. 3 设备组成及简介5. 4 技术参数5. 5 设计指标5. 6 质量保证与考核5. 7 供货范围和报价5.7.1 服务5.7.2 设备采购成套制造和现场施工范围5. 8 交货期及进度5. 9 标准与测试5. 10 技术优势5. 11 工艺优势5. 12 建厂投资概算5. 13 技术要求第六章工业硅冶炼最新方案6. 1 采用国际上最新的吹氧精炼方法在生产中的应用6. 2 采用国际上最新的自动控制技术6. 3 采用国际上最新的环保措施6.3.1 传统工业硅的冶炼过程的微硅粉的捕集和回收利用6.3.

5、2 微硅粉的应用6.3.3 硅微粉的捕集装置第七章 工厂组织和劳动成员7.1 工厂组织7.2 劳动定员7.3 生产员工技能培训page 4 of 704第八章环境保护及劳动安全8.1环境保护8.2废水处理8.3烟尘处理8.4劳动保护8.5安全生产第九章经济效益可行性报告书91 工业硅项目预算性财务成本分析报告911 产品固定生产成本构成912产品变动生产成本组成92产品销售与税收的相关经济指标（按产量的平均价格计算）93 项目投资盈亏平衡点模型分析94 财务效应的静态分析95 项目效益敏感性分析96 盈亏平衡分析第十章社会效益评估101 就业机会1011 直接就业机会1012 间接就业机会10

6、2 产业链的形成103 税收收入104 提升城市形象 研究结论附录：1，随州市曾都区新城镇丘沟石英石矿地质简测报告2，工业硅冶炼治理方案以及硅微粉的回收利用3，雅高工业硅厂平面布局图4，雅高工业硅厂矿热炉示意图5，研究单位资料page 5 of 705第一章年产 50000 吨化学级工业硅项目总说明中国是世界工业硅生产冶炼加工中心, 同时也是金属硅出口大国, 因 此雅高能源有限公司（arko energy limited）决定在中国湖北省随州市内 举办外商独资高科技冶炼生产企业-雅高硅业（湖北）有限公司。采购国外（如美国）生产的先进工业硅矿热炉设备和引进挪威先进的冶炼硅微粉技 术，冶炼出在国际

7、市场上具有竞争力的“arko”品牌的化学级工业硅及多晶 硅系列产品。1.1 项目概述1.1.1 业主介绍项目名称：年产五万吨化学级工业硅冶炼厂 外商投资：雅高能源有限公司arkoenergylimited注册企业：雅高硅业（湖北）有限公司arkosilicon （hubei） limited法定地址：中国湖北省随州市曾都区交通大道八里岔 路 10 号企业法定代表人：陈志荣投资总额：美元约 2400 万元，约人民币 20000 万元， 以美元投入。注册资本：美元 1200 万元，约人民币 10000 万元， 以美元投入。企业类型：外商独资企业 经营期限：50 年page 6 of 706经营范围

8、：生产、加工、销售金属硅、多晶硅。1.1.2 工厂位置 雅高硅业（湖北）有限公司利用湖北长州电力发展有限公司发出的电力结合地方政府给予的优惠政策，在随州市曾都区拟建年产五万吨化学工业硅 冶炼厂，委托陕西省冶金设计研究院和上海广济硅材料有限公司共同设计八 台工业硅矿热炉生产规模的工厂。雅高硅业（湖北）有限公司位于随州市曾都区厉山火车站的东北边，占地约 240 亩，紧靠汉丹铁路，距厉山火车站约 600 米，有专用铁路及货场。 工业硅生产厂所需的大量原材料是用火车运来的。冶炼出的产品几乎都是用 火车送出去的。物流通畅是关键的一步。此外，雅高硅业（湖北）有限公司 距雅高控股有限公司在湖北省另一投资项目

9、湖北长州电力发展有限公司（简 称“长州电厂”）15 公里。1.1.3 选厂缘由 交通便利：随州市是汉丹铁路（武汉至丹江、成都、重庆）、316 国道和汉十（武汉 至十堰）高速公路的必经之路。往南 179 公里至武汉市，往北 139 公里至襄 樊市。环境优越： 湖北长州电力发展有限公司（简称“长州电厂”）也是雅高能源有限公司的上级单位雅高控股有限公司投资设立的。长州电厂与雅高硅厂是关联公 司。所以投资环境并不陌生。电力保证：雅高硅业与长州电厂已经签订了供电协议，承诺 2 年内以 0.30 元/度电 价供电给雅高硅业（湖北）有限公司，相比当地平均电价 0.59 元/度便宜。page 7 of 707

10、若当地电价下调，长州电厂亦会按比例下调给雅高硅业（湖北）有限公司的 电价。除此之外，长州电厂承诺会配合雅高硅业（湖北）有限公司的用电量 来扩建发电机组，达到年发电量 6.5 亿-7 亿度。物流畅通： 随州市的火车货场就在雅高硅厂的左边,通过延伸火车铁轨可以直接引入到雅高硅厂厂区内。厂外的宁西线、汉丹线均有货栈。 雅高硅厂的专用汽车运输道路直接连接 316 国道，工业硅生产厂所需的大量原材料也可以用汽车运来。冶炼出的产品可以用汽车送出去。 矿石原料： 工业硅冶炼主要原材料包括硅石、石油焦、木炭（精制煤）、松球。而主要的原材料是硅石矿。湖北省是举世公认的主产区。随州市下辖曾都区新 城镇丘沟村硅石矿

11、资源丰富，硅品位高，能满足公司的 50 年生产需要。还原剂料： 桐柏山在随州的西北边。大别山在随州的东边。 两大山脉之间硅石矿藏，能保证雅高硅业冶炼金属硅 50 年服务期。其它原材料如石油焦、松球、洁净煤和电极都可从湖北省和附近省份如岳阳市 和太原市采购，大大减低运输成本，供货有保证。硅石矿采购定位在脉石英 上，所以大大提高了化学级工业硅质量。政策导向： 国家发布过鼓励发展集成电路单晶硅产业的政策，所以生产单晶硅的原料化学级金属硅是符合国家的政策的。它不同于一般意义上的铁合金冶炼 厂。设备先进：雅高硅业（湖北）有限公司拟选用的主要生产设备为 9600kva 和 12500kva 工业硅矿热炉，

12、在国内是处于一流的水平，生产的产品 60%以上是国际市场page 8 of 708畅销的优质化学级单晶硅原料（si99%），其他如 30%是 3-3-03 级别的化学 硅和 10% 是 4-4-1 级别的冶金级金属硅。相比之下，6300kva 等小硅炉大多 只能生产普通的冶金级硅（si97%-99%）属于低档产品，同时国家已明令淘 汰 1800kva 和 3200kva 工业硅矿热炉。投资及时：新建 8 台(4 台 9600kva 工业硅电炉及 4 台 12500kva 工业硅电炉) 将会按公司生产进度分期投产，其中 2 台 9600kva 工业硅电炉于公司营 业执照签发日起计 8 个月内投入

13、生产。地方政策： 湖北省和随州市政府的政策具体体现在a. 享受低地价。冶炼厂所需的 200 亩土地，征用价格十分优惠。b. 享有矿产权。在随州市曾都区内拥有硅石矿的探矿权和采矿权。 c. 地方税收政策优惠。所得税前三年免征，后三年减半征收。d. 改善场区道路。厉山镇兴修进厂公路。 利税丰厚：z产量高。8 台电炉上马后可形成年产化学级金属硅 50000 吨的规模。z资金宽裕。本项目总投资为美元 2400 万元，约人民币 20000 万元。而固定资产炉体投 资仅占 8000 万元,工程土建占 1920 万元,其它资金为 10080 万元人民币。资 本金准备十分充裕。z投资回报高。项目完成后，年销售

14、收入为人民币 50750 万元，年税后利润人民币 7705 万元。销售回报率为 15%。年应缴增值税为人民币 8628 万元。企业所得税 1523 万元，年缴税金10150 万元。page 9 of 709建厂周期：8 个月。其中冶炼炉建设周期为 180 天/每台。 资金来源: 项目资金来源由外资企业股东通过国内外银行融资贷款解决。1.1.4 工厂设计1.1.4.1 设计依据及设计范围 设计依据随州市对外贸易经济合作局文件：随外经贸资200310 号关于独资 经营雅高硅业（湖北）有限公司章程的批复。雅高硅业（湖北）有限公司与承建方签订的技术合同书和制造安装施工 合同书。设计范围（1）工业硅厂总

15、设计（2）工业硅生产过程工艺设计及冶炼设备设计（3）生产辅助设施（4）环境保护及环境治理（5）劳动安全及工业卫生（6）实施进度（7）消防设计（8）节能设计（9）生产进度设计1.1.4.2 厂址设计和规模设计page 10 of 7010厂址设计 通过现场踏勘，有三个厂址可供选择，最后选定在厉山镇。工厂规模设计 根据雅高硅业（湖北）有限公司与随州市曾都区人民政府签订的合同，工厂总面积为两百四十亩。厂内按八台电炉规划，其中一期工程建设 2 台9600kva 工业硅炉，主厂房预留扩建，工厂的部分辅助设施按 4 台 9600kva， 四台 12500kva 工业硅矿热炉建设。1.1.4.3 矿热炉设计

16、 采用国内研发的新型高效节能矿热炉。简称：“工业硅矿热炉”，具体部件从市场采购。 工业硅矿热炉采用了节能型变压器，新型短网，改进炉体结构，优化控制系统，低压无功功率补偿，消烟除尘以及微硅粉回收装置各个方面的最新 技术，把炉体整合得尽善尽美。1.1.4.4 设计单位 中国冶金工程设计研究总院是甲级工程设计单位，同时也是甲工程咨询单位、甲级冶金和市政设计单位；上海广济硅材料有限公司是专业硅材料研 发单位，而且有能力设计生产工业硅所需的设备的全过程。所以从行业角度 出发可以协助专业工业设计院进行工业硅厂设计工作。1.1.4.5 设计结论工业硅冶炼是高能耗行业，50%到 60%的成本是电能，长州电厂提

17、供了稳 定的电力来源，这是前提。其次，工业硅冶炼开工的前提是有足够的原材料， 在方圆五百公里的范围中，原料的供应必须有保障。再次，企业产品的市场 畅销是企业长远发展的动力，十年中，金属硅依然是供不应求的卖方市场。 所以在地方环保的大力支持和关怀下，项目是完全可行的。page 11 of 70111.2 投资者概况和承办条件1.2.1 投资者概况雅高硅业（湖北）有限公司（arko silicon hubei limited）是雅高能 源有限公司（arko energy limited）投资所属的外商独资企业。雅高能源 有限公司于 2000年3月 27 日在英属维京群岛注册并正式成立，经营范围包

18、括天然矿产、能源资源及大宗商品等国际贸易。雅高能源有限公司是雅高控股有限公司（arko holdings plc）的子公 司。雅高控股有限公司是在英国注册成立并在伦敦交易所上市的公众公司， 主要业务包括天然矿产、能源资源、航运物流、电力工业、投资控股等。湖北长州电力发展有限公司就是雅高控股有限公司于中国的投资项目 之一。此外，雅高控股有限公司于中国广东省黄埔港设立有建翔（广州）有 限公司，投资建设码头仓储，并提供集装箱货物、装卸、船代货代等服务。 在天然矿产投资方面，雅高分别透过旗下子公司在福建省宁德市三德澳和宁 夏银川市拥有花岗石矿及煤矿。1.2.2 承办条件： 由于雅高硅业（湖北）有限公司

19、紧靠长州电力发展有限公司，联系十分方便，且今后该公司的电力由长州电力发展有限公司直接供应，两家之间关 系十分密切，由长州电厂来承担筹建工作是十分适合的。1.2.3 每天产量：- 每天每台 9600 kva 电炉可以生产出 16 吨金属硅。- 每天每台 12500 kva 电炉可以生产出 24 吨金属硅。page 12 of 70121.2.4 产品规格:级别si 不小于（%）有害杂质含量不大于（%）产品级别tealca220299.580.20.20.02化学级别330399.370.30.30.03化学级别44199.10.40.40.1冶金级别55398.50.50.50.3冶金级别1.2

20、.5 产品说明化学级的金属硅主要用于集成电路半导体行业，是 it 行业原材料。是 国家鼓励发展的高科技产品所需的原材料。冶金级的金属硅主要用于冶金行业，特别是铝合金行业。 第二章工业硅产业的市场及前途预测2.1 工业硅国内市场我国工业硅生产近年发展十分迅速，到 2002 年底我国工业硅产已经达 到 97 万吨，现年产量达到 102.8 万吨。到成为世界上工业硅生产大国。我 国工业硅生产厂有三百家之多，分散在贵州、四川、山西等全国各地，但产 能在 1.5 万吨/年以上的厂家只有 10 家。我国工业硅生产与国外比普遍存在 规模小，普遍采用 3200-6300kva 的小型电炉，这种电炉国外已淘汰，

21、装备 水平低，多数厂大原料制备、配料和加料等仍采用手工劳动，能耗高，物耗 大，环境污染比较严重。page 13 of 7013我国是工业硅生产、出口大国、近年来大约每年出口量在 2535 万吨 左右。到 2002 年我国工业硅出口量高达 51.28 万吨。我国工业硅消费结构与世界各国大致相同，主要用于铝合金，其次是化 工、半导体和钢铁工业。据调查，2002 年我国工业硅消费量约 60 万吨其中 消费于铝合金方面的约 42 万吨，占 70%，消费于化工方面的量 12 万吨，占20%，用于半导体和新型材料方面约 6 万吨，占 10%。 预计今后几年国内工业硅消费年均增长率为 6%左右，到 2005

22、 年国内工业硅消费量将超过 100 万吨。(源于中商网讯)2.2 工业硅国外市场2002 年国外工业硅年产能在 120 万吨左右，产量约 90105 万吨，且曾 减产态势。主要生产国家有美国、瑞典、意大利、俄罗斯、日本、印度、法 国、挪威等。近年像第三世界如巴西、中国产能不断提高，成为世界工业硅 生产大国。同时世界各国工业硅的消费结构也在逐步变化。70 年代世界工业 硅约 75%是用于铝合金，80 年代中后期下降至 57%左右。同期化工方面使用 却由 20%上升至 40%左右，制造半导体和太阳能电池方面用工业硅量增加， 但所占比例不大。钢铁用硅量越来越少，逐渐被优质硅铁所取代。伴随交通 工具轻

23、型化和建筑结构被铝合金所取代，用于铝合金方面有工业硅消费量不 断增加，铝金合用硅所占的比例虽近年来逐渐缓慢下降，但其绝对量仍在增 加。据报道，近十年，到目前世界工业硅消费结构大致情况是：铝合金 54% 用冶金级硅，化工 35%用化工级硅，it 集成电路半导体 6%，其它 5%。（材料 来源于美国国家商务部有关公开资料）2.3 工业硅的市场前景page 14 of 7014市场预测：预测今后国外对工业硅消费年均增长率约 24%，预计到 2005 年全世界 工业硅消费总量将增至 1200 万吨。目前国内工业硅厂家最大的工业硅炉是8000kva（但有人自称有 12500kva），不能合格地生产化学级

24、硅。国外生产厂 家主要是巴西、挪威，但其成本高，价格也比中国高 300600 美元/吨，而 又远离日本。我国是工业硅出口大国，是日本工业硅的主要供应国，国际市 场 19982005 年化学级硅增加量为 8%，到 2005 年，化学级金属硅需求量大 约为 100 万吨，缺口为 60 万吨，需从中国和原苏联地区进口 50 万吨。现实 是，我国目前化学硅供应能力不足 8 万吨/年。2.4 销路预测：我国工业硅产量在 2005 年将居世界第一位。年生产工业硅约 100 万吨， 国内需求量约 60 万吨，其余全部出口，国际市场工业硅消费主要是北美、 南美、中东、日本、欧洲、澳洲等，年需求量约 1200

25、万吨，同样在供给方 面 2003 年中国大陆平均每天有一台电炉上马，且每年冶金级硅以 7%的速度 递增，化学级硅以 8%的速度递增。仅日本的信越化工公司、东芝有机硅公司、 德山公司、东丽公司年需求化学级硅约 15 万吨，全部进口。前几年从巴西、 挪威等国家进口，但成本高，路途远。从 1997 年开始，少量地进口中国化 学级硅，每年逐渐增加。到 2000 年底，70%的化学级硅从中国进口。尤其是 日本信越化工公司现已在泰国筹建有机硅基地, 年需采购 3 万吨化学级硅原 料,所以在 2003 年投产化学级金属硅,生产销路十分有保障。2.5 价格预测： 硅的价格多年来比较平稳。但是每年价格有涨有跌，

26、总的来看，每年上page 15 of 7015涨，涨幅为 3%10%。化学级工业硅 2003 年 5 月市场 fob 天津新港最低价 1200 美元/吨，最高价 1500 美元/每吨。每吨冶金级工业硅 4-4-1 型号现市场最 低 fob 天津新港最低价 1000 美元/吨，平均每吨工业硅售价在国内市场折合 人民币 8888 元/吨。2002 年，纽约市场工业硅最低价 1200 美元/吨。美国对中国的工业硅加130%的反倾销关税，而欧洲对中国征收 59%的反倾销关税,所以作为英国伦敦 的上市公司雅高自己产品销售到欧洲有得天独厚的优势。2.6 走势预测： 工业硅被广泛应用于冶金，化工、电子等行业

27、，尤其是化学级工业硅是现代高科技多晶硅、单晶硅的原料，广泛应用于电子信息产业。据英国权威 机构 crg 预测，世界化学硅的需求将以至少每年 8%速度增长。到 2005 年， 世界化学级工业硅的消费缺口将近 30 万吨。化学级工业硅属有色类金属，是国家鼓励发展的现代高技术单晶硅、多 晶硅和硅片、晶圆的基础原料，广泛应用于信息、航空、机械、电子、化工 等领域。工业硅经过多工序加工处理，从多晶硅、单晶硅最后制成硅片，硅 片是集成电路、电子原器件必不可少的材料。日本把钢铁、铝和半导体硅统 称为三大金属材料。当今世界正进入信息时代，电子信息技术正成为经济增长的强大动力。 工业硅属高耗能产品，劳动强度大，

28、经济发达国家不愿意生产，产量逐渐减 少；另外，西方发达国家从节约能源和保护资源的目的出发，采取了限制工 业硅发展的方针，因此很多工业硅被迫关停或限产，如巴西有 18 台工业硅 矿热炉，已关停 7 台；挪威硅铁公司也已减产一半。随着信息时代计算机革 命的到来，个人电脑的普及以及近几年硅铝合金在汽车制造业的大量运用，page 16 of 7016使硅的需求量急剧增长，预计全世界工业硅在化学工业硅铝合金工业和电子 市场的年均增长率为 7%左右。由于上马金属硅冶炼厂项目的条件十分苛刻，比如要低电价、好矿石、 有木炭、环保支持等等，所以只要能符合条件上马，上马后的工业硅项目在10 年不会有任何风险。第三

29、章工业硅项目能源供应分析3.1 供电分析 随州市长州电力发展有限公司现有两台发电机组，每组发电功率为 2.75万千瓦时，若两组同时发电，年产约 3 亿度电。以 0.30 元/度电价供给雅高 硅业（湖北）有限公司，雅高硅厂采用直接接入 35kv 电的方式购买。不过 长州电厂应该把出厂的电变成雅高所需要的 35kv 电压。长州电厂现有能力 大约能满足雅高硅厂每年冶炼出 1.5 万吨金属硅。长州电厂承诺会配合雅高硅业（湖北）有限公司年产 50000 吨金属硅的 用电量来扩建发电机组，达至年发电量 6.5 亿度电。雅高硅厂冶炼变压器采用 35kv 进线，出线。 建议雅高硅业（湖北）有限公司先上马两台套

30、工业硅矿热炉用完长州电厂现供的全部电能后，再大步前进。就是采用“小步快跑”的方式两台套为 一上马周期逐步上马。3.2 供水分析 随州市曾都区水利局计划上马立方/小时供水站到达雅高硅厂。具体是从两公里外的河中打沉井引入井水到达厂内的水塔,作为循环水的补 充用水,冶炼金属硅。同时，为了降低成本，本公司利用位于厂区北部原有 的大约亩面积的塘堰作为循环水池，满足生产的全部正常用水需要。全厂循环用水量：1440m3/h。其中四台 9600kva 工业硅电炉，每小时page 17 of 7017要 576 立方米的循环水量，四台 12500kva 工业硅电炉，每小时要约 864 立方米的循环水量，所以 8

31、 台电炉每小时需 1440 吨循环水量。大约有十分之 一的挥发，每天挥发掉的水是 3456 吨。如果使用公司自己备用的水池中提 水，只需要补充挥发掉的水分就可以了。所以在厂区南部开挖大型循环水池 也有必要。3.3 电价的评估一般湖北省冶炼业高耗能用电的平均的价格基础是 0.33 元/度，而长州 电厂给予雅高的电价 0.30 元/度，有一定的优势。四川的金属硅冶炼业用的是小水电，的电价是 0.21 元/度以下，但是生 产时间短。冶炼一般冶金级的金属硅的电价的盈亏平衡点是 0.28 元/度；冶炼化学 级的金属硅的电价是 0.33 元/度，所以，雅高硅业最高采购长州电厂电的价 格是 0.33 元/度

32、。如果保持安全用电，必须在两个变电站接进复线到厂。为了提高电的质 量，必须将电厂发出的电能先上载大电网，后下载接入冶炼厂使用，尽可能 降低过网费。3.4 工业硅项目炼硅炉料供应分析 硅炉料种类：硅石、木炭（当冶炼冶金级金属时，可以用精制煤代替）、石油焦、松树球（玉米棒、木块等）。由于石油焦是工业产品，所以可以正 常采购。木炭本地不产，全部从山西采购。所以本报告重点分析硅石矿。炉料配方：硅石+石油焦+木炭（精制煤）+松球木块page 18 of 7018电炉熔炼：三相交流冶炼+碳素电极 出炉精炼：氧气精炼 工业硅冶炼的炉料比例是：每炼出一吨硅，单耗硅石 2.7 吨（破碎清洗 进炉前净料），木炭

33、1.1 吨（进炉时为一吨），石油焦 0.66 吨，电极 0.1 吨。3.4.1 硅石需求分析 信息时代的大米是硅材料；硅材料采自硅石矿。雅高硅业（湖北）有限公司生产 50000 吨金属硅，大约每年消耗 15 万吨石英成品矿石，就是相当 于每年消耗 20 万吨的石英原矿储藏量。3.4.1.1 硅石储藏量 硅石的储藏状况大体有五种：脉石英、石英岩矿、石英沙岩、变质石英岩、石英粉岩。冶炼化学级工业硅一般采用脉石英。脉石英的极品，根据国 家地矿部门的教材所说，采自蕲春的九棵松村，含硅量高达 99.9%以上，现 在保有量很少。如果采用低品位的石英矿石冶炼出高品位的金属硅会提高冶 炼成本。雅高硅厂拟采用脉

34、石英冶炼出化学级的金属硅。要求石英含硅量在99.5%以上。硅石成分：sio2 不小于 99.5%，fe2o3 不大于 0.06%，al2o3 不 大于 0.06%，cao 不大于 0.05%中国脉石英分布图如下：广济脉石英。黄梅山脉石英也丰富。蕲春县和 广济县交界的横岗山脉，是全国脉石英 99.99%含硅量产区之一。河南安徽湖 北三省交界处，如新县、金寨，岳西、太湖都是好脉石英的地方。福建北部、 浙江湖州、江西九江、湖北黄冈、河北寿县，内蒙西部形成了中国的脉石英 带。page 19 of 70193.4.1.2 硅石开采量硅石的开采过程是取得探矿权、采矿权-开采准备现场动力水电齐备-山皮剥露-

35、炸开石英原矿-加工分检-销售运转。 大约探明储量的 80%石英原矿储量能实现产品销售，其他矿渣和边料只能作为道路填充物。如果硅厂采购石英成品粗料，大约三吨石英能炼出一吨 金属硅。如果硅厂采用精检石英（三面白，四面白）矿石则能实现 2.2 吨石 英原矿炼出一吨金属硅。3.4.1.3 硅石可供量根据上面的分析，大约矿山上的 4 吨石英毛矿石能满足 1 吨金属硅的生 产。从湖北省现状来看，湖北的精制石英砂生产企业如蕲春县、广济县从安 徽的太湖县、岳西县、宿松县等地购进脉石英原矿。其他地方实现自产自供 自用。麻城市的脉石英矿石运到湖南也基本枯竭。英山县的脉石英销往岳西 基本枯竭。红安石英矿含铁高主要用

36、于武汉钢铁公司作为冶炼衬料。湖北的 丹江口铁合金厂，由于枣阳、随州石头质量的原因，放弃冶炼金属硅改烧铁 合金如硅铁。广水市则烧硅锰。湖北的京山采用自有的石英岩冶炼出 4-4-1 和 5-5-3 级别的金属硅和硅铁，六台矿热炉，不分昼夜炉火照天地。湖北的 广济县拥有大型石英岩矿山，准备效仿京山县冶炼出冶金级金属硅。从全国的冶炼工业硅角度来看，广西的矿石运到贵州。陕西的矿石销往 四川。湖南、福建、蒙古、云南、辽宁的矿山就地自采自用。山西从蒙古、 河南采购。东北三省从蒙古东部采购部分。湖北的脉石英主要加工成高纯砂 向全国销售，价格不断上扬。当然有一些中等的石英可以作为冶金级金属硅page 20 of

37、 7020的原料有待出售。随州地区硅石矿供应总量分析2003-7-28 根据随州市国土资源局矿产科杨先生介绍，国家部门没有任 何资料，但听区县村镇的反映，矿产科的同志踏勘过曾都区的五个点和广水 市的一个点。根据这一线索，公司许先生、钱先生和上海广济硅材料有限公 司胡先生等七人先后一同到达现场重复踏勘核实结果。从目前目测证物来 看，随州的脉石英矿大约能供 50000 吨产量。曾都区 - 新城的丘沟石英矿踏勘小节 根据雅高公司钱文斌和上海广济硅材料有限公司郭卫雄、吴铖昊、龚雅洁三人踏勘表明： 新城的丘沟村石英石矿属于脉石英，含硅量根据当地石英砂厂有关人士讲是 99.35%，具有分布广，埋藏浅，易开

38、采的特点。目测到大约有 5 米宽，8 米高的一个矿点，该矿是当地石英砂厂开采的矿石点，长度据说有 100 米 之多。大约 4000 立方米，9200 吨。如果进行地质工作，估计可以开采到 30 万吨总量。根据新城乡的主要官员所说，像丘沟村的石英矿点，本乡大约有十个。 具体有多少等待地质部门探矿结果。附录中有资料。万和的跑马岭 有零星矿点。草店镇的三道河村page 21 of 7021根据雅高公司钱文斌和上海广济硅材料有限公司调查员在镇经贸办主 任周强和胡明乾副镇长的陪同下，考察了三道河村石英资源，发现有高五米， 直径 8 米的圆型的矿坑，坑内积水，四周可以见到坑中有石英矿，矿石属于 脉石英。不

39、过伴有长石矿。没有开采价值。后来在周强的陪同下考察了岳家湾村二组凤凰岩，看到了开采长石矿时 发现有石英矿，目测到有 8 米直径的圆坑，有 9 米高，没有开采价值。南郊的羊子山 有零星矿点（已开采完）。广水市的蔡河镇徐店村大罗包山顶2003-7-28 许绍彬、钱文斌与项目研究小组成员在广水市蔡河镇政府招 商办负责人郝先生等陪同下踏勘大罗包山顶，结论是：距离山顶大约六十多 米，可以看到一个矿带，大约 30 米宽、长 40 米，高度 20 米，合计 24000 立方米，按照 2.3 比重，大约有 5.5 万吨总量。山下部 100 米处还有暴露的 矿带出现。该石英矿属于脉石英，呈现透明感，易细晶体，是

40、加工玻璃用的 石英砂的理想材料。可以作为炼硅的补充材料。广水县和大悟县有希望开采 出新的石英矿区五百公里范围调查炼硅炉料资源（从五百公里直径范围来看，脉石英的服务年限可以达到三十年。）河南省的石英调查 根据原有考察，河南省的新县有五处小型脉石英矿场，每场有 20 万吨page 22 of 7022左右。合计 100 万吨。 山西省的木炭调查由于山西、甘肃、四川、内蒙等省的冶炼厂的需求，促进了山西省运城 地区木炭业的发展；山西木炭成为冶炼界公认的标准。价格按照 100%含碳量 计算，送到冶炼厂依照距离的远近价格是 9001700 元/吨。山西的木炭的 运输普遍采用汽车加挂车（或 46 米长车）进

41、行，点对点进行减少抛货的空 间限制。雅高硅厂如果采用汽车运输木炭，要考虑铁路的隧道的高度。估计 到雅高硅厂大约是 1150 元/吨。（100%含碳量）安徽省的石英调查 根据原有的考察，结合本次的复查，证明安徽省太湖县具有大型脉石英矿场。2003-7-26 到 2003-7-27，公司许绍彬、钱文斌以及上海广济硅材料 有限公司彭达等人到达现场目测到大约如下场景：踏勘点之一 太湖县罗溪乡叶家村叶家湾山顶具有三条脉石英矿带，每条宽 100 米，长 100 米，高可以见到 10 米， 三条矿带共三十万立方米。按照 2.3 比重，大约有 69 万吨。踏勘点之二 太湖县刘羊乡范岭村铁窐（洼）组山顶 具有从

42、本山腰到山顶上的一个脉石英矿带，考察人员到达山腰，可以看到 20 米宽，150 米长，露出地表海拔大约 10 米，然后消失脉带，从山顶的 三户人家处又突出同样大小的矿场，合计有 6 万立方米，按照比重 2.3 计算， 大约有 13.8 万吨。page 23 of 70233.4.1.4 硅石价格曲线从矿山上开采出石英毛矿大约每吨成本是 25 元到 45 元之间。从矿山运 到火车站或者四十吨汽车货场大约在 15 元到 65 元之间。硅石价格的确定公 式是硅石价格=矿山出矿成本+短途中转成本+政府税费。 湖北的脉石英的每吨价格大体是在 65 元火车站货场（麻城站）到 120 元（蕲 春站）之间交货

43、。安徽的脉石英的每吨价格大约在 63 元（太湖站）到 280 元（安庆港）之间。3.4.2 木炭需求分析3.4.2.1 木炭供应的基础是木材，而湖北随州不准砍伐树木。3.4.2.2 木炭来源可靠性取决于地方政府政策，而随州市林业局禁止烧木炭。3.4.2.3 木炭的运距与成本的提高密切相关，所以随州的木炭唯一的来源是 从山西购买。从山西永济县采购木炭是目前最佳方案，问题是木炭供应不会长久，而 且受市场波动所牵制3.4.2.4 木炭的替代物是精制煤。仿效贵州冶炼 4 字头硅，用湖南牛马司煤 取代木炭。但是至今没有人能用精制煤取代木炭冶炼出 50%以上的 2 字头化学级工 业硅。所以还要从栽树、砍树

44、、烧炭做起，必须得到林业局的大力支持。安 徽岳西县人民政府就做到了“一厂一策”，准许岳西硅厂收购本县的木炭， 同时不准他人烧木炭销售他方。随州市人民政府招商引资应该作到一事一 议，特批地方采伐杂木烧制木炭专供雅高硅业（湖北）有限公司使用。木炭的指标，含炭量65%；水分12%；碳木4%；灰份2%；按照 100%page 24 of 7024含炭量计算。3.4.3 石油焦3.4.3.1 石油焦的种类冶炼金属硅采用 3#b 级别石油焦。安庆、岳阳等地炼油厂可以供货。荆 门炼油厂不产 3 号焦。3.4.3.2 石油焦的价格安庆出厂价格是 790 元/吨上下浮动。3.4.3.3 石油焦的供应厂家最好选安

45、庆、岳阳。当然全国范围挑选厂家是常 有的事。石油焦指标是水分3%；灰份1.2%；含硫量82.5%；三 号焦。3.4.4 松球和木块可以在随州当地收购解决。3.5 炉料市场价格调查3.5.1 从中华商务网专栏冶金炉料网得到确切报价：全国硅石到厂价在130 元到元之间。以四川的价最高，贵州的价最底。原因是四 川从陕西和湖北购买矿石，贵州检河中的鹅卵石。3.5.2 从电话咨询得到实时报价：湖北京山收购价 130 元/吨，生产 4 字头 硅。西昌生产 3 字头硅，硅石收购价 285 元/吨。3.5.3 从附近的某硅厂得到的真实报价：大悟硅厂检修，但是收购价为 83 元/吨硅石。page 25 of 7

46、0253.6 雅高硅厂和其他硅厂采购价格对比3.6.1 与四川省某厂对比通过电话与四川省蛾眉山某硅厂（生产 4-4-1；3-3-03）了解到真实情 况是：a，硅石三面白，含硅量99。5%；含铁量0.1%；含铝量0.15%，含钙量65%；水分12%；碳木4%；灰份2%；按照 100%含炭量计 算，1600 元/吨。木炭从山西省进。c，石油焦，水分3%；灰份1.2%；含硫量82.5%；三号焦到 厂价 940 元/吨。石油焦从太原进。3.6.2 与贵州省某厂对比（生产 5-5-3）硅石价（规格同上，下同）150 元/吨。当地供货毛料 90 元/吨。用鹅卵 石。当地供应。少用木炭 1400 元/吨（1

47、00%含碳量），用精制煤价 1200 元/吨。或者从湖 南进煤，少用木炭。从山西进木炭补充。石油焦 920 元/吨，从茂明购买石油焦。3.6.3 与安徽省某厂对比（生产 5-5-3）硅石价（规格同上，下同）130 元/吨。当地供货毛料 90 元/吨。当地供 应。木炭价 750 元/吨。当地供应。石油焦 890 元/吨，安庆炼油厂购买。 雅高硅业（湖北）有限公司确定在湖北省随州市建立工业硅冶炼厂，在五百公里直径范围中采购冶炼炉料，能保证炉料供应。雅高硅厂使用火力热page 26 of 7026电相对于使用水电而言成本相对提高，必须定位生产化学级工业硅，全部出 口赢得出口退税的政策，在此前提下，雅

48、高硅厂的产品会具有市场竞争力。取得曾都区硅石矿探矿权、采矿权的前提下，敞开收购随州广水本地的石 英矿石。说服地方政府，采用退耕还林的做法，允许先砍后补栽，根本上解决 木炭的不足。适时采购山西木炭，加以补充。第四章工厂布局和工厂建设方案4.1 工业硅生产工艺流程图如下：炼硅炉料供应洗煤硅石石油焦木炭硅石石油焦木炭洗煤破碎破碎破碎破碎水洗分级筛分水洗分级筛分计量计量混合配料混合配料9600kva 及 12500kva 矿热炉冶炼9600kva 及 12500kva 矿热炉炼精炼台包合成渣精炼台包合成渣page 27 of 7027破碎筛分破碎筛分入库入库出口、内销出口、内销4.2雅高工业硅厂选址说

49、明4.2.1，地理位置新征 20 亩土地，位于随州市曾都区厉山镇火车站的正北面。与随州 市火车货运场平行，火车直接引入到硅厂内。其中有大约0 亩是原来围成 的水塘，新征陆地面积实际是00 亩。土地落差在水平线米到米 之间。如果进行土地平整，耗费巨大，所以只有依据地形地貌进行设计。4.2.2，地质构造 自然山水条件：随州市南北西三面环山，构成闭合流域，为府河发源地。境内有涢水及 其支流如浪水、均水、漂水、和渣水等五大水系。总流域面积 5895.5k 平方 米。其上共有六座大型水库，十一座中型水库。4.2.3原始气象资料多年平均风速3m/s 多年最大风速22m/s 春夏秋冬四季的平均风速分别为 3

50、.2 3.0 2.7 2.9m/s 冬季风向西北风夏季风向东南风 全年为东南风频率为 12%page 28 of 7028多年平均气温15.6 多年平均最低温度-2.6年平均最高温度39.4 年平均降雨量1162mm 年最大降雨量1400.3mm 年平均蒸发量1520.1mm 海拔高度100m年降雪期12 月中旬至翌年 3 月中旬 最大冻土深度9cm基本风压计算值50kg/m24.2.4工程地质条件 地形地貌:勘察区场地较为平坦，相对高差小于 13m。由于缺少场地地形资料，且 附近尚无已有建筑物等标志，故本次采用相对高度。场地地貌特征为第四系 冲洪积平原。地层结构: 经本次勘测查明，场地上层自

51、上而下划分为：（1）细砂层土黄色，松散，稍湿。该层分布较为稳定且团结，底板埋深 0.8-1.0m。 成份以砂料为主，约占 85-90%，含少量粉粒，小于 15%。（2）砾砂圆砾层 灰黄色，中密密实、稍湿。该层分布连续且较为稳定，厚度较大，本次最大钻探深度 14.6m 仍未见底。局部夹有粉细砂层。该层含有大量圆砾及page 29 of 7029卵石，约占 25.65%不等，分选性差，砾石为次棱角状一次圆状。野外动力触 探试验锤击数 n63.5=2035 击。（3）砂岩层 仅在场地东侧，钻孔中砾砂层三下见有砂岩层。灰白色、固结坚硬、中细粒结构、块状构造，矿物成份以石英和长石为主。泥质胶结、强风化状

52、态。不连续，厚度不详，经钻探揭示 1.8m，钻探 8m 仍未见底。 全部土地地质是黄色土混合鹅卵石土壤，凝结性强，难于开挖，易于夯实建 筑基础。建造冶炼炉不必深挖地基。4.2.5 地震烈度和抗震设防烈度（1）根据 1993 年中国地震烈度区划图和 1994 年湖北地区地震 烈度区划图，本地区地震基本烈度为 8 度。（2）本工程内所有建筑物构筑物的抗震设防烈度均为 9 度。4.3雅高工业硅厂平面布局4.3.1 布局思路 该布局依据现有地形特点和冶炼厂矿热炉的生产需要以及货物进出方便而制定。1、冶炼炉的方向。冶炼炉南北朝向是为了满足生产环境的需要。本地 风向是南北风为主，电炉从东排到西，炉体之间高

53、温不会影响。所以选择一 字排开的排列法。2、起吊安排。平行的厂房的并排布局可节省大量土建费用和行车费用； 充分利用起吊设备。3、料场的布局。原材料放在北部可减少土方平整工作量，而且利用北page 30 of 7030部高出 5 米的地势，各种原料（燃料）不用机械转运，直接进入炉体的二楼 平台，方便混合料投入燃烧。4、物流畅通。利用待建的西部外环线公路，便于货运畅通。5、开挖水池。循环水池设在南部低洼处，土建费用少，贮水容量大。6、环保绿化。大片的绿化区不仅满足绿化需要，而且有利于环保。 我们布局思路实现的方法是：一、采用 3dmax5 完全仿真的设计思路，展示真实的建设场地。 二、通过 avi 文件格式动态展示总个工厂的布局。 三、尽量减少土石方工作量，依据工厂工艺流程的需要选择相应的地块布置生产线。利用 108m95m 之间的等高线落差，把料场设在厂区中间。