利用工业废渣生产15万m3a低温陶瓷复合材料项目可行性研究报告

1、利用磷渣生产 15万 m3/a 低温陶瓷复合材料工程可行性研究报告项目承担单位： 云南南磷蓝德新型建筑材料有限公司 技术合作单位：昆明理工大学项 目负责 人：高 峰昆明理工大学 1、总论1.1项目概况1.1.1项目名称、主办单位及法人项目名称：利用工业废渣生产15万m3/a低温陶瓷复合材料主办单位：云南南磷蓝德新型建筑材料有限公司法人代表：杨际洲项目负责人：高峰拟建地点：云南省嵩明县杨林工业开发区1.1.2项目简介低温陶瓷复合材料是以工业废渣如黄磷渣、粉煤灰等为主要原料，通过废弃物处理、 活化、复合、改性、成型、强化而成的类陶瓷材料，生产过程不用高温烧结，没有二次 污染排放。低温陶瓷复合材料具

2、有优良的物理力学性能，可采用众多方法对材料进行改性，可 衍生出众多产品在建筑工程中广泛应用。本项目具体产品有：新型墙板，透水砖，装饰 材料。总生产规模为15万mt项目投资5930万元，能形成每年15600万元的产值，12342 万元的利润，具有显著的经济效益。1.2项目背景、意义和必要性1.2.1符合国家产业发展方向据最新资料显示，我国工业固体废物年产生量已达13亿吨，累计堆存量超过 80亿吨，占地7亿点，每年流失和浪费的固体废弃物资源价值在400亿元以上，严重污染环境，浪费资源。固体废物的有效合理利用一直是我国政府和相关行业非常重视的问题。国家中长期科学和技术发展规划纲要 (2006 -20

3、20年)中环境领域优先主题之 一是“废弃物资源化利用技术开发”;城镇化与城市发展领域的优先主题之一是“节能 建材与绿色建材技术”。 2007年度国家高技术发展计划资源环境技术领域环境污染治理新技术优先主 题之一是“工业废弃物资源化技术”。云南省“十一五”科技发展纲要明确提出要加强“ 冶炼过程中固体废弃物资源的再生利用技术”、“废弃物循环使用技术”、“尾矿、冶金废渣利用技术的开发”；这些目标的实现，将能使云南省乃至我国生态环境良性循环、 资源利用永续不衰和 可持续发展战略得到具体体现。122低温陶瓷复合材料为工业废渣资源化提供了新思路在众多的废物资源化方案中，废弃物复合材料、矿渣微晶玻璃、轻型材

4、料、硅铝 铁合金等是废物综合利用向高技术和高效益方向发展的代表性技术；水泥、墙体材料、 道路工程、矿井回填是规模化利用废弃物的主要途径。规模化和高附加值相互统一将 是今后废物资源化的发展方向。由昆明理工大学开发的低温陶瓷复合材料制备技术为 固体废弃物资源化提供了新思路。低温陶瓷复合材料是以工业废渣为主要原料， 不需水泥和陶瓷材料的高温烧结，在 接近常温条件下通过化学反应制成的性能与陶瓷相似的一种高性能绿色环境材料，其制备机理为工业废渣资源化提供了一种全新的技术方案，是循环经济的重要技术支撑。低温陶瓷复合材料的原料组成要素有三类：第一类是作为基体材料的工业废渣，它们可以从粉煤灰、煤矸石、黄磷炉渣

5、、冶金 炉渣、尾矿、赤泥等经过机械、化学、低温热力处理后获得，因这些废渣主要以SiO2、AI2Q、CaO MgO Fe2Q为主要成分，可提供形成低温陶瓷长链结构的基本组成元素；第二类是活性添加材料，可以从工业废渣如碱渣、盐泥、锰渣、电石渣、造纸废液、 硅渣、窑灰等经过活化、复配而成，它们能提供活性离子使活化废渣中原始硅酸盐网络 结构解聚并在水为介质条件下再度聚合形成以硅铝、双硅铝长链为主的无机高分子聚合 物；第三是强化改性材料，赋予复合材料具有不同的性能，铸造废砂、炉渣、冶金渣可 作为颗粒强化材料使低温陶瓷复合材料具有天然石材、陶瓷的性能；废塑料、废纸、植 物剩余物可作为韧性材料使复合材料具有

6、木材、高分子材料和陶瓷的性能；污泥、膨胀 珍珠岩、泡沫使材料具有轻质、高强、透水、吸音特性。因此，几乎所有的工业固体废 弃物、城市垃圾和植物废弃物都能作为低温陶瓷复合材料的原料，而通过不同废弃物的 搭配复合，能生产出建筑行业普遍使用的大宗材料（见图 1）0低温陶瓷复合材料具有传统水泥基材料的施工操作性和经济性， 没有高温煅烧和极 端苛刻工艺条件，电耗是水泥的1/10，聚合物复合材料的1/35 ;煤耗是水泥的1/15， 陶瓷砖的1/3 ;没有废水和废渣排放；CO类工业废气排放是水泥的1/30。因此，和传 统材料相比，绿色环保，符合我国大力倡导的节能、环保产业导向。低温陶瓷复合材料具有优良的物理力

7、学性能，水化热低、收缩小、强度高、抗渗耐 冻、耐腐蚀、耐高温、耐水热，能在危险废弃物固化、人造石材、道路修补、墙体材料 方面获得广泛应用，是一种崭新的绿色环境材料。实施CBC复合材料技术将通过对相关行业的影响产生不可估量的经济价值。图1低温陶瓷复合材料的应用领域1.2.3产品具有广阔的应用前景本项目的主要特征是生产低温陶瓷多孔复合材料，具体产品定位为新型墙板，道 路透水砖和各种装饰材料。这些产品在目前国家大力实施节能减排、环境保护、循环 经济的政策环境下良好的发展前景。（1）新型墙板建筑墙体材料是消纳固体废弃物的有效途径，其中混凝土和墙体材料约占房建材料 的90鸠上。随着社会经济的发展和国家产

8、业结构的调整，大量新型建筑材料不断涌现， 传统使用的“秦砖汉瓦”正逐步退出（被强制）房建领域，取而代之的是具有轻质、保 温、隔热和砌筑功能于一体的多孔泡沫材料。目前中国单位建筑面积能耗是发达国家的 2-3倍，每年房屋使用的能耗达2.6亿吨 标煤；实心黏土砖产量7000多亿块，每年毁田12万亩；面对资源和能源的严重短缺， 我国必须大力发展节能与绿色建筑，其目标是到2010年，全国城镇建筑的总耗能要实现节能50%到2020年节能65%勺总目标。为了达到这些目标，必须大量使用绿色环保 的新型建筑材料，仅此一项，将有 2000 3000亿元的潜在市场价值。目前，兼具保温 隔热和隔断的新型墙体材料主要以

9、加气混凝土为代表，目前的产量只有980万m,只占墙体材料的1%各种具有节能、环保、健康的新型墙材每年有10亿m以上的巨大市场空间。但因加气混凝土实际上是一种水泥基材料， 存在的强度低、湿涨干缩大、吸湿性强、 空鼓、施工操作要求严格等问题导致房屋墙体开裂现象十分普遍。所以使用新型墙板既满足墙体砌筑和保温隔热的需要， 还能显著降低房建成本， 提 高房屋使用面积，并大幅度节省后期维护费用。此外，这种产品强度显著高于传统的加 气混凝土，不会带来施工方面的质量问题。（2）透水砖 我国是严重缺水的国家，拥有世界四分之一的人口，却只占有世界水资源的百分之 七。近年来，随着城市建设的高速发展，水体污染、水资源

10、短缺、噪音污染、城市热岛 和洪涝灾害等环境问题日趋突出，城市生态日趋恶化。要解决这些问题，是一个综合性 和系统性的问题。 从道路材料入手，采用环境友好的透水材料就能起到明显的生态效益。众所周知，我们居住的城镇道路，大都采用水泥，柏油、石材、陶瓷砖等不透水的 材质铺设的，统称为硬化。我国是严重缺水的国家，拥有世界四分之一的人口，却只占 有世界水资源的百分之十七。这些不透水的路面给生态环境带来诸多的负面影响。由于 铺设的路面不透水、不透气，雨水不能渗入地下，致使地表植物由于严重缺水而难以正 常生长；不透气的路面很难与空气进行热量、水份的交换，缺乏对城市地表温度、湿度 的调节能力，产生城市的热岛效应

11、。此外，不透水的道路表面容易积水，降低道路的舒 适性和安全性。当降水时，雨水只能通过排水设施排入河流，雨水带走大量的城市污染 物（油污、建筑废物、沙砾、淤泥、城市草地和公园喷洒的农药） ，因无法得到任何处 理造成接受暴雨的河流、湖泊的污染。另一方面，由于硬化地面对暴雨不能吸收，雨水 被高速导入当地的河流而流失，因此当雨季过后，当地又会出现干旱缺水的问题，陷入 恶性循环。用透水砖取代传统的道路材料，则能解决上述问题，这是传统的石材和混凝土制品 所不具有的生态功能。正因如此，透水砖的铺设已经成为政府部门的共识，在全国的很 多城市都已采用。这也正是本项目面临的大好时机。与目前透水砖品种相比，本项目的

12、预期产品具有良好的性价比，在进入市场过程 中占有无可比拟的优势：首先它采用的原料成本非常低，不用较为昂贵的水泥和高分 子粘结剂，不采用高耗能的烧结工艺。产品在满足透水性能要求的同时，表面具有石 材的装饰效果，因结构不同于传统产品的大孔隙，所以不容易堵塞，维护费用非常低。 此外，产品的成本低，物理力学性能好，具有天然砂岩和青石的古朴和庄重，应用前 景十分广阔。因此， 实施低温陶瓷多孔复合材料技术的产业化，既符合国家、云南省的产业政 策，也符合企业自身的发展需要，是技术、经济和环保的统一，通过产业化，预期将 产生良好的社会、经济和生态效益。2）装饰材料禾I用低温陶瓷多孔复合材料技术，可以生产各种建

13、筑装饰材料。例如：火山石, 建筑物外墙贴面，室内装饰贴面，室内地板材料等等。1.3主要技术经济指标表1主要技术经济指标序号项目名称单位数量备注-一-建设规模1墙体材料m3/a700002透水砖m3/a300003装饰材料m3/a50000二原料及动力供应1磷渣类废弃物吨/a2500002BSL吨/a38603CAT吨/a31504发泡剂吨/a455表面活性剂吨/a2166水吨/a120007电KWh/a25000008蒸汽吨/a450009煤三总图运输1工程占地面积亩802运入吨/a72723运出吨/a257272四工作日天/年300五劳动定员人134六项目总投资力兀59301设备投资力兀24

14、512建设工程力兀8863安装工程力兀3404其它力兀17535流动资金力兀500七经济指标1年产值力元156002年利税力兀123421.4 研究结论1）用黄磷渣类工业固体废弃物为主要原料生产低温陶瓷复合材料符合国家产业导 向和循环经济要求，具有良好的社会和生态环境效益。2）建成一条年产15万m3低温陶瓷多孔材料生产线，需要总投资 5930万元，达产 后能形成每年 1 5600万元的产值， 1 2342万元的利润， 可综合利用废渣近 25万吨，废渣 利用率占总物料的 97%以上，可形成一个以工业废渣为资源的新型环保产业，建立新的 经济增长点。3）随着城市化进程加快和城市建设的飞速发展，需要大

15、量使用价廉物美的新型地 面材料和墙体材料。以多孔材料为代表的墙体材料将是未来新型墙体材料的发展方向， 低温陶瓷多孔材料具有加气混凝土的优良性能，但弥补了不足，具有自装饰功能，是一 种具有竞争力的新产品。4）本项目抗风险能力较强，原材料、价格、销量和投资等因素波动性影响相对较 小。5）项目生产过程无苛刻工艺条件、无有毒有害物质使用和产生，不产生二次环境 污染，工艺过程简单，很容易实现清洁生产。6）基于上述分析，本项目的生产、技术、环保、安全、效益均十分可行，建议批 准实施。2、市场预测墙体材料2003年昆明市场墙体材料现状：总需求量约 24亿标块（其中：黏土实心砖 19亿标 块，新墙材 5 亿标

16、块。注：新墙材指除黏土实心砖外的所有砖、板、砌块 ），折合 363.64 万立方。其中，新墙材只占 26.3%左右（含砖、板、块。折合 95.64 万立方 ），其余为黏土 实心砖。如今，昆明已经在全面落实国家 “禁实”政策，要求全部使用新型墙体材料， 那么新型墙体材料的年需求量将为 363.64 万立方，市场机遇显而易见。目前，昆明市场年砌块生产量不足 50 万立方，而且主要是星罗棋布的小砖厂及私 人作坊所生产。年产 4 万立方以上的正规厂家屈指可数，而且多为黏土空心砖，混凝土 空心砖生产厂家较少。蒸压加气混凝土砌块全省至今仅有昆明是硅酸盐制品厂独家生 产。正规厂家生产的黏土空心砖、混凝土多孔

17、砖、混凝土空心砌块、发泡混凝土砌块、 蒸压粉煤灰加气混凝土砌块等不可能完全满足“禁实”后建筑市场对新型墙材的需求， 缺口较大。严重制约了墙改工作，而且在短期内难以改变。政府迫切希望社会各方踊跃 投资新型墙材行业，特别鼓励投资环保利废墙材，同时给予此类项目较好的税收等优惠 政策（免征增值税） 。目前昆明市场上墙体材料主导产品的种类和价格 （ 出厂价 ）：黏土实心砖：191元/ m3 （规格240X 115X 53）黏土空心砖：134元/ m3 （规格 190X 190X 190）, 139元/ m3 （规格 240X 190X 190） 混凝土空心砌块： 120元/ m3 粉煤灰加气混凝土砌块：

18、190元/m3通过以上对比不难看出, 由于国家政策对新型墙体材料的倾斜和加大对黏土制品的 限制,以黏土为特征的墙体材料价格急速上扬,市场正在日益萎缩。取而代之的是各种 新型材料,特别是承重混凝土砌块和加气混凝土砌块将成为墙体材料的新宠。其优点主 要是节能、环保、抗震、隔音、高强、轻质、防火等,因此越来越受到业界的重视,被 列为优先发展的产业。昆明地区 2001 年以昆政办通 （2001）88 号转发了市建设局等 六委局联发的有关“禁实”的意见,后又以 市建字（2002）178 号文推荐了三大类新 型墙材产品,即砖、板、块。其中又以砌块品种最多 , 主要是混凝土空心砌块、陶粒砌 块、加气混凝土砌

19、块三种。比较以上三种产品,以多孔为典型特征的加气混凝土砌块综 合性能较好、市场需求较大,是今后几年墙体材料发展的主要方向。本项目的竞争对手主要是混凝土空心砌块和加气混凝土。 混凝土空心砌块具有以下优、劣势：优势： 符合国家新型墙体材料的要求；生产材料资源丰富；投资小、易生产； 成本低、售价便宜；生产布局容易；可作为承重材料；生产厂家多,具有量上的优势。劣势： 容重大（是加气混凝土砌块的 1.5倍） ,这样将增加建筑物的总重量,增 加建筑的总造价,抗震性相对较差；由于是空心砌块,因此二次加工性能较差；隔音、 隔热效果较差；由于投资小、易生产,因此混凝土空心砌块的生产厂家多数是小企业, 形成一种生

20、产厂家多、单个企业生产量小的格局；产品质量参差不齐,给用户的使用带 来困难。加气混凝土具有以下优、劣势：优势： 轻质,具有良好的保温隔热和可加工性能,符合国家新型墙体材料的要 求；主要原料为粉煤灰类工业废渣,资源丰富。劣势： 投资大,产品存在强度低、湿涨干缩大,施工要求严格的问题。 本产品在密度、加工特性、保温隔热性能方面与加气混凝土类似,但强度高,与砂 浆的配合性好,这是以往建筑墙体材料不具有的功能。所以,本项目是一种具有广阔发 展前景的新材料品种。传统道路材料的种类、存在问题和市场分析混凝土地砖混凝土路面砖具有美化环境，改善路面、地面使用的功能，越来越多地被用于城镇 建设中。混凝土路面砖的

21、应用范围从人行道、 车行道、庭院等路面扩展到广场、 停车场、 仓库、工业厂房、车站、码头、机场、堤岸护坡等。近期，国家质检总局对混凝土路面砖产品质量进行了国家监督抽查， 共抽查了北京、 天津、河北、黑龙江、吉林、辽宁、山东、安徽、江苏、浙江、四川、上海、广东、福 建、云南等 15个省、市45家企业的 45种产品，合格 30种，产品抽样合格率仅为 66.7% 主要表现在强度不合格、耐磨性不合格、抗冻性不合格等几方面，而这几个性能正是混 凝土砖的最重要性能，与此同时，混凝土砖不耐久、易褪色，一般情况下，彩色混凝土 砖使用 2 年以后即发生严重褪色和老化，与周边建筑景观极不协调，让人产生一种城市 衰

22、败的感觉。因此，混凝土砖在城市建设中被大量使用近 20 年后，正有被一些性能好 的地砖（如石砖）取代的趋势，这从昆明市各混凝土砖生产企业普遍不景气的状况中看 出来。石质砖石材是人类历史上最早使用的建筑材料之一，许多世界著名的石建筑、石雕塑都记 载着人类文明史的发展历程和人类的聪明才智，构成了独具特色的石文化。中国拥有十分丰富的天然石材资源，已开发的大理石、花岗石、板石、砂岩遍及全 国各省、市、区，各类花色品种齐全。目前已纳入国家编号的花岗石有 240 个品种、大 理石 58 个品种、板石 8 个品种。近二十年来，中国石材工业迅猛增速发展，石材工业在中国国民经济中的地位不断 提高，年平均增长速度

23、超过 15%，成为中国建材工业中发展最快的产业之一。随着国民 经济的发展、城乡建设步伐的加快，大理石、花岗石、人造石等产量快速增长，石材消 费总量迅速上升，已成为世界第一大石材生产和消费国，石材产业初具规模，已形成了 北以山东为主，南以福建和广东为核心的石材深加工基地。据中国石材协会统计，近年来，中国每年应用石材产量都在 8000 万到 1 亿平方米 左右，未来58年内，中国石材国内市场仍将呈现供需两旺的态势。其主要拉动因素 是：北京 2008 奥运会和上海 2010 年世博会临近，城市改造、建筑装修等行业需要大量 石材供应；中国加快中西部地区的城镇化建设，城镇基础设施建设、园林建设、环境建

24、设、水利建设、公路修筑、家庭装修都离不开石材。中心城市的经济活动和建设对周边 地区和城市将产生重大影响。中国石材产品的应用范围和应用市场还将进一步扩大。2002 年，北京应用石材 1860 万平方米，上海应用石材 2200万平方米，天津、 大连、广州、深圳、福建的不少城市，应用石材数量也相当可观。 2003 年中国生产出来 的 1.9 亿平方米石材，有 2/3 用于供应国内市场， 1/3 出口。自从昆明 99 世博会后，天然石砖被广泛地用于园林、道路、广场，起到了良好的 装饰效果（如世博园、金马碧鸡广场） ，人们已经充分认识到朴素无华的天然石材比颜 色鲜艳的混凝土砖更具装饰性，因此，近年来，石

25、砖在昆明市园林、景观、道路新建、 改建、翻新中普遍使用，打破了混凝土砖一统天下的局面， 挤占了混凝土砖 1/3 的市场。石砖的优异性能和良好的装饰效果不容讳言， 其过高的价格和有限的资源量限制了 在更加广泛的公共场所应用。因此，相当长一段时间内，石材、混凝土砖并存的局面不 会改变，本项目将在昂贵的石材和性能差的混凝土砖之间找到市场切入点。传统道路材料存在的主要问题石材砖的质量和装饰效果非常好，在道路装饰中近几年来得到了迅猛发展。昆明市 场的石砖大部分来源于路南石林附近，路南石材已经家喻户晓，但是随着石林地质遗产 公园申报成功和旅游环境保护力度加强，石林保护区范围大幅度扩大，天然石材资源接 近枯

26、竭。这样，昆明的天然石砖就必须依靠从更远的地区采集，无疑大幅度提高了运输 成本，提高了建设工程成本，这是建设单位不能回避的问题。混凝土砖的最大优势在于价格低廉，但近年来，由于水泥价格上涨，导致混凝土砖 的生产成本大幅度上升，因混凝土砖的生产企业一般是小厂甚至作坊式工厂，为了降低 成本，往往减少水泥用量，结果导致混凝土砖的质量下降，大部分市场被石材挤占，呈 现全行业不景气的局面，有相当多的小企业被迫关闭。这种砖已经不适应城市现代建设 的需要。更为重要的是：传统的路面材料没有环保和生态功能。一方面它们大量消耗天然资 源，另一方面因其自身的特征，已经不适应城市生态环境改善的要求，必将退出历史舞 台。

27、2.2.4 市场预测2004年，昆明市人均拥有道路面积6.24m2,市区道路面积1182.64万吊，其中人均拥有道路面积仅为全国城市平均水平的 60%。按人行道面积为道路面积的 20.5%估算， 昆明市市区人行道面积为242.3万m,按每年翻新率20%+算，年地砖的需求量在48.5 万 m2 以上。现代新昆明的建设必将拉动庞大的城建规模， 滇池盆地城市人口可发展到 450万人， 城市建成面积460KM,在现有基础上将新增城市建成面积 308 KMf,新增城市人口 205 万，为了达到园林城市的标准，人均道路面积必须达到 15吊以上，相当于在10年左右 的时间内将新增人行道面积630.4万m，平

28、均每年的地砖需求量在63万m。2003年，昆明市人均住宅面积12 m2,按庭院道路面积占20%+算，小区庭院面积 为384万m，累计使用地面砖384万m。随着新昆明的建设，昆明市人均住宅面积要达 到20 m,中心城市人口 250万人，需新增建筑面积3080万 吭 新增庭院面积616万mi, 假设这些大型建设工程在 10 年内完成，则每年需地面砖 61.6 万 m2。此外，文化广场、园林景观、休闲场地、环湖景观大道、沿江景观的建设将是新昆 明建设中着力显现的特征，按照目前的发展态势和规划，与建筑特点相宜的地面材料需 求量每年在 20 万 m2 以上。因此，在未来的发展中，昆明每年的地面砖需求量在

29、 193万m以上，市场份额将由 石材、混凝土砖、新型地面材料共同分享。装饰材料低温陶瓷复合材料用于生产装饰材料的显著优点是：成本价格低廉规格尺寸可任意设计色彩可任意选择3、工艺技术方案生产工艺工艺流程选择用工业废渣制备低温陶瓷复合材料是昆明理工大学具有自主知识产权的专利技术， 该技术的关键工艺包括三方面：一是原料处理阶段，需要对废弃物进行处理，使其原始 硅酸盐矿物解离而处于活性状态；二是复合配料阶段，活性矿物、填充改性材料、添加 剂的水溶液必须充分混合均匀，并根据产品成型要求控制含水率；三是养护强化阶段， 在蒸汽作用下，混合料中的物质发生化学反应而使产品逐渐具有强度。在这一基本要求 下，选择已

30、经十分成熟、但节能效果好、没有高温煅烧工艺的蒸压工艺。这一工艺除能 满足低温陶瓷复合材料的生产外，还能生产蒸压砖等产品，可以多用途。抗市场波动能 力较强，而产品的工程化柔性生产能力显著提高。工艺流程图2工艺流程图工艺简述本工艺主要由五个工段组成：原料处理、添加剂配制、混料成型、养护、成品测试 与堆放。（1）原料处理工段：粗磷渣经汽车运输到厂堆场，自卸。采用装载车进行转运。 约占磷渣总量的 30%废渣需要粉磨，但因含水，需要进行干燥，干燥热源来自锅炉或干 燥机。干燥后的磷渣用皮带输送机送入球磨机上的料斗，料斗下安装圆盘给料机，均衡 加料，经粉磨后的磷渣粉用斗式提升机提入贮料斗，料斗下端安装螺旋给

31、料机，接口到 配料机。为调整产品的组成和颜色，需要配备两个粉体料斗。约占磷渣总量70%的粗鳞渣可能含有大块，适合先经过振动筛分，再转运到配料机料斗。粉体和骨料经自动配料 后用爬升机提入搅拌机。（2）添加剂配制工段：包括两个单元，首先是 BSL 的生产单元，两种物料经过配 料后放入压力釜，在蒸汽加热条件下反应一定时间后出料，静置沉降，清液送入贮罐备 用；在生产时，把生产好的BSL与CAT和水经过计量后在反应器中进行反应，当温度下 降到30C以下时，可以使用，用泵在控制流量的情况下加入到搅拌机。（3）搅拌成型工段：粉体、骨料、添加剂水溶液、发泡剂在此强制混合，搅拌顺序为：先加骨料、再加粉体、然后再

32、加添加剂，干混1-3min，再加水搅拌3-5min。混合料卸入下料斗，通过螺旋输送机强制出料，并加入已经涂好脱模剂的模具中，振动成 型，然后连同模具一起放在车架上。每班作业完成后，需要对搅拌机、管路各部位粘附 的物料进行清理。为了使产品多元化，在本工段预留场地安装砌块成型机 1 台、 2台 8 孔压砖机。（4）预养护工段：约 30min 发泡完成，切割多余物料（返回配料） ，模具车架一般 码放 5 层，连车带模送入预养室进行预养。其目的是使坯体尽早建立早期强度，以满足 脱模，提高模具周转率的同时，提高了整条生产线的设备利用率。预养至满足脱模要求 时即可脱模，模具返回使用，生坯码放到养护车进蒸压

33、釜，进一步提高强度。本工段建 造3条预养护室。（5）蒸压工段：由 4 条蒸压釜、平车、摆渡车、轻轨、卷扬机组成。预养护制品 经过码坯后，送入蒸压釜，按照升温 2h,恒温6h,降温2h的工作制度操作。降温过程 中的蒸汽一方面排入另外的蒸压釜升温，同时送入预养室。（6）成品测试与堆放工段：经蒸压后的产品必须经过抽样测试，严格确保质量要 求。测试指标包括外观质量、抗压强度、抗折强度、抗冻性、吸水率、耐磨性、透水系 数等。成品可以露天码放，码放场地平整，码放时，砖面对砖面。（7）加工：对于特殊用户提出的产品尺寸，需要二次加工，主要为切割机和抛磨机。3.2主要设备选型（1）破碎机：主要用于块状磷渣、炉渣

34、和生产过程废品的破碎。选用PE15CX 400型颚式破碎机。安装于磷渣堆场。该机每小时处理原料为14吨，磷渣颗粒的连接十分疏松，生产效率很高。选择一台，就能满足生产需要。主要性能参数见表8；表8颚式破碎机性能参数名称参数名称参数进料口尺寸（mm）150 X400电机型号J6112M-4排料口调整范围（mm）10 40电机功率（kw）15.0偏心轴转速（r/min ）300电机转速（r/min ）1500生产能力（t/h ）14外形尺寸（mm）875 X 745 X 935设备自重（kg）1100（2）干燥机：主要目的用于除去水淬磷渣中的水分，便于后续粉磨工艺。干燥的温度条件不苛刻，经计算，选择

35、一台 2.2 xm的回转筒式干燥机能满足要求。干燥机前需要配置皮带机和给料机，后需要配置提升机和料斗。（3）球磨机：全年需要磨磷渣为主的物料 6.0万吨左右，选用一台型号为 1.83 x 7m的球磨机，该机理论平均生产能力为 15t/h，日生产能力为180吨。因磷渣的易磨 性较好，基本能满足需要，其性能参数见表 9;表9球磨机性能参数名称参数名称参数筒体转速（r/min ）24电机功率（kw）245给料粒度（mm） 25 m3/h功率750W搅拌叶片转速35r/min料斗提升速度18r/min数量2X 7外型尺寸运输状态3050 X 2300 X 2680 mm工作状态4461 X 3050

36、X 2680 mm搅拌电机型号Y180M-4整机重量4000 kg功率18.5KW卸料高度1500 mm需要对该机的水泵系统，计量系统进行改进振动台：用于浆体的充型和密实化，与 2台搅拌机配套使用。据此设计8台 台面尺寸为14000X 1400伽振动台即可满足工艺要求。设备参数除振幅与频率外没有太 多的要求，可以自制，主要构件为台面、振动架、底座、电机。表11振动台主要技术参数项目参数项目参数电源220-240V振动次数：3000 转 /min频率50Hz台面尺寸1325 X1250 mm(12)平车：用于制品码放，并推入蒸压釜养护。宽度1400mm长度2000mm,理论需要约100张车。(1

37、3)预养室：要与前端的成型和车架以及后端的蒸压工艺衔接起来。每16h周转1次，经可能每次预养护半成品刚好满足 1蒸压釜的需要。1蒸压釜可养护38m产品， 可消化28张预养护支架的半成品，折合长度23m这样，单个养护室的内腔尺寸为：宽 1400mm窑墙净高1840mm长23000mm需要这样的预养室6条。设计成并列隧道式， 两头用吊拉门密封，内通蒸汽，温度设定值为30T50C。内层用砖砌筑或混凝土整体 浇注，中间加保温材料，外层用铁皮封闭或者红砖砌筑。预养的目的为合理加快砖体生坯的凝结硬化速度，在保证砖坯脱模强度、外观质量 的前提下缩短脱模时间，提高模具周转率。其预养时间及预养温度与气温和砖坯含

38、水率 有关，参考预养护制度如下表13:表13参考预养护制度预养温度预养时间静停室温1820C6h升温25 35C2h恒温35 40C8h(14)蒸压釜：每10h周转1次。需要4条整压釜，规格为 2000 x 21000mm承压1.25MP&每釜生产能力为38 m3产品。建议蒸压制度为：表14参考蒸压制度蒸压温度蒸压时间进釜升温室温184 C2.0h恒温184184C6.0h降温倒气和出釜35 40C2h蒸压釜必须具有相互倒气的功能，并在两个蒸压釜的压力平衡后，还进一步具有向预养室供汽的能力，从而实现热量的充分利用。 轻轨：用于新型墙板生产线及厂内半成品和产品的输送，约需11300m摆渡车：6台

39、。卷扬机：2台，10吨型。墙板成型机：8台。添加剂BSL制备装置1套：包括反应釜，泵阀，沉降池，贮料罐。 添加剂复配装置：用于激发剂的配制，上端设置搅拌装置，BSL水和CTA 进料和计量装置，下端设置液体计量装置，并与混合料搅拌机连接配套。可自制两个容量为10吊液体罐可满足要求，其规格为C 2000 x 3000伽。 切割机：用于火山石片材切割加工，最小切割深度300mm可选择一台石材 切割机。条纹加工机：一台，主要用于特殊制品的加工。砌块成型机：选择1台混凝土液压成型机。其它设备：装载车、叉车各 2台。机加工设备：机床，钻床，铣床，电焊机，钢材切割机各 1台。（25）分析测试设备：常规化学分

40、析仪器1套，水泥胶砂试件搅拌和成型装置1套, 万能试验机1台，抗折试验机1台。4、工艺布置本项目工艺由五个工段组成：原料处理、激发剂配置、搅拌成型、养护、成品堆放。1）原料处理工段：包括装载机、破碎机、干燥机、球磨机、提升机、粉体料仓等 设备，前端布置磷渣堆场。2）添加剂剂生产工段：包括反应釜、沉降罐和产品罐，并留有固体原料堆放和上 料空间，液体输送采用泵。3）配料成型工段：包括配料机、皮带输送机、强制搅拌机、压砖机、砌块成型机 振动台、添加剂复配装置等设备，两侧留有模具清理和堆放区，通过辊道、摆渡车与后 续工段连接。4）养护工段：布置6个预养室、脱模场地、4台蒸压釜，摆渡车、卷扬机和轻轨。5

41、）成品加工与堆放工段：包括轻轨、摆渡车，用于产品进出养护室和空车回转。 同时把切割加工设备布置在产品堆场附近。工艺设备清单表17主要机电设备表一览表序号设备名称单位数量规格/型号安装功率（KW）生产厂家1球磨机台31.83 X 7735.0四川峨眉兴德机械2破碎机台2PE150X 40030.0昆明重机厂3螺旋给料机台6电20018.0昆明输送机械厂4斗式提升机个3TD315100.0昆明输送机械厂5粉体料仓台2300m30.0自制6装载车辆10.0机电市场7料仓套144000 X 4000 X 60000.0自制8皮带输送机条8B50024.0昆明输送机械厂9电子秤台4Max500kg2.0

42、昆明衡器厂10液体储罐个20 2000 X 3000 mm0.0自制11添加剂复配搅拌机台26.0自制12双卧轴强制式搅拌机台2JS50048.0机电市场13振动台台81325X1250 mm17.6自制14平车辆1002200X1400 mm0.0自制15锅炉台14t0.0已有16预养室座61400 X 1840 X 23000 mm2.0自制17蒸压釜座42000 X 21000mm6.0四川峨眉兴德机械18蒸汽管道、泵套1各种规格7.5市场购买19摆渡车辆62200X1200 mm0.0自制20轻轨m1130018kg/m0.0钢材市场21卷扬机台25.0吨15.0机电市场22添加剂BS

43、L制备装置套115.0自制23干燥机台1 2.2 X 11418.524切割机台111.0机电市场25条纹加工机台15.5机电市场26叉车台20.0机电市场27化学分析仪器套10.0化玻仪器公司28试样检测套11.5昆明科析成套设备公司39性能测试套15.0昆明科析成套设备公司30砌块成型机台355.5西安银马实业合计11235、主要原材料及动力供应5.1主要原材料5.1.1主要原材料的组合原理低温陶瓷复合材料的主要原料有：以磷渣为代表的工业废渣、激发剂、表面活性剂 及促硬剂、发泡剂。各种原料的性质与作用机理如下：工业废渣：可以采用磷渣、粉煤灰、钢渣、矿渣、铸造废砂，是低温陶瓷复合材料 的主要

44、原料，使用时，首先把部分废渣进行物理活化，在激发剂、表面活性剂及助剂的 配合下处理成为胶凝材料，然后用该胶凝材料与原状固体废渣进行复合，并经过低温陶 瓷化处理，最终聚合成以低 c/s长链为主的化学键合陶瓷体。激发剂：一种高效废渣玻璃体解聚剂，可渗透到废渣玻璃体内部，促使原始的硅酸 盐网络深度解体，形成活性单体，为低温陶瓷二次网状结构的建立提供基础。表面活性剂及助剂：是一种高效分散剂，使用它可降低用水量，提高胶凝材料的分 散性，将对材料的强度、抗冻、抗渗等一系列物理力学性能产生良好影响。同时保证材 料生产过程中良好的工作性。促硬剂：提高制品的早期强度，便于脱模，提高生产效率。发泡剂：在复合浆体中

45、，因化学反应而产生气体，导致材料泡沫化。此外，为了改善材料的性能、提高装饰效果，可以采用不同类型、不同颜色的固体 废渣进行搭配组合。5.1.2主要原材料用量1）低温陶瓷复合材料配方及材料需要量:表18配方和材料耗量原料废渣粉粗废渣BSLCAT发泡剂表面活性剂水质量%751754.32.50.050.315年需要量/吨750001750003860315045216135005.1.3主要原材料来源和产地本项目的主要原料是磷渣、粉煤灰、冶金渣等固体废弃物，这些废渣的基本情况如下：磷渣：是本项目的主要原料，是黄磷生产过程中的玻璃状固体废渣，一般情况下， 每生产1吨黄磷，需要产生812吨磷渣，因磷渣

46、中含有磷和氟，可通过雨水淋溶造成 环境污染。仅嵩明、寻甸县境内就有多家黄磷企业，每年产生磷渣70万吨，目前除少量用于水泥生料配料外，大部分以堆存为主。粉煤灰：是火力发电企业燃煤发电产生的固体废渣，粉煤灰除少量在水泥、混凝土 和墙体材料领域得到应用外，大量低质粉煤灰仍主要以堆存为主，本项目所使用的粉煤 灰可从越钢电厂、白水电厂获得。矿渣：是炼铁过程产生的玻璃体废渣，主要成分为硅酸钙、铝酸钙，主要用来调整 产品的化学组成，非必要材料。炉渣：燃煤锅炉产生的废渣，因疏松多孔，主要作为填料，以降低产品的密度。炉 渣可从有关化工企业获得。添加剂：本项目添加剂全年总用量为 3600多吨，在昆明、曲靖附近的化

47、工企业或 化工市场购买，然后利用工厂条件进行生产和服配。因添加剂原料非紧俏品，受市场波 动的影响很小。5.2给水本项目用水主要指生产用水，并主要以原料处理和蒸汽养护为主。原料配方用水：理论用水142kg/ m3；蒸汽：理论耗汽量为307.6kg/ m 3 ；此外尚需产生少量洗涤用水，约占生产用水的 20%用量为28.5kg/ m 3,经处理后 用于生产；总用水量为478.1 kg/ m，蒸汽冷凝后的冷凝水回用于混合料料配制，基本不外排， 返回配料用（设蒸发损失为40%；洗涤与生活废水回用于生产的比例为 80%因此，每 年需要实际给水：总用水：47810吨，其中由废渣带入7200吨，循环利用20

48、736吨，补充用水19874 吨。无外排生产废水。供电从表17的设备表中，总安装功率 1200KV，需要安装2台600KVA勺变压器。供汽年理论最大耗汽量为 30760 吨，小时用汽量为 1.538 吨，购置一台 4 吨锅炉足以满 足生产需要。6、项目建设条件及厂址方案项目建设单位项目承担单位：云南南磷集团 云南蓝德化工有限公司 顾承东技术协作基本情况昆明理工大学是一所以工为主，理工结合，兼有经济、管理、文学、法律、教育等 多学科的综合大学。是云南省规模最大、办学层次和类别较为齐全的重点大学，属中国 著名大学之一。昆明理工大学现设有 18 个学院、1 个研究生院和 2 个教学部，有 60 个本

49、科专业， 4 个博士后流动站、 2 个一级学科博士点、 24个二级学科博士点、 56个硕士点、 18个工 程硕士授权领域和1个MBA授权点，有1个国家级重点学科、18个省部级重点学科， 9个省院省校合作共建的重点学科， 现有各类学生 36000余人，教职工 3232名在职中 , 中国工程院院士 1 人及兼职两院院士 16 人；学校现有 1 个国家级工程研究中心、 3 个省级重点实验室、 1 个教育部共建重点实 验室、 2个省部级检测站、 2个省级产学研联合开发中心、 2个省级示范实验室， 1所甲 级资质的设计研究院和 1 所甲级资质的环评所。早在 20世纪 80年代，昆明理工大学就在全国率先开

50、展了固体废弃物资源化科学研 究， 1995年申报成功了固体废弃物资源化国家工程研究中心， 一举确立了昆明理工大学 在固体废弃物资源化领域的国内领先地位，经过 20 多年的积累，已经形成了独具特色 的废弃物复合材料研究方向。近 5年来，昆明理工大学创造性地开展了用工业废渣制备低温陶瓷复合材料的研究， 得到了云南省自然科学基金和国内多家大型企业的资金支持， 建立了具有自主知识产权 的专利技术保护群，多项研究成果处于国内先进水平，目前用工业废渣制备低温陶瓷复合材料的多项核心技术已经成熟，达到了实施产业化的技术条件。建设场地项目选在云南省嵩明县杨林工业开发区7、总图运输及公用工程总平面布置总平面布置原

51、则（1）遵守国家有关方针政策，执行国家有关标准规范和规定；（2）满足工艺生产流程，使其顺畅合理，布置连续紧凑，节约土地资源，便于生 产管理；（3）辅助设施靠近服务对象，供电系统临近于用电负荷中心，以减少连接管线和 降低能耗；（4）创造良好的生产环境，达到功能区分明确，保持清洁的厂容和厂貌，避免交 叉污染，在厂区空地进行绿化，种植花草树木，立足把工厂建设成为环境友好型企业， 有利于生产工人的身心健康和实施文明生产、安全生产。建筑结构及土建设计依据（1）地震、地址等自然条件 地质情况：该厂址位于杨林工业园区，按现场观察，无不良地质情况； 地震：按建筑抗震设计规范 GB50011-200规定，抗震设

52、防烈度为7度。（2）建筑材料工程需要的水泥、钢材、砖、石、砂等均由当地提供。（3）施工安装条件一般具有国家二级以上安装资格证书的单位可承担本工程项目的施工和安装， 对于 像蒸压釜类特种设备，需要生产厂家安装。建筑设计生产厂房：按照各专业提供的可研设计条件， 在满足生产工艺的前提下， 力求经济、 美观、实用。对生产类型不同的厂房，根据其生产特点，对防腐蚀、防风、通风、采风、 环境卫生等有特殊要求的区域采取相应措施。结构设计：（1）结构造型的原则是先进、可靠、经济、合理；（2）尽量就地取材，降低建设成本；（3）结构形式：根据建筑物的跨度、高度、层数、荷载情况和使用要求，祥见建 构筑物表；（4）设计

53、中贯彻一体化、轻型化、露天化原则，优先选用新结构、新材料。表20建筑结构特性表序号子项名称基础结构类别屋面构造1原料棚砼地面钢结构彩色压型钢板2粉体罐砼基础砼框架局部遮盖3干燥机砼基础砼框架彩色压型钢板4料仓砼基础、挡土墙砼彩色压型钢板5提升机砼基础、挡土墙钢结构彩色压型钢板6添加剂生产车间砼基础砼结构现浇楼板7球磨机房砼基础砼框架现浇楼板、隔音墙8配料成型厂房砼基础砼框架彩钢瓦9预养室砼地面砖混彩钢瓦10蒸压釜砼基础砼结构彩色压型钢板11切割车间砼基础门式钢架彩色压型钢板12墙板生产车间水磨石地面砖混彩钢瓦8环境保护8.1建设地点环境基本情况本项目建成后，严格工艺要求，三废可实现零排放，不会

54、对周围环境造成危害。8.2参照执行的国家环保标准（1）中华人民共和国环境污染保护法（2）建设项目环境保护设计规定（国家环保总局字第002文）（3） 云南省建设项目环境保护管理规定（云南省人民政府令第105号）（4）环境空气质量标准（GB33095-1996中二级）（5）水泥厂大气污染物排放标准 GB4915-1996（6）工业企业厂界噪音标准，GB12348-90中三类区标准；（7）污水综合排放标准（GB8978-1996二级）；（8）危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别（GB5085.3-1996）;8.3主要污染物种类与产生源表22污染物基本信息污染物产生源主要危害固体废渣锅炉炉渣、残次品、洒落的

55、废弃物原料影响环境卫生废水蒸压、蒸养过程冷凝废水，日常生活废水（生 产间歇发生）、机器清洗废水污染水体废气锅炉燃烧烟气污染空气噪音粉磨及生产过程设备运转产生的声音职业性难听粉尘原料处理、输送过程产生的扬尘影响人体呼吸系统8.4采取的环保措施1）锅炉渣、残次品、加工废弃物经过处理后全部回用于产品生产；2）冷凝水回用不外排，生活废水经隔油除渣后回用于生产配料；3）选择符合环保要求的工业锅炉，尽量使用低硫煤；4）球磨机建隔音墙，大幅度降低噪音；选用螺旋给料机输送，降低粉尘污染;5）绿化厂区环境，改善环境质量，加强各污染发生源的控制。9、劳动安全卫生及消防9.1编制依据和法律法规（1）中华人民共和国安

56、全生产法（2）中华人民共和国劳动法（3）中华人民共和国消防法（4）中华人民共和国职业病防治法（5）危险化学品安全管理条例（6）安全生产许可证条例（7）特种设备安全监察条例（8）易燃易爆化学物品消防安全监督管理办法（9）危险化学品经营许可证条例（10）压力管道安全管理与监察规定（11）蒸汽锅炉安全技术监察规程（12）安全评价通则（13）安全验收评价导则主要危害1）粉尘粉尘在生产过程中对工人的健康危害较大，一般粉尘粒径在 10um 以下，人体吸入 后会在肺部长期沉积，影响肺功能，其中SiO2粉尘是造成肺纤维化并演变成矽肺病的主 要因素。粉尘在从原料处理到产品加工过程都会产生，工人长期无防护地在这种

57、环境中 工作，将受到粉尘造成的职业性伤害。2）噪音生产线线中的粉磨、搅拌、振动设备在运转过程中会产生高分贝噪音，若保护不恰 当，将导致工人职业性难听。3）机械性伤害和热辐射 在生产过程中，工人有发生机械、电、摔伤甚至死亡的可能性，养护过程可发生热 灼伤、窒息死亡的危险。职业安全措施和预期效果1）总体原则 工程项目在组织生产时，必须加强防毒和防尘工作的管理和领导，并有专人负责， 建立健全规章制度，加强安全知识的宣传和教育；改革生产工艺，以无毒或低毒的物料 和工艺替代有毒和高毒的物料和工艺；生产装置密闭化、管道化和机械化，尽量减少操 作工人接触有毒物质；加强通风除尘，净化回收有毒气体；做好个人防护

58、，严格执行劳 保条例。2）管理和安全技术教育培训 企业的管理者必须牢固树立“安全第一、预防为主”的安全生产方针，必须实行谁 主管谁负责，管生产必须管安全，必须把安全生产的意识灌输到每一个职工心里，严格 实行安全生产岗位责任制。在每个工段醒目位置，粘贴操作规程，要求操作人员严格按照规程操作，认真做好 当班记录，严格执行交接班制度，一定要让下一班的职工了解上一班的情况，工艺和设 备出现异常，必须进行详细记录，并注明处理情况，必要时上报处理。新职工上岗前， 必须首先进行培训， 培训合格方能持证上岗。 对于压力容器的操作， 必须有权威劳动部门颁发的压力容器操作证，定期进行培训和年检。外来人员进入车间，

59、必须先进行三级安全教育，佩带相关证件，穿戴安全帽、安全 服方能进入现场定期进行全厂的安全教育，对特种岗位、特种设备的操作人员进行定期培训，提高 他们的技术素质。3）技术措施（1）粉尘防治 本项目采取预防为主的方针，从源头上杜绝粉尘的产生，选择扬尘少的设备，采用 密封性好的粉体物料输送设备，物料尽可能减少露天堆放。提高设备的自动化生产能力，减少工人接触粉尘机会，降低粉尘危害。（2）噪音防治 噪音最大的设备是雷蒙磨，设独立隔音墙，降低噪音分贝。在高噪音环境不设固定 岗位，只进行巡回检查，对巡检工人配备防护用品，减少噪音危害。（3）防机电伤害 配电设备安装严格执行高压电器装置设计规范规定，如配电屏前

60、操作空间宽度 大于1.5m,所有正常不带电的电器设备金属外壳接地保护， 高压电器的裸露部分设安全 防护网，接地电阻小于 4 欧姆等。生产线上设置安全开关，为防误操作，在必要工段设置电器连锁装置，使操作必须 按照规定程序作业。所有转动设备的转动装置设置防护罩；在易发生机伤、物料飞溅设备处设置警告标 志；在需要跨跃设备处设安全桥。（4）防雷生产线上高于15m的建、构筑物设防雷装置，弓I下线和接地体符合建筑电器设计 技术规范，烟囱设独立避雷针和接地体。（5）防火防爆 主厂房、原料贮存及辅助建筑均按国家工业建筑的防火、防爆要求设计；在重要电器设备处配置专用灭火器材。（6）职业保健 生产过程实行机械作业