镍合金项目二期可行性研究报告

1、镍合金项目二期可行性研究报告福建鼎信实业有限公司二一年元月编制人员：姜海洪、项炳庆、钟文伟、朱彬、周宝清、伍崇华、林吉群、 董士虎、丁朝辉批准：项光通2 197 页 福建鼎信实业有限公司镍合金项目可行性研究报告 PAGE 11 197 页目 录 HYPERLINK l _TOC_250068 前言1 HYPERLINK l _TOC_250067 第一章 项目概况9 HYPERLINK l _TOC_250066 概述9 HYPERLINK l _TOC_250065 建设范围及界区9 HYPERLINK l _TOC_250064 项目地理位置及交通10 HYPERLINK l _TOC_2

2、50063 1.4 气候10 HYPERLINK l _TOC_250062 公司简况与项目由来12 HYPERLINK l _TOC_250061 设计规模及产品方案14 HYPERLINK l _TOC_250060 项目建设条件14 HYPERLINK l _TOC_250059 建设方案15 HYPERLINK l _TOC_250058 环保、节能、安全、卫生与消防20 HYPERLINK l _TOC_250057 项目建设进度23 HYPERLINK l _TOC_250056 投资及经济效果23 HYPERLINK l _TOC_250055 综合技术经济指标24 HYPERL

3、INK l _TOC_250054 存在的主要问题及建议24 HYPERLINK l _TOC_250053 第二章 建设方案研究29 HYPERLINK l _TOC_250052 冶金工艺方案研究29 HYPERLINK l _TOC_250051 冶金试验研究34 HYPERLINK l _TOC_250050 产品方案研究35 HYPERLINK l _TOC_250049 电炉镍合金冶炼现状及技术支持36 HYPERLINK l _TOC_250048 第三章 冶炼38 HYPERLINK l _TOC_250047 3.1 概述38 HYPERLINK l _TOC_250046

4、生产规模及产品38 HYPERLINK l _TOC_250045 原料、燃料及辅助材料39 HYPERLINK l _TOC_250044 冶炼工艺组成及过程描述41 HYPERLINK l _TOC_250043 冶金计算46 HYPERLINK l _TOC_250042 主要设备选择及说明50 HYPERLINK l _TOC_250041 车间配置56 HYPERLINK l _TOC_250040 主要技术经济指标56 HYPERLINK l _TOC_250039 问题及建议59 HYPERLINK l _TOC_250038 第四章 烟气处理60 HYPERLINK l _TO

5、C_250037 干燥窑烟气处理60 HYPERLINK l _TOC_250036 回转窑烟气处理61 HYPERLINK l _TOC_250035 电炉烟气处理63 HYPERLINK l _TOC_250034 第五章 总图运输65 HYPERLINK l _TOC_250033 5.1 概述65 HYPERLINK l _TOC_250032 总平面布置66 HYPERLINK l _TOC_250031 内外部运输68 HYPERLINK l _TOC_250030 需要说明的问题69 HYPERLINK l _TOC_250029 第六章 公用辅助设施及土建工程70 HYPERL

6、INK l _TOC_250028 6.1 给排水70 HYPERLINK l _TOC_250027 6.2 电力74 HYPERLINK l _TOC_250026 6.3 自动化仪表78 HYPERLINK l _TOC_250025 6.4 电信83 HYPERLINK l _TOC_250024 采暖通风与收尘85 HYPERLINK l _TOC_250023 建筑与结构93 HYPERLINK l _TOC_250022 中心化验室102 HYPERLINK l _TOC_250021 6.8 氧气站105 HYPERLINK l _TOC_250020 第七章环境保护及可持续发

7、展108 HYPERLINK l _TOC_250019 7.1 建设地区环境概况108 HYPERLINK l _TOC_250018 7.2 社会经济概况 110 HYPERLINK l _TOC_250017 设计采用的标准110 HYPERLINK l _TOC_250016 主要污染物排放及环保治理措施110 HYPERLINK l _TOC_250015 环境管理与监测机构112 HYPERLINK l _TOC_250014 HSE 管理体系112 HYPERLINK l _TOC_250013 可持续发展相符性分析116 HYPERLINK l _TOC_250012 环保投资

8、估算117 HYPERLINK l _TOC_250011 建设项目对周围环境影响的估计117 HYPERLINK l _TOC_250010 第八章 劳动安全卫生与消防设施 119 HYPERLINK l _TOC_250009 劳动安全卫生119 HYPERLINK l _TOC_250008 消防设施121 HYPERLINK l _TOC_250007 第九章市场分析123 HYPERLINK l _TOC_250006 9.1 世界镍资源1239.2 镍合金生产124 HYPERLINK l _TOC_250005 9.3 镍消费126 HYPERLINK l _TOC_250004

9、 9.4 镍价格128 HYPERLINK l _TOC_250003 第十章投资估算及资金筹措 130 HYPERLINK l _TOC_250002 10.1 概述 130 HYPERLINK l _TOC_250001 10.2 投资范围及内容130 HYPERLINK l _TOC_250000 10.3 编制依据13010.4 降低投资的主要措施 13010.5 投资分析 13110.6 投资估算书 13110.7 项目总投资 13110.8 资金筹措及使用计划 131第十一章成本及费用估算13711.1 概述 13711.2 总成本费用138第十二章财务分析14212.1 概述 1

10、4212.2 利润计算14512.3 财务效益分析14512.4 不确定性分析14612.5 综合评价148第十三章项目风险及机遇15113.1 项目风险15113.2 项目机遇152第十四章项目执行计划15414.1 项目工作范围15414.2 项目实施计划15414.3 项目组织和管理15514.4 项目控制15714.5 项目设计工作15814.6 设备及采购 16014.7 施工计划 16214.8 环境、安全和健康 16414.9 预试车和投料试车 16614.10167附表：主要设备一览表附图：总平面图、工艺流程图前 言福建鼎信实业有限公司在福安市湾坞工贸集中区镍合金项目一期的 基

11、础上，继续进行二期建设：即镍合金产品生产扩建以及新建精炼、深 可新增年产镍合金20万吨、深加工产品年产50万吨。青山钢铁董事局下属的上海鼎信投资公司已经控股了印尼八星公司位于苏拉威西岛东南部一座储量丰富的镍矿，是本项目主要原料的长期供应商，原料供应充足、稳定、有保障。本项目生产工艺先进、环保节能，项目总投资 7亿元，其中建设投万元，全部投资内部收益率为 44.13%,投资回收期为 3.91济效益较好。项目选址在白马深水港区，便于矿石运输储存，利用国外镍资源生产出国内需求日益增长的镍合金深加工产品，符合国家产业结构调整政策。第一章 项目概况概 述二期镍合金冶炼项目仍然采用成熟而先进的回转窑电炉生

12、产工艺，将红土矿冶炼成镍合金初级产品，精炼、深加工项目借鉴青山钢铁董事局所属不锈钢企业部分工艺，与四川大学以及国内知名的设备制造商联合开发的新型、具有自主知识产权精炼工艺和配方。可行性研究包括：项目概况、建设方案研究、冶炼、精炼、烟气处理、总图运输、公用辅助设施及土建工程、环境保护及可持续发展、劳动安全卫生与消防设施、镍市场分析、投资估算及资金筹措、成本及费用估算、财务分析、项目风险及机遇、项目执行计划共14个章节。3条镍合金生产线，两条精炼生产线、一套连铸坯生产设备，年产金属镍5万吨、镍合金连铸坯60万吨，目标用户是不锈钢厂和金属镍深加工厂。项目建设充分利用企业自身的加工力量，大部分设备自行

13、制作安装。以满足正常生产为前提，关键设备先上，以主生产设施为主，部分辅助生产设施（如码头、堆场、机修、综合仓库等）待主设施部分运行后施工，辅助生产功能委托外协单位；本着先生产后生活的原 则，生活设施分批建设。工程虽采取节约措施，但是环保、安全卫生设施严格执行国家规范，设计、建设一次到位。建设范围及界区福安市人民政府负责协调项目用地审批手续和场地平整，项目用地满足项目直接建设要求。项目用电由福安市供电部门负责将专用供电线路配套到项目用地边缘。项目供水的外部配套建设由福安市人民政府负责，由其将公共供水管道（满足项目用水量需要）铺设至项目用地边缘。项目配套道路铺设至项目用地边缘也是由福安市人民政府负

14、责，道路铺设以保证不耽误项目建设和投产运营为前提。项目之外将建自有码头和厂外湿矿堆场（厂区以西堆场。矿石由海运至码头后送矿石堆场堆存，再用汽车运输入厂区全厂回水自流排至电炉水碎渣循环水热水池，回用于电炉水碎冲渣水的补充水，不外排，无需考虑厂外排水系统。工程主要项目包括：湿红土矿堆场及上料系统、干燥厂房及电收尘、干燥烟囱、破碎筛分厂房、原料棚（干矿堆棚及辅料堆棚、烟尘制粒及配料厂房、焙烧厂房及电收尘、熔炼（电炉）厂房及布袋收 尘、精炼和连铸、通风除尘、冶炼烟囱、燃煤棚、粉煤制备车间、空压机站、总降压变电所、氧气站及循环水、给水泵站及加压泵房、柴油库、冶炼循环水泵站、水碎渣循环水、耐火材料及电极糊

15、库、综合楼（包括化验室、食堂及浴室。各区域布置详见冶炼厂总体布置图。项目地理位置及交通项目地理位置项目建设地属福建省福安市。福安市地处福建东北部，是闽东地601880km2，海岸线68.51-1、1-2。区域环境项目拟建于福建省福安市白马港东岸湾坞开发区。距温福铁路5km8.3km，现已贯通，“同三”高速公路湾坞至福安段的支线也已贯通通车，湾坞半岛铁路支线己报批。气 候福安市属中亚热带海洋性温暖湿润的季风性气候，四季分明，具有日照长、气温高、雨量充沛、无霜期长、季风明显、台风频繁等特点。 PAGE 12 197 页福建鼎信实业有限公司镍合金项目可行性研究报告1-1 项目区域位置图1-2 项目区

16、域位置图（放大）气温、气压最热月7月）平均气温28.，多年最冷月1月）平均气温9.。 福建鼎信实业有限公司镍合金项目可行性研究报告 PAGE 25 197 页地处赛溪谷地的福安市因其特定的地形环境而有“火炉”之称。 高温69760%，830%。781018.0mbar。风项目所在地年主导风向为西北风，夏季主导风向为西南风，冬季主23.7m/s。平均每年项目所在地福安市地段台风23 个，最多年有 5个。影响台风较集中的时段是7月中旬9412月上旬。台风往往带有强烈的狂风暴雨，对其所经过的地区影响极大。降雨量、湿度1578.2mm，年最大降水量2212.1mm，日最大降水量269.3mm。多年最热

17、月平均相对湿度为77%，多年最冷月平均相对湿度76%。日照、雷电年日照 58.5一年中各月均可能 出现雷暴，但以 7、843%。海水潮位历年最高潮位5.25m（黄海高程）。公司简况与项目由来公司简介福建鼎信实业有限公司是青山钢铁董事局下属的子公司，是为了满足内部外部对镍合金需求日益增长的需要、连接内部上下游产业专门成立的业务部门，顺应了国家“走出去”的发展战略，符合国家有关重要资源开发的产业政策。凭借青山钢铁董事局雄厚的经济技术实力和上游产业充足可靠的原料供应，福建鼎信实业有限公司将逐步做大做强。青山钢铁董事局是国内负有盛名的从事不锈钢生产的龙头民营企业。从2003500强，中国制造业500强

18、、浙江省制造业百强企业、浙江省百强民营企业。董事局下属青山控股、泰朗管业、上海鼎信三大集团公司，在全国辖有三十余家控股企业和合资公司。在浙江丽水、河南许昌、广东清远和上海奉贤建有四大不锈钢生产基地。董事局下属企业现有职工五千余人。 2008年生90116亿元。产品行销全国各地并畅销美国、西欧、中亚、东南亚等国际市场。在这些国家和地区设有营销公司或代销点。青山钢铁董事局根据中央提出的全面建设小康社会的战略目标和特钢产业发展政策，结合本身的经济和技术实力，从 2007年开始，就向不锈钢产业的上游原材料镍合金生产的方向发展，逐步形成从主要原材料生产到终端产品加工的较为完善的生产链，以降低生产成本，扩

19、大市场竞争力，提升经济效益，增强打入国际市场的力度。青山钢铁董事局发展镍合金产品具备诸多优势：第一、具有生产不锈钢丰富而成熟的经验，涉足镍合金市场时间较长，具备广泛的营销渠道；第二、从2007年起，开始进军不锈钢上游产品领域。在河南许昌长葛市与张家港浦项合资建立了镍冶炼厂，进行镍矿粗加工，日产镍合金800吨，月产2万多吨。本公司一期镍合金项目是国内首条采用国际先进工艺的生产线，即将投入运行，将为二期建设提供重要的参考数据；第三、经过两年的艰苦洽谈，今年上半年，终于与印尼八星矿业公司合作，成立了苏拉威西矿业投资公司，我方占份，该公司拥有印尼红土镍矿矿区面积 49000公顷的开采权。公司已经取得印

20、尼政府颁发的开采许可证，开采期限为 30年。现已进入开矿的前期工作，预计今年年初投产。由此，充足的矿源可以成为国内建造加工企业的可靠保证。项目由来世界上硫化镍矿资源紧缺，镍消费量却不断攀升，加大了世界对储量丰富的红土镍矿资源的开发力度。考虑矿石运输便利，参与世界红土镍矿的开发，国家鼓励有条件的企业在沿海地区建立大型镍合金生产基地，资源紧缺的镍合金生产符合国家产业结构调整政策。较好投资环境的港口地区，建设镍合金冶炼厂，使原料运输得到充分保障，降低了生产成本；周边配套设施齐全，降低了建设投资和施工周 期；项目地周边地区对镍合金需求巨大，产品供不应求。设计规模及产品方案设计规模每年处理干基红土矿25

21、2万吨，每年生产镍合金初级产品。本项目生产的镍合金成分见表1-1。表1-1福安湾坞镍合金项目镍合金成分成份NiFeCoCCrSiSP%25.0072.000.640.300.550.650.850.01项目建设条件周边经济情况描述之一、出口总额占二分之一以上，是推动宁德经济发展的骨干力量， 具有突出的区位优势、优越的港口条件、良好的发展基础、鲜明的产业特色。福安市在科学发展观的引领下，深入贯彻落实省委八届三次全会提出的“又好又快发展，全面推进海峡西岸经济区建设”精神， 主动跟进、融入海峡西岸经济区建设和环三都澳综合开发大局，把实施项目带动和品牌带动作为促进经济又快又好发展的两个重要抓手， 之乡

22、”等区域品牌，建设海峡西岸重要制造业基地，发挥福安在闽东的龙头带动作用。福安经济开发区是闽东水陆交通枢纽和闽东北及浙南地区的重要物资集散地，也是宁德市实施沿海发展战略的重点地区。开发区面积8310温(州)铁路经过该区，素有“黄金水道”之誉的赛岐港是闽东的中心3003000t5020区内白马港经国务院批准为国家一类口岸，对外轮开放。原料供应项目建设前已落实了矿石的来源，青山钢铁董事局下属鼎信投资集团控股的红土矿资源开发公司，已拥有苏拉威西岛东南部占地4.9万公顷、800万吨金属镍储量的优质矿山，将长期供应本项目红土矿，项目原料供应充足、稳定、有保障。冶炼实践青山钢铁是专营不锈钢生产和销售的企业集

23、团，是一家从事资源采、选、冶的民营不锈钢企业，在中国不锈钢行业中排名第三。本公司年产10万吨镍合金项目正在建设之中，即将有一条生产线投入运行。外部设施供电当地供电部门负责将专用供电线路配套到项目用地边缘。供水外部水源为市政自来水厂，供水量可满足本项目需求。交通运输项目地新建的临时货运码头已经投入运行，正式码头正在办理立项审批，高速公路、铁路已经通车。建设方案厂址方案项目包括： 湿红土矿堆场及上料系统、干燥厂房及电收尘、干燥烟囱、破碎筛分厂房、原料棚（干矿堆棚及辅料堆棚、烟尘制粒及配料厂房、焙烧厂房及电收尘、熔炼（电炉）厂房及布袋收尘、精炼厂房及布袋收尘、通风除尘、冶炼烟囱、燃煤棚、粉煤制备车间

24、、空压机站、总降压变电所、氧气站及循环水、给水泵站及加压泵房、柴油库、冶炼循环水泵站、水碎渣循环水、耐火材料及电极糊库、综合楼（包括化验室、食堂及浴室，详见总体布置图。项目地邻靠新建的货运码头，场地尚未平整，道路有待开发。临海之处可建深水码头。开发区给水管：沿厂址西侧二级疏港公路敷设动力电源：厂址以东变电所原料码头：厂址西南生活、居住区：厂址西北冶炼概述2%以上，矿石中含MgO、SiO较高,2属于典型的硅镁镍矿。处理这种矿石，世界上普遍采用回转窑电炉（简称RKEF）工艺。 该工艺流程： 堆式配料回转窑干燥回转窑焙烧电炉熔炼精炼浇铸产出合格镍合金。根据冶炼工艺流程和设备选择，采用333000kV

25、A252万吨，燃料为烟煤,还原剂为无烟煤和烟煤。冶炼工艺简述堆料场粒度-100mm外湿红土矿堆场进行堆存。厂内设短期储存的湿红土矿堆场，用于干燥上料和计量。矿石干燥从料堆场来的矿石送进 5.040m输送到贮料仓中。干燥排出的烟气经电收尘器收集烟尘，烟尘用气力输送到烟尘制粒系统，烟气经排烟风机和烟囱排入大气。还原焙烧干燥矿石、无烟煤、烟尘粒加入 4.4100m 回转窑。混合物料经脱水、预热、焙烧及部分还原产出 750850的焙砂，送电炉熔炼系统。回转窑产生的烟气经电收尘器收集烟尘后由排烟机排入大气，烟尘用气力输送到烟尘制粒系统。电炉熔炼本项目采用333000kVA 产出粗镍（含Ni25.0%）和

26、炉渣。粗镍从电炉放入钢水包，熔体温度约1480，钢水包由钢包车运往浇铸车间。电炉渣经水淬后，用汽车运出外卖。 电炉产生的烟气先经水冷烟道、烟气冷却器降温。（4）烟气处理电炉熔炼过程中渣口、放出口等处的烟气则由通风系统收集，并与冷却器出来的电炉烟气合并，一齐进入袋式收尘器收集烟尘，再由排烟机排入大气。烟尘用气力输送到烟尘制粒系统。烟尘制粒全厂收集的烟尘用气力输送到烟尘制粒系统的烟尘仓，再经螺旋输送机、增湿螺旋输送机、圆盘造球机与部分干矿一起制粒。烟尘粒含水24%。烟气处理流程焙烧回转窑烟气处理流程为：回转窑干燥窑布袋收尘器风机烟囱。熔炼电炉收尘流程为：电炉水冷烟道烟气冷却器（或直接进入回转窑）袋

27、式收尘器风机烟囱。150m烟囱排空，熔炼电炉烟气通过约120mSO2标准要求。燃料准备干燥窑、回转窑采用煤粉作燃料，采用立式磨机将原煤制成煤粉，煤粉粒度-20080%。制氧站LFLF 炉搅拌等。200m3/h99.6%，氧气使用压力0.8MPa。氮气设计能力为： 200m3/h99.6%，氮气使用压力1.5MPa。公用辅助设施供电本工程在冶炼厂区边设置一座总降压变电所，变电所内设置三台35kV35/10kV，33MVA10kV10kV配电站、空压机站、熔炼循环水及厂区的电源。本工程一、二级负荷采用双回路供电。对有保安要求的一级负荷另设置柴油发电机作为保安电源。本设计电气设备选型以满足生产运行条

28、件、性价比高、可靠性高、安装周期短、维护方便或免维护为原则，主要采用国内优质产品。主 SFZ105万t（Ni） /a 时，电力计算负荷及年耗电量如下：用电设备安装总功率113176kW工作设备功率91629kW计算有功功率91629kW68971kvar计算视在功率115399kVA其中动力负荷35724kVA功率因数年耗电量供水0.921.25x109kWh其中：生产新水：10600m3/d（包括未预见水量1440m3/d）生活水：100m3/d回用水：2813m3/d循环水利用率: 92.2%外部水源为市政自来水厂，供水量可满足本项目需求。本工程生 产用水和生活用水接管点均设在厂区围墙外1

29、m，生产水两路供水,在厂300010003消防高 池供水。厂区设给水加压泵站一座，给水泵站内生产水泵将生产水送至生产高位水池，消防水泵将消防水送至消防高位水池。自控为使企业经济效益最大化，提高劳动生产率，主要工艺流程以计算机控制系统为主，集仪控、电控于一体，具备国内先进水平，安全可靠，易于操作。原则上所有工艺参数均由控制系统进行监控。个别较为独立的车间仪表测点少，检测控制要求不高，采用智能数字仪表监控的方式。尽量减少简单控制工艺设备成套带控制装置与厂区控制系统通 讯，采用信号直接进控制系统的方式，根据设备厂家提供的控制方 案，由控制系统直接实现对这些设备的监视及控制，如高温排烟风机等。部分采用

30、国外或国内的公司成套生产的工艺装备，如仪表和控制系统也在其配套供货范围内的，应与本设计的仪表和控制系统选型保持一致，满足备品、备件和维护的要求，并提供国际标准化组织认可的通讯方式，便于整个厂区的控制系统联网通讯，如高压风机、空压机等。通信本着技术先进合理、实用性强的原则，确保生产高效、安全及生产指挥的灵活、便捷，本项目冶炼厂区电信设计主要包括内部生产调度通信系统、计算机网络系统、工业电视监控及安全防范系统、火灾自动报警系统及厂区通信线路等。土建单跨或多跨单层工业厂房，均采用门式刚架体系，工字型柱和屋面梁，轻钢檩条、彩色压型钢板屋面板。多层厂房和多层辅助结构一般采用工字型钢框架结构体系，墙面和屋

31、面均采用轻钢檩条、彩色压型钢板墙板。辅助建筑一般采用钢筋混凝土框架结构，楼板及屋盖均采用现浇钢筋混凝土板。特殊构筑物:皮带廊：均采用钢结构。烟囱：采用钢筋混凝土烟囱，高度分别为150m和120m,出口内4.5m4.0m。水池、地坑：采用现浇防水钢筋混凝土结构。管道支架：采用钢管桁架和钢管支架。本项目土建工程主要经济指标：总建筑面积：45370m2 总建筑体积：399220m3机修本项目设置综合维修车间、仓库设施。通风厂内各区相应采取通风、除尘、空调等措施。1.9 环保、节能、安全、卫生与消防环保生产过程中产生的污染物及其治理措施如下：冶炼厂干燥回转窑、焙烧回转窑、熔炼电炉采用电收尘器或脉冲袋式

32、除尘器收尘措施，经除尘处理后，通过高烟囱排放，外排烟气中粉尘和 SO合设计采用的排放标准要求。浓度符2本工程产生一般生产废水 1362m3/d（不含污染物）和生活污水45m3/d地埋污水处理设备处理后与生产、生活废水一并回用于冲渣，不外排。冶炼产生的废渣主要是电炉熔炼产生的废渣。电炉产生渣量为217万吨/a。废渣经水碎，捞出后就地堆存，直接外卖。水碎渣中元素0.1SiO252.46%， MgO 32.10%，为无害渣。水碎渣可用于筑路和做建筑材料，今后将研 究进一步的综合利用途径。本项目产生少量生活垃圾，送福安市城市生活垃圾填埋场进行填 埋处理。对高噪声设备，除采取设置减振基础、安装消声装置等

33、降噪措施 外，还分别把这些高噪声设备设置在建筑物内，利用建筑隔声来减55dB(A)以下。节能、减排节能措施火法冶炼镍合金是能耗大户，节能尤显重要。本项目的节能措施有：RKEF工艺。33000kVA电炉，与小功率电炉及高炉相比，可大幅度节能且能生产高品质的镍合金。 采用回转窑预还原焙烧技术，红土矿被脱水、预还原焙烧后加入电炉熔炼，即减少了电炉负荷，节约电耗，又有利于电炉炉况稳定，达到高产、优质、低耗。 采用热装工艺，预还原焙烧后的焙砂在隔热状态下送到电炉，入炉热料温度在750850之间，减少热损失。 水冷电缆、铜管短网设计，降低了能耗。 各专业在设计中都采用了国家规定的节能产品。 各车间变电所低

34、压侧设置无功自动补偿成套装置。 对有变负荷要求的电机，采用变频调速节约电能。 留有余热利用的工业场地，投产后再实施余热利用，电炉烟气可用于发电，焙烧烟气也可研究利用途径，进一步减少电耗。节能效果目前国内电炉镍金属电耗80000kWh/t, 本工艺吨镍金属电耗25092kWh/t，以5万吨镍金属计算，较目前国内生产工艺年节电2.74亿kWh,折合标煤年节约30多万吨，节能效果显著。减排 SO2红土矿不含S,SO2SO2600吨，通过采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，向大气中排放2的SO300t/a。2干燥系统和回转焙烧窑消耗煤粉总量为 457155t/a, 包括粉煤制备自消耗烟煤，烟煤总消耗量为 5

35、41600t/a。烟煤含S按最大0.75%计算， 带入系统S量为4062t/a；回转焙烧窑消耗还原烟煤34190t/a, 烟煤含S 0.75%,S230t/a；回转焙烧窑消耗还原无烟煤102578t/a,无烟煤含S 0.70%,带入系统S量为718t/a;带入系统总S量为5110t/a。带入系统的 S约3612t/aS量约388t/a，其余约1110t/a经烟气排出。回转窑、干燥系统排放烟气总量为 720000m3/h, 电炉排放烟气总量为390000m3/h,SO排放量为225.7Kg/h,SO2排放浓度为2203.35mg/m3，SO850mg/m3,本工程符合排放标准要2S更低的煤，可以

36、进一步减少SO排放量。2本项目采用大功率矿热电炉，利用回转窑产焙砂的残C作电炉熔炼的还原剂，不使用焦炭，电炉烟气不含SO2优势，符合国家节能减排产业政策。，较之高炉炼镍合金有很大本工程废水不含污染物，不外排。厂区生产、生活废水经管道收集后回用于冲渣。站处理，总废水量为1407t/11150t/d,可以全部回用于冲渣，即节约用水,又减少了废水排放。劳动、安全、卫生镍合金生产为火法作业,不论是回转窑干燥、还原焙烧还是电炉熔炼，都属于高温作业,炉体产生辐射热,生产中产生噪音、灰尘等。设计中采取切实可行的职业危害防范措施，确保生产人员的劳动安全。凡易发事故、危及人身安全和健康的地方和设备，均应设置安全

37、标志，标出走向；对设备外露转动部位设计防护罩或板；对有跌落、撞伤危险的地方，均设计盖板或防护栏杆，加强操作人员的个体防护， 确保操作人员安全。消防厂区设室外消火栓系统、室内消火栓系统、自动喷水灭火系统和建筑灭火器配置。室外消火栓系统为常高压消防，火灾时由消防高位水池自流供水。干燥主厂房、烟尘制粒及配料厂房、回转窑烟气净化厂房、焙烧还原主厂房、电炉熔炼厂房、煤粉制备车间、氧气站和综合楼设室内消火栓，为常高压消防。火灾时由消防高位水池供水，一次火灾消防540m3，贮存在消防高位水池中。综合楼设自动喷水灭火系统，按轻危险等级，湿式灭火系统。喷水强度 4L/minm2，灭火时，由消防高位水池供水，一次

38、火灾消防用40m3，贮存在消防高位水池中。各车间按建筑灭火器配置设计规范（ GB50140）设手提式磷酸 铵盐型干粉灭火器，供电变压器室、控制室等设手提式二氧化碳灭火 器。柴油间设推车式化学泡沫灭火器。本企业厂区均设置消防给水系统，各车间均按规程要求设磷酸铵盐干粉灭火器。项目建设进度本项目从方案设计到施工建设完成总计 92个3个月。于2010年32011年3月投料生产。项目实施进度按排：根据项目进展实际情况，以及当地气候特 征， 考虑到建设期材料、设备的运输各问题，进厂道路、高压线路、外部 供水管线修建应尽量提前；针对项目关键设备如回转窑、熔炼电炉等 制造周期长，安装调试要求高等特点，在方案设

39、计时就要进行设备订货以保证项目按计划建成；建设过程中，设计和施工交错进行，确保工程进度。建设进度如表1-2。投资及经济效果本项目处理的红土镍矿来源稳定，厂址具有建设深水码头的自然条件，矿石运输便利，并且水、电、道路等外部建设条件十分良好。冶炼采用回转窑干燥回转窑焙烧电炉熔炼镍合金浇铸工艺流程生产镍合金技术是可行的建设方案。采用火法冶炼工艺，用红土矿生产镍合金已经拥有成熟的工艺、丰富的生产实践，从世界生产情况来看，已经有多家企业采用这种方法进行镍合金生产，如哥伦比亚的CERRO MATOSO镍合金厂、缅甸达贡山镍矿（参见表2-。世界上近年来镍的需求增长强劲，中国目前发现的镍资源有限，难以满足国内

40、消费的需要。因此，从长远来看，国内镍原料短缺的局面是长期的，而镍是生产不锈钢的主要原料，镍合金也就成为钢铁工业的紧缺原料，产品有良好的市场潜力。7100亿元，年净利15亿元。投资利税率为70.2144.13本项目达产年平均缴纳纳增值税为56487.8万元，营业税金及附加为5645.5万元。企业所得税前三年免征，达产年平均所得税为42810万元。总体来看，二期工程具有更好的经济效益，投资收益可以达到预期水平。综合技术经济指标综合技术经济指标见表1-3。存在的主要问题及建议现有的余热回收手段回收的热能利用率不高，将进一步研究各炉窑，特别是电炉的烟气余热回收。可研焙烧风机考虑就近布置在预还原焙烧厂房

41、或电炉熔炼厂房内，下一步待最终确定风机型号，取得风机资料后统一配置。福建鼎信实25 25 197 页 福建鼎信实业有限公司镍合金项目二期工程可行性研究报告 PAGE 33 197 页序号指 标 名 称单位序号指 标 名 称单位数量备注91冶炼1.1设计规模镍金属t/a500001.2产品产量镍金属t/a500001.3冶炼回收率Ni%99.21.4原料需要量红土矿t/a2520000干基量红土矿含镍t/a504002%1.5主要燃料、辅助材料需要量电极糊t/a5195烟煤（还原用）t/a13706无烟煤（还原用)t/a41117耐火砖t/a2700电极壳t/a383烟煤t/a217500柴油t

42、/a67502供电2.1用电设备安装功率kW1131762.2计算负荷kW916292.3年总用电量kWh/a1.25x102.4单位镍合金耗电量kWh/t250923给排水3.1总用水量m3/d137088其中：新水m3/d106003.2单位镍金属耗水量m3/t74.2序号指标名称序号指标名称单位数量备注4总图运输4.1占地面积ha29.76一、二期规划14.75二期用地4.2外部运输t/a3715506其中：运入量t/a2548382运出量t/a11671245劳动5.1在册职工人数人8005.2劳动生产率（按精炼产品计）t/人a422.5包括一期员工5.3工资总额万元/a37806投资

43、6.1总投资万元70000其中：建设投资万元66158建设期利息万元铺底流动资金万元38426.2资金来源资本金万元222973长期借款万元流动资金借款万元7成本费用达产年平均7.1总成本费用万元/a5530247.2经营成本万元/a5393037.3单位镍金属成本费用元/t92170其中：制造成本元/t90340管理费用元/t682营业费用元/t1148财务费用元/t8营业收入、税金及利润达产年平均8.1营业收入万元/a10000008.2增值税万元/a564531-3 综合技术经济指标表序号指标名称单位数量备注8.3营业税金及附加万元/a56428.4利润总额万元/a1937598.5所得

44、税万元/a427838.6净利润万元/a1509768.7息税前利润万元/a1937598.8息税折旧摊销前利润万元/a2136299经济效益指标9.1项目投资所得税后所得税前财务内部收益率44.13%47.43%财务净现值(i=10.0%)万元8624791090856投资回收期a3.913.919.2资本金财务内部收益率44.13%财务净现值(i=10.0%)万元8624799.3总投资收益率53.17%9.4投资利润率53.17%9.5投资利税率70.21%9.6资本金净利润率41.43%第二章 建设方案研究冶金工艺方案研究冶炼方案研究含镍红土矿是由含镍橄榄岩在热带或亚热带地区经长期风化

45、淋滤变质而成的。由于风化淋滤，矿床一般形成几层，顶部是一层崩积层（铁帽），含镍较低；中间层是褐铁矿层，含铁多、硅镁少，镍低、（包括硅镁性镍矿），含硅镁高、低铁、镍较高、钴较低，一般采用火法工艺处理。湿法工艺流程较成熟的湿法工艺流程有： 流程和 HPAL 流程（HighPressure Acid Leach）。Caron700时选择性还原成（钴和一部分铁被 一起还原），还原的金属镍经过氨浸回收。干燥、焙烧、还原等火法 工艺，消耗能量大；回收金属采用湿法工艺，消耗多种化学试剂；镍 和钴的回收率比火法流程和 HPAL低。HPAL般在衬钛的高压釜中进行，浸出温度 170245，通过液固分离、镍钴分离，

46、生产电镍、氧化镍或镍冠，有些工厂生产中间产品如硫化物或氢氧化物。HPAL 流程处理的红土矿要求含AlMgMg4%，含Mg火法工艺流程红土矿储镍量约占镍总储量的 70%，到 2003占镍总产量的 42%。红土矿产镍量的 70%的。火法工艺处理红土矿的工艺流程有传统的 RKEF 流程（回转窑电炉工艺）、多米尼加鹰桥竖炉电炉法、日本大江山回转窑直接还原法等。多米尼加鹰桥竖炉电炉工艺流程包括将红土矿干燥脱水、制团、竖炉焙烧部分还原焙烧团矿、电炉熔炼生产粗镍合金、粗镍合金在钢包炉中精炼等工序。日本大江山回转窑直接还原法生产镍合金，是唯一采用回转窑直理： 磨矿、混合与制团，以提高回转窑操作效果；（2）冶炼

47、工艺：回转窑 焙烧、金属氧化物还原与还原金属的聚集；（3）分离处理：回转窑产 出的熟料采用重选与磁选分离出镍合金合金。RKEF主要分为以下几个工序：干燥：采用回转干燥窑，主要脱出矿石中的部分自由水。焙烧预还原：采用回转窑，主要是脱出矿石中剩余的自由水和结晶水，预热矿石，选择性还原部分镍和铁。电炉熔炼：还原金属镍和部分铁，将渣和镍合金分开，生产粗镍合金。精炼：一般采用钢包精炼，脱出粗镍合金中的杂质如：硫、磷等。如果生产镍锍，需要在回转窑的出料口喷入硫磺，将镍转变成低铁的 镍锍。由于红土矿中物料越细的部分，镍的品位越高，在 RKEF程中，采用干燥回转窑和焙烧回转窑处理物料，烟尘率高，烟尘含镍较高，

48、粉料不宜直接用电炉熔炼处理，因此烟尘需要单独处理，增加了生产成本。为了克服上述缺点，国外公司开发了一种新的工艺流程称作 NST（NICKEL SMELTING TECHNOLOGY）。该工艺流程借鉴水泥窑外分解的技术，将物料磨细，然后进行闪速干燥、闪速焙烧、在流态化炉中进行预还原，直流电炉熔炼焙烧料， LF2-1。NST时间，提高了产品质量，解决了烟尘问题，降低了动力消耗。目前鹰桥公司在新喀里多尼亚的 Koniambo目于 20046t/a为22 亿美金，包括 3902009研究成果NST研究，但没有红土矿工业生产经验。大型直流电炉在 钢铁等行业应用普遍，但在红土矿熔炼中还没有大型直流电炉生产

49、实践。因此存在着较大技术风险。经过多方调研和慎重论证，我们认为设计应当采用工艺成熟、技术可靠、有成功生产经验的工艺,选择采用 RKEFRKEF工艺非常适合本 项目红土镍矿的性质，因此，本可研采用 RKEF生产镍合金。2-1 镍矿冶炼NST工艺流程烟尘制粒方案研究 指标。烟尘制粒的方法较多，如：压团、圆筒或圆盘制粒、挤压制粒等。目前，烟尘制粒较好方法是挤压制粒。挤压制粒采用螺旋装置强 制烟尘12100mm 左 右， 由于增加了外力作用，制成的粒料强度较高。挤压制粒的缺点是 挤压前需要加水 10%25%，需要抽真空，动力消耗较大，另外挤压制 粒受烟尘的粒度分布、比重和烟尘的粘性影响。试验显示干燥烟

50、尘相对于回转窑烟尘粘性高，因此挤压制粒过程中，干燥烟尘和回转窑烟尘需要配料混合制粒。 压团是烟尘处理的另一种方法，在较高的压力下，烟尘被压成饼或团，这种方式的优点是不需要添加水或黏结剂，但压团的质量取决于烟尘的粘性。圆筒或圆盘制粒是最简单的烟尘处理方法，投资省，工艺成熟、设 备可靠，广泛用于有色行业。但由于缺少外力作用，制成的粒料比重轻，强度小，在随后的干燥、焙烧过程中又生成烟尘，大大增加了生产的烟 尘量。为了克服上述问题，在制粒过程中，可添加黏结剂，如水玻璃、 水泥等，但增加了生产成本，而且制成的粒料需要预干燥。本可研烟尘制粒采用圆盘制粒，为降低成本，采用干燥后的红土矿作为黏结剂。直流电炉与

51、交流电炉比较研究直流电炉消耗的电能比交流电炉高 10%左右，因为交流电炉的熔池表面被焙砂覆盖，热效率高。交流电炉中 CO 烟气在炉膛中燃烧，增加焙砂温度，降低电耗。而直流电炉一般熔体是敞开的，热损失较大。直流电炉采用石墨电极，而交流电炉采用自焙电极，消耗电极 糊，生产成本要比直流电炉生产成本低。直流电炉的优点是，根据试验结果，金属的回收率可以提高1.0%左右；能够直接处理粉料，烟尘不需要制粒等措施；直流电炉的炉膛 功率密度大，可以达到 500600kW/m2。直流电炉虽然在钢铁、铬铁、钛铁等行业有生产实践，但在镍合金 生产中没有生产实践，而交流电炉在镍合金工业有成熟可靠的经验，经 过几十年发展

52、，交流电炉的技术经济指标有了很大提高。国际上生产 镍合金的电炉是向大型化趋势发展，已有8590MW生产经验，这种大电炉采用遮弧（shielded-arc），铜水套，高电压，低电流，完 善电力控制等措施。因此选用交流电炉可以大大降低生产风险。表 2-12-2炉的参数。本项目采用交流电炉。电炉炉形比较研究交流电炉炉形一般有圆形和长方形，圆形电炉采用三根电极，三根电极圆周布置。小长方形电炉采用三根电极，大长方形电炉采用六根电极，方型电炉电极直线布置。圆形电炉电极至炉墙的距离均等，热负荷均匀分布，炉体热膨胀均匀。长方形电炉与圆形电炉相比有以下优点：长方形电炉加料仓和加料管的布置和焙砂自动上料系统要比圆

53、形电炉易于配置。长方形电炉结构完整性优于圆形电炉，因为圆形电炉炉壳的刚性不适应耐火材料的热胀，而且圆形电炉不可控的热胀影响了电炉寿命。而长方形电炉采用弹性结构，可以提高电炉寿命。长方形电炉的缺点：电炉采用弹性结构，监视和操作量比圆形电炉大；长方形电炉比圆形电炉投资大。本项目采用圆形电炉。冶金试验研究对红土矿进行电炉还原熔炼的试验研究，才能为下一步设计提供依据。红土矿试验研究通常，建设处理红土镍矿的冶炼工厂前需进行一些试验研究，其主要内容包括：干燥、预还原试验研究，初渣和终渣渣型研究，还原剂用量研究，耐火材料浸蚀情况考察研究，原矿、渣及合金的工艺矿物学研究，湿法冶金探索性试验研究等。建议由于红土

54、矿形成环境的差异，化学成分的不同，其性质也会有很大变化，因此，对原料性质进行研究很有必要。针对本项目具体情 干燥、预还原试验研究，确定还原剂用量；烟尘制粒试验研究，确定烟尘处理方案；电炉还原熔炼试验，确定熔炼电能消耗、炉渣熔点、是否要加熔剂，熔剂的种类、数量，炉渣对耐火材料的影响。本公司有从事过镍合金生产的技术人员，也用工业化的电炉处理过红土矿，因而可直接采用现有技术指标加以分析论证。福建鼎信实业有限公公司地点电炉参数Falcondo公司地点电炉参数Falcondo多米泥加CerroMatoso哥伦比亚PTInco印度尼西亚SLN新喀里多尼亚Pamco日本Kavad马其电炉数量224221电炉

55、设计电炉数量224221电炉设计HATCHHATCHHATCH修改DemagElkemDem电炉形状矩形圆形圆形矩形圆形矩电炉尺寸（内部尺寸，m）7.322.9 21.0 17.011.630.6 17.012.5炉墙冷却方式铜翅片瓦夫式铜水套铜翅片水幕冷却水幕冷却水幕电极数量6336361020180018001400200016511010575406084生产参数607565503840功率密度kW/）36022029014016010二次电压（相电压）16001900115085060033二次电压（电极）8001100660425350161323352038426248192094

56、电弧形式遮弧遮弧遮弧刷弧刷弧浸没40040044044045055焙砂温度（）950850750900100060炉渣放出温度（）158016001530158015801551.72.91.91.61.52.2镍合金含Ni(%)384032251915渣含Ni（%）0.150.200.160.120.07镍的分配系数250200200210270 PAGE 35 197 页福建鼎信实业有限公司镍合金项目二期工程可行性研究报告公司处理物料Chambishi公司处理物料ChambishiMetal钴渣Samancor Chrome铬铁矿粉Namakwa Sands钛矿砂电炉产品钴铁铬铁高钛渣和铁

57、（MW）354032125+140（MW）404034（m）111110110+111（kW/m2）450500500500产品方案研究镍合金品位是镍合金生产厂的重要参数，其确定需权衡以下几个方面 的影响：镍回收率、电炉产量、精炼成本、运输成本、镍合金中2-2量。图2-2镍合金生产厂的产量及品位27%30%之间，是非铁磁体，而生产厂27%35%之间的镍合金。镍合金中镍品位低，镍的回收率提高。电炉熔炼过程，渣中含镍和 镍合金品位存在一个平衡，镍合金品位低，渣含镍也低，而且渣的化学损失（镍的氧化物）和物理损失（渣中夹带）也减少。 PAGE 36 197 页 福建鼎信实业有限公司镍合金项目二期工程可

58、行性研究报告矿石的品位是影响镍合金品位的一个重要因素，矿石品位越高，适合生产高品位的镍合金。另外矿石的成分也影响镍合金品位的选 择，根据本矿石的成分宜选择生产低品位的镍合金。从图 2-220-25%，只有少数工30%以上。25%的镍合金比较经济，本项目生产的镍合金大部分被青山钢铁董事局旗下或关联企业消化，综合考虑 Ni和其它金属元素的回收率，本可研选择生产含镍25%的镍合金。电炉镍合金冶炼现状及技术支持国内镍及镍合金冶炼国内近年来已用电炉等工艺处理红土矿300500t/a有多家电炉炼镍合金的工厂在运行中。本公司一期工程已采用电炉生产镍合金，对电炉工艺、操作与维护技术的经验有一定的积累。国外镍合

59、金冶炼国外采用RKEF2-3。福建鼎信实业有限公项 目Description单位项 目Description单位UnitPt.AntamIndonesiaCerroMatoso哥伦比亚ColombiaFalcondo多米尼加DominicaHyu日本JapanPamco日本JapanSLN新喀里多尼亚NewCaledoniaLomadeNiquelCodemin巴西 Soro印PT工厂进料湿度Moisture%30223023-28233030262530252729Ni%2.22.21.382.12.52.32.71.481.441.8回 收 率Recovery镍合金品位Ni镍合金产量t/a

60、2600049100285002200041000600001740065007200t9693.891.2t9693.891.2979897-87.59%18/21343638.9162817232230202530737 197 页 福建鼎信实业有限公司镍合金项目二期工程可行性研究报告 PAGE 71 197 页第三章 冶 炼概 述虽然目前从硫化矿中提取的镍多于从氧化矿中提取的镍，但氧化矿中镍储量却远大于硫化矿中的镍储量。我国的镍储量约占世界镍储5.9%，是一个镍资源不足的国家，利用和开发国外镍资源是一项长期任务。本项目利用国外资源提取镍，符合国家政策。目前国内也有一些工厂用红土矿生产镍合