湖南昭山冶金化工有限公司稀贵金属可行性研究报告

1铋与300吨银/年及副产品扩建工程(一期)建设项目项目建设单位:湖南昭山冶金化工有限公司项目负责人:李流锋3、项目建设地点：湖南省岳塘区竹埠港湘潭市循环经济产业园竹埠路2以国内外在铅锌铜等金属冶金过程中产出大量的含铋、银、金、碲的复杂中间物料和复杂含多金属的铋精矿为主要原料，根据循环经济的原理，采用目前国际先进的碲、银、金的含量与经济价值，采用湖南昭山冶金化工有限公司自主研发的硅氟酸体系电解分离工艺进行高纯铋的电解、采用目前国内先进的工艺分别进行银、碲、金等稀贵金属的提取，同时回收副产品铅与硫酸，最大限度实现资源的综合利用与对生态环境友好。本项目一期工程建成并实现满负荷生产销售后，每年3定程度上降低湘潭竹埠港地区高能耗、高污染并有效解决竹埠港地区严重污染农田的出路，实现土地资供356个就业岗位，对解决城乡劳动力出路，促进社会稳二、可行性研究报告的编制依据⑴国家发展与改革委员会关于发展循环经济有关法⑵国家发改委、建设部发布的《建设项目经济评价方法与参数》第三版规定有关规定;⑷国家建设部关于基本建设有关标准、规范与规程；⑸长株潭两型社会建设的总体规划；⑹湘潭市建设两型社会的总体规划与昭华先行区建⑻湘潭市循环经济产业园建设的总体规划；4⑼项目建设单位提供的基本数据。三、结论与建议国外的经营方式，引进消化国际先进的瓦纽科夫熔炼技术，并采用湖南昭山冶金化工有限公司自主研发的硅氟酸体系电解分离工艺进行4N铋与银、碲、金等稀贵金属的电解与提取，铅、硫酸等副产品进行综合回收，项目建设符园区发展循环经济与环境友好型产业定位。湖南昭山冶金化工有限公司系我国最大的高纯铋生产与出口企业，产品在国内外市场具有强劲的竞争力，在现扩建，技术工艺成熟，具备了改建与扩建的技术基础与市场基础。通过对本项目进行财务分析表明：本项目财务上建议国家有关部门立项并从资金与土地征用上给予重点支持，金融部门加大对该项目的贷款支持力度，企业抓紧做好项目前期工作，确保该项目尽快建成投产，产生更5第二章项目建设背景与必要性铋为具有银白色的稀有重金属，表面略带玫瑰红色。有强烈的金属光泽，性脆，属斜方晶系。由于其具有独特的性质，金属铋广泛应用于工具钢、合金、颜料、焊料等领域，可以作为铅的无毒替代品，在铸造行业中作为添加剂提高性能，在医药领域也得到应用。欧盟、日本、美国等正研究铋用于无铅焊料的可能性，在原子能反应堆中，液态的铅铋合金用作原子能反应器的冷却剂。铋在世界上的资源及产量均较低。据美国地质调查局世界已探明铋的贮量基和础贮量分别为68万吨与32万吨,是铋的资源大国与生产大国，从矿石中产出的金属铋在世界上名列第一。中国铋储量为24万吨，占世界总储量的73%；储量基础约为47万吨，占世界的69金属储量的大型矿区2处，储量占全国总储量的66%。我国铋资源分布在13个省市自治区。其中储量最大的是湖南、广东和江西，这三个省的储量占全国总储量的85%左右；其次分布在云南、内蒙古、福建、广西和甘肃等省。62005年与2006年我国铋的产量为3000吨,另世界总产量世界银资源丰富，据美国地质调查局2008年的统计，世界银储量和储量基础分别为270kt和570kt，储量主要分布在波兰(51kt)、墨西哥(37kt)、秘鲁(36kt)、澳大利亚(31kt)、美国(25kt)等国，这些国家的银储量约占世界银我国银储量和储量基础较大，储量基础和储量分别为地质调查局的权威统计，2007年全球全年矿产金属银约20.5kt，最大的矿银生产国为秘鲁，全年产银3400t；我国矿产银达2700t（据国内有关部门统计，我国矿产银和再生银2007年的总产量为9093t居世界第三。目前，在世界铋的资源中，相当大的一部分铋伴生在铅锌铜等矿石中。因此，在铅锌铜等金属的冶金过程中产出大量的含铋、银、金、碲的复杂中间物料，由于技术水平和处理成本的限制，使其难以处理。尤其是近年来铅、锌、铜冶金工业的高速发展，产出的含铋、银、碲和复杂中间物料逐年增多。目前，我国铋的提取主要有熔炼-火法精炼冶炼工艺、湿法提铋、矿浆电解工艺等。我国的几个主要产铋企业多采用熔炼-火法精炼工艺进行铋、银的提取，如太谷盛德有色金属有限公司、株冶集团、湖南柿7竹园有色金属有限责任公司、郴州金旺实业有限公司等。该工艺具有处理原料的适应性强，可以处理各种复杂物料等优点，但该工艺产出低浓度二氧化硫烟气，对环境造成污染。且在火法精炼过程中，对各种杂质要采用不同的过程，工艺流程长，尤其是对含银高的物料，采用加锌除银的方法要消耗大量的锌，而过量的锌又要在除铅过程中通入氯气与铅一同除去。铋火法精炼针对不同的杂质采用不同的方法，需根据不同的金属熔点采用不同的加热温度,熔炼工序长而复杂。在分离粗铋的杂质过程中均要产出大量的返渣，且渣中的铋含量高，因而使得铋的直收率低。目前,国内金属铋的火法精炼直收率一般在50-60%。火法精炼对处理含银高的粗铋除消耗锌外，价值比铋高的银在流程中积压的时间长，且银的提取困难。湿法提铋的主要方法为氯化法，该处理方法，可以消除火法冶金过程产生的二氧化硫污染的问题，适合于处理成份较为复杂的含铋物料。但对于含银高的物料，在氯化浸出过程中，银大量留在浸出渣中没有得到有效地富集，使银的提取困难，伴生在物料中的银没有得到有效地回收。矿浆电解工艺不仅保留了传统湿法冶金的优点,并具有以下几个主要特点：一是一步产出金属和元素硫,砷、硫、铁及脉石矿物进入浸出渣,过程简单。由于溶液中离子浓度低,浸出渣易于过滤和洗涤。二是在常压和接近常温下作业,设备可采用廉89业优势，公司决定在现有规模的基础上，进行了年产转变，为湘潭两型社会建设提供产业支撑竹埠港地区系湘潭市的下游、长沙市的上游，长株潭三市中心地带，湘潭两型社会建设昭华先行区。竹埠港地区的污染状况直接关系湘江水质，该地区的生态环境对长株潭、尤其是对长沙市产生直接影响。多年来，竹埠港地区一直是国家精细化工基地，高污染、高能耗、资源型化工所占比重较高，节能减排和产业结构调整的压力很大。该地区多年来一直是省环保局监督的重点。从根本上解决该地区环境质量问题及对湘江水质的污染，是建设长株潭两型社会的十分突出问题之一。本项目建设，按照循环经济的原理进行设计与总体布局，以复杂的含铋物料为主要原料，提取高纯铋、银等产品及副产品，最大限度实现资源综合利用，最大限度减小三废排放，实现三废排放远低于国家规定的标准，真正实现与环境协调发展。同时，本项目建成后，将使区域内以特种功能材料为核心的新材料产业获得加快发展的巨大契机，将打造成该地区继新能源材料产业之后，又一个发亿元以上支柱产业，形成区域经济发展的增长极。特种功能材料产业的快速发展，将带动新材料及相关产业的快速发展，降低高能耗、高污染化工的比重，并最终淘汰化工对于湘潭市“两型”社会建设与推动长株潭“两型”产业发展具有重大的现实意义。项目扩建所在地竹埠港地区，由于长年的污染积累，受镉、砷、铅等重金属及难降解有机物的复合污染，近几农田土质的本底因长年积累的工业污染影响，已不能种植。本项目的建设，从根本上解决了该地区严重污染农田的出路，最大限度利用该地区土地资源。同时，建设本项目，可新增356个就业岗位，对于解决广大失去土地的农民的出路，促进该项地区社会稳定，具有一定积极作用。本项目的扩建，待一期工程建成投产后，每年可实现销售收入226315万元，上缴国家税收35859.26万元，企业可实现利润48322.52万元,待全部建成后，每年可实现销售收入400000万元，上缴国家税收50000万元左右，对于加快企业发展，提高企业与区域核心竞争力，促进地方财政增收，具有一定积极作用。本项目的产品有铋、银、铅、碲、金和硫酸。其中硫酸是基本化工原料，市场容量大，本项目硫酸的年产量仅为8500吨，只能是作为市场的补充；铅是基础有色金属，其产量大，用途广泛，本项目中铅的产量不大，销售不存在问题。金和银是贵金属，其中金由中国人民银行收购，价格与国际接轨，不存在产品的销售问题；金属银的市场在国内虽已放开，其价格已与国际接轨，一直是供不应求的金属产品，近年来价格不断上扬。碲是稀散金属，市场容量不大，但它主要用于高科技领域，近年来的价格已上涨近十倍，本项目中碲的产量相对来说不大，销售问题好铋是本项目的主导产品之一，据测算，每年全球的铋锭需求量有3-5%的增长。钢铁行业铋的需求量虽然只占全球总需求的很小部分，但是这个行业的需求一直在增加。此外，全球化工行业对铋的需求也在增加，尤其是日日本和北美的商业和研究组织已经达成共识，要实现焊料生产无铅化，而且，日本许多生产商已经开始在使用无铅焊料。世界上铋的主要消费国有美国、日本、比利时和加拿大。国外铋锭年消费量达到2000吨的主要消费商有比利时的斯德驰公司（SidechS.A.）和英国的MCP集团（Mining&ChemicalProductsLtd.这两家公司除了自身使用铋外，还从事铋的贸易。我国铋消费以传统领域为主，其中氧化铋行业对金属铋的需求占国内总消费的35%，医药行业占28%，冶金添上升起趋势，尤其是铋锭的出口退税政策取消，中国铋金属的出口量受到一定的影响，出口量减少，铋锭的价格近年也不断上涨，由此对国际市场的稳定起到了积极的作用。中国铋产量的大幅度减少所导致的世界铋产量的短缺由美国、加拿大和墨西哥等国的大幅度增产所弥补。另一方面，随着铋资源的不断复杂化，矿石的品位逐渐降低；目前，全球铅原料50％以上都是废铅二次资源，铋是以矿石为原料的铅冶炼和铜冶炼的副产品，在铅2008-2012年期间，世界铋产量将会有所下降。目前，我国铋行业的供给集中度是比较高的，前五强到了92.74%。可见国内的供给格局是集中于几家主要企近年来，铋的价格虽在短期内有较大的波动，但总体说来，其趋势是价格不断上涨，尤其是使用量不断增加和资源的逐渐短缺的矛盾在相当长的一个时期内是无法解决的，其结果将是导致铋价会呈上升趋势。公司经过多年来的研究，在高纯铋电解工艺方面取得成效，2007年10月通过了省科技厅组织主持的科技成果鉴定。鉴定专家委员会一致认为：该项目采用硅氟酸电解法进行工业化生产高纯铋，填补国内空白，技术水平居国内领先，其关键技术已申请为名为“从高银铋合金中制备铋和富集银的方法”的专利（中国专利申请号：公司与科技人员签订了保密协议与竞业避止协议。同时，本项目在生产过程中同时提取铅、金、银等多种金属，与同行业相比，对原料品位的要求有更大的适应性，且生产2、与中南大学建立产学研战略合作的优势2007年10月，公司与中南大学冶金学院签订了战略合作协议，成立了由中南大学冶金科学与工程学院杨天足教授、秦毅红教授为主的技术研发团队，为实施本项目奠定了坚实的基础，为公司的发展提供了强有力的技术支3、市场优势。1.3亿元，实现出口创汇864万美元元。目前，公司已与英国的MCP和比利时斯德驰公司（全球最大的两家4N-6N高纯铋消费商）建立了长期稳定的合作关系，产品销售供不应求，国际市场优势突出。公司按现代企业制度运行，最大限度调动广大员工尤其是广大科技人员的积极性。同时，公司十分注重质量管理，公司生产的高纯铋锭经湖南省有色金属质量监督检验授权站抽样检验，产品经湖南省有色金属质量监督检验H2007-022湖南省出入境检验检疫局的出口检验表明，验报告和合同）5、符合国家产业发展政策发展循环经济，高效综合开发不可再生资源已列入全国人大通过审议批准的“十一五”规划，被国家发展改革华人民共和国循环经济促进法》正式实施，为建设本项目提供了有效的法律保证。本项目属于资源的高效利用，对于提高资源利用率，降低能耗，环境保护，具有十分重要第四章生产规模与产品方案本项目一期工程生产的产品与规模如表4-1所示。表4-1本项目的产品与规模12345银碲铅吨铋铋含量99.992铜0.00080.008含量99.992铜0.00080.0080.00070.00030.00090.00220.00030.00020.00020.0012化学成份化学成份杂质含量不大于，%银含量不Ag-1Bi表3-3碲锭的化学成分，%元素TeAgPbMgAs含量99.991~99.9950.00020.0002~0.00080.0002~0.00080.0002~0.00050.00030.0003元素AlBFeNa含量0.0004~0.00050.00050.00050.0003~0.0010.00013~0.0010.00016~0.00026铅的产品为国标Pb99.90铅锭，其主要化学成分如表表4-5国标Pb99.90铅锭的主要化学成分化学成份(%)化学成份(%)杂质不大于，%Ag于，%总和Bi牌号表4-6国标一号金的主要化学成分化学成份(%)化学成份(%)杂质不大于，%Ag金锭牌号总和Au-1副产品硫酸生产执行国家有关标准。第五章技术工艺设备方案从含铋复杂物料中提取各种金属和制取副产品的框加工成副产品硫酸副产品铅铋的电解银的电解银碲的电解碲金的提取废渣用于生产水泥金二、技术工艺方案㈠熔炼技术方案本项目主要原料为为含铋、铅、银等金属的硫化矿和铅、铜冶炼过程中产出的复杂含铋中间物料，处理此类物料传统方法是采用烧结-鼓风炉熔炼法，或反射炉沉淀熔炼法，其主要目的是将物料中的铋、铅、银、碲等金属形成合金回收。此种工艺过程较易控制，金属的回收率高，但它的致命缺点是在过程中产出低浓度的二氧化硫烟气，对环境造成污染，经过治理（通常是用石灰水吸收）烟气中二氧化硫浓度虽可达到排放标准，但又会带来固体污染料熔化成熔体，再将富氧空气吹入熔体中强化反应过程，通过多年的努力首先在河南省成功地实施铅精矿熔炼，锑复杂精矿的前期工作。本项目所要处理的铋精矿与铅精矿的性质相近，且铅与铋性质也相近，因此，借助瓦纽科夫法在炼铅和炼铜的成功经验，可顺利地应用于含铋物料高温熔炼过程中，在氧气的作用下，含铋物料中的有Bi2S3+3O2=2Bi+3SO2PbS+O2=Pb+SO2Sb2S3+3O2=2Sb+3SO2也可能发生相关金属的氧化，生成金属的氧化物：2Bi+1.5O2=Bi2O32Pb+O2=2PbO2Sb+1.5O2=Sb2O3同时，在瓦纽科夫熔池熔炼炉中设置还原段，在还原段中加入粉煤，并在氧气的作用下形成还原性气氛，将熔2C+O2=2COBi2O3+3CO=2Bi+3CO2PbO+CO=Pb+COSb2O3+3CO=2Sb+3CO2瓦纽科夫熔炼所采用的工艺流程如图5-2所示。㈡铋铅的电解分离方案经熔炼产出的含铋铅合金为一种复杂含多金属的物料，除了主要有价金属铋外，还含有较高的铅，其次的主要有价金属主要为银及碲。首先需进行铅与铋等金属的分离，从含铋合金的成分上看，铅的含量高于铋的含量。因此，铅与铋等有价金属的分离实质需进行铅的精炼。铅的精炼方法有两种，一种是火法精炼，另一种是电解精炼。目前世界上多数国家的粗铅采用火法精炼法。采用电解精炼的国家主要有中国、日本、加拿大等国。我国大多数企业粗铅的精炼均采用电解法。其技术方案如下：铋、铅电解分离体系为硅氟酸体系，所用的电解液由铅电解精炼属于下列电化学系统6阴离子，在电解过程中，在阴极上进行的电化学反应有：Pb2+＋2e＝Pb2H+＋2e＝H2但因氢比铅的放电电位负得多，故在正常情况下只有Pb2+放电，并无H+放电，故无氢气的析出。Pb-2e＝Pb2+SiF62--2e＝SiF6SiF6+H20=H2SiF6+1/2O2由于H2O和SiF62-在阳极的发生电化学反应的电位比铅正，所以正常情况下，在阳极上只有铅的溶解。在电解过程中，铅在阳极逐渐溶解，阴极因Pb的析出而逐渐变厚。阳极泥层的增厚会使槽电压升高，过高的槽电压会导致电化学序在铅以上的杂质金属（如铋）在阳极上溶解，并在2铋铅的电解分离工艺方案铋铅电解分离的工艺流程如图5-3所示。图5-3铋铅电解分离的工艺流程图粗铅铋合金经过电解分离铅与铋、银后产出的阳极泥，其中富集了铋、银、碲等稀贵金属，是提取铋、银、采用湖南昭山冶金化工有限公司自主开发的硅氟酸体系电解分离法（李流锋，从高银铋合金中制备铋和富集银的方法，中国专利申请号：200810030760.1）,进行铋与铅、溶液，粗铋为阳极，阴极为钛板或铜板，在直流电的作用下，铋自阳极溶解进入溶液，并在阴极析出。粗铋电解的Bi-3e=Bi3+E0=0.2VHO-2e=2H++0.5OE0=0.2VSiF2--2e=SiFE0=0.48VBi3++3e=Bi2H++2e=H2在铋的电解过程中，不仅可以实现铋与银、碲、铅等金属的分离，同时还可以实现银和碲的高效富集，与粗铋中银的含量相比，富集进入铋电解阳极泥中银的含量提高十倍左右，为银的提取准备了优质的原料。银的富集过程减少了试剂（锌和氯气）的消耗、能量的消耗,显著降低粗铋电解的工艺流程如图5-4所示。净化除铅返回炼铅成分调整图5-4铋电解精炼的工艺流程图㈣银的提取与精炼方案此外还含有铋、铅、碲及少量的金和铂族金属，是一种提取银的优质原料。本项目的铋电解产出的阳极泥具有银含量高，金及铂族金属的含量低的特点，为最大限度地将金和铂族金属循环利用，采用的流程是先用火法熔炼法将阳极泥熔炼成合金，使金、银有效富集，再进行银的电解精阳极泥火法处理的工艺流程如图5-5所示。T—即还原熔炼、氧化精炼和银电解。在还原熔炼中，阳极泥配入适量的还原剂和熔剂（苏），2MO+C=2M+CO2Na2CO3=Na2O+CO2在氧化精炼中，主要除去阳极泥中的锑、铅、铋、碲、铜。吹炼开始时，贵铅中的锑大部分生成易挥发的三氧化4Sb+3O2=2Sb2O3此时，也有部分铅开始氧化，生成氧化铅挥发，锑和铅的氧化挥发物通过收尘系统收集。去后，再继续氧化精炼，铋会发生氧化：4Bi+3O2=2Bi2O3Bi2O3的沸点高达19800C，不易挥发，但由于存在氧大部分Bi2O3与PbO生成低熔点稀渣，稀渣流动性好，呈亮黄色覆盖在熔池面上，经沉淀降低金银含量后可作为回入贵铅量3-5%的苏打和1-3%硝酸钠，并加以激烈搅拌，2NaNO=NaO+N+5[O]MTe+3[O]=MO+TeO2TeO2+Na2CO3=Na2TeO3+CO2加入苏打和硝石造出的渣称苏打渣或碲渣，是回收最终得到的金银合金作银电解的原料，采用如图5-6粗银阳极板粗银阳极板银电解置碳酸钠中和碱式碳酸铜送铜回收粗银粉分银炉熔炼粗银板二次黑金粉金回收废电解液与洗液二次合金板二次合金板一次黑金粉换图5-6金银合金电解精炼银工艺流程银电解精炼的过程中，其电化学系统可表示为：AgNO+HNO+HO在直流电的作用下，阳极发生银的电化学溶解。Ag-e=Ag+在阴极，银离子获得电子，析出金属银：Ag++e=Ag此外，阳极板中的其它金属杂质，如铜等贱金属，同时也被溶解进入溶液。银、铜金属在阳极上除了电化学溶解外，当硝酸浓度较高时，还有银、铜的化学溶解：㈤碲的提取与精炼方案在用火法处理铋电解阳极泥的过程中，氧化精炼的后期加入硝石氧化除去金银合金中的碲时，产出富含碲的苏打渣。这种渣高度地富集了碲，在我国是提碲的主要原料之一。在苏打渣中，碲主要以可以溶于水的亚碲酸钠的形式存在，一部分以难溶于水的亚碲酸铋的形式存在。本项目所要处理的苏打渣含碲高，采用直接水浸时碲的浸出率低，为提高碲的浸出率，在进行一段水浸后，浸出渣再用盐酸进行浸出以提高碲的浸出率。浸出液经除杂后，产出的二氧化碲在碱性系统中进行电积产出电解碲。2碲的提取与精炼工艺方案碲的提取与精炼的工艺流程如图5-7所示。图5-7苏打碲渣提取碲的工艺流程银阳极泥处理的工艺流程如图5-8所示。银阳极泥银阳极泥氯化浸出浸出渣浸出液银阳极泥送银电解返火法处理还原后液渣图5-8银阳极泥的金氯化浸出—还原原则流程钯亦溶解进入溶液，而银则以AgCl的形式留在渣中，实现金和银的分离。氯化过程采用的氯化剂不引进杂质离子，反应过程不放出氮氧化物和氯气等对环境污染严重的将溶液中的金还原成金粉，金粉经洗涤、干燥、浇铸后得到国标一号金。还原后液中金的含量可降至5mg/L左右，集中回收。浸出渣中银转化为氯化银及少量可能未溶解的金，以及由银阳极泥带入的铋、铅、锑等贱金属氧化物。浸出渣经干燥后配入苏打和适量还原剂（碳）进行银的浇铸，重新得到银阳极进行电解，浸出渣少量的金（或铂、钯）也重新进入银阳极板在银电解过程中得到回收。浇铸银产出的渣可返前面铅阳极泥的火法处理系统。处理复杂含铋物料的熔炼至各种产品的制备所需的主要设备列于表6-1.表6-1本项目的主要设备清单序号设备名称规格数量11序号设备名称规格1铸钢1非标设计11铸钢2.5阴极始极片制作50T/d1铸铁钢筋混凝土预制，内衬塑料1塑料焊制2.8残极冲洗槽1塑料焊制2.9残极洗刷机1塑料焊制2.10残极洗刷槽1塑料焊制1塑料焊制2塑料焊制2.13三足离心机Φ600，H300，850rpm22.14耐酸泵序号设备名称规格熔铋锅Φ10001铸钢浇铸机1非标设计1电解槽4000×500×800mm钢筋混凝土预制，内衬塑料循环槽塑料焊制残极冲洗槽塑料焊制残极洗刷槽塑料焊制塑料焊制2塑料焊制三足离心机Φ600，H300，850rpm2耐酸泵序号设备名称规格还原炉Φ2400×4200,5t/炉.d1砖氧化精炼炉1镁砖单梁吊车H=6m，Q=3t1银电解槽焊制银粉传送机500×120001耐硝酸尼龙布作传送带50kWh,1000Hz2作浇铸银阳极4.7脱铜反应釜14.8浓缩釜14.9硝酸银制备釜14.10银电解整流器14.12表冷器14.13布袋收尘器Φ220，L205015mm钢板焊制序号设备名称规格球磨机Φ700×1400mm,500rpm1铸钢1不锈钢1不锈钢1不锈钢1搪瓷沉碲槽2m31搪瓷碲电解槽800×500×600mm塑料焊制整流器30V/500A1水环式真空泵1作过滤抽真空用过滤桶5作各种过滤用序号设备名称规格浸银反应釜25L1不锈钢浸金反应釜25L1搪瓷金还原釜25L1搪瓷硫化沉淀釜25L1搪瓷序号设备名称数量备注公司管理信息化系统建设1产品检验与检测仪器设备1其它设备第七章原料与燃料的供应一、年需原材料、辅助材料与能耗需要分析根据本项目确定的生产规模，年需原材料、辅助材料表7-1本项目年原、辅材料消耗和能耗估算1吨2吨3吨54吨55吨96锌吨7铝吨38吨9吨吨吨吨5吨5吨5吨吨吨吨本项目年物料平衡估算如表7-2所示。含铋复杂物料硅氟酸骨胶锌铝煤粉苏打量硝石量硫酸氧化铋氧化剂亚硫酸钠硫化钠表7-2年物料平衡估算表铋铋吨59单位:吨氢氧化钠石灰配料氢氧化钠石灰配料本项目年需含铋物料15000吨，目前，企业在国内已建立了年稳定供应5000吨的渠道，其典型的化学成分如表7-3所示；为满足本项目扩建原料需求，湖南昭山冶金化工有限公司与秘鲁Antamina公司签订了长期供应合同，可有效保证扩建后主要原料需求，相关物料的化学成分如表7-4所示；同时在系统中还可以处理少量阳极泥；至于其它原料，国内市场充足。表7-3含铋复杂物料的化学成分S表7-4国外进品含铅银铋精矿的化学成分S第八章建厂地区条件和厂址选择本项目选址于湘潭市竹埠港湘潭循环经济产业园内型社会建设将该地区定位为循环经济产业园。根据湖南省环保局对该地区的要求，化工企业限期退出，重点发展对环境友好的循环经济产业。本项目的扩建，符合该地区产业发展的整体布局与对环境友好的产业要求。湘潭循环经济产业园地处长株潭城市群的核心区域，距长沙市与株洲市分别为36公里，交通区位优势突出。公路运输方面：该园系上瑞高速湘潭入口处，距京珠高速里，是全国高速公路、国道、铁路最密集的地区之一。铁路运输方面：该园距湘潭火车东站货场仅3公里。水运方面：该园距易家湾港区千吨级港口仅4公里，根据湘潭市交通运输发展趋势规划，易家湾港区千吨级港口将进行改造提升，改造后，完全可满足该物流园水运的需求。尤其口，目前，该项目已通过项目预可研工作，估算2010年可进行建设，届时，低成本水运优势将十分突出。建设地点的地形、地貌：新厂区位于地形较规整、平进行转换的农田，拟新建的厂房设施仅少量的土方工程。工程地质和水文地质：该项目工程地质和水文地质条件优越，地处湘中红色岩系丘间盆地，地层下部为红壤坚土，地层稳固、岩性紧硬，地耐力达40t/m2，砂卵岩层富4、水文和气象条件该地域排水条件良好，无污染、无洪水之忧。频临湘江，气候温和，属亚热带季风湿润气候，年平均气温17.4℃,年平均相对湿度81%，光照充足，雨量充沛，无霜期长。夏季高温，气温最高达38℃,冬季平均气温在10℃左右，最低可达零下5℃。冬春多为偏北风，夏季多为偏南风，常年主导风向为北北西，年平均风速2.4m/s，给排水条件较好。现供水能力完全可满足该地区生产与生活需求，供水管网和排水管道已沿道路铺设至各生产项目区域。同时，日处理3万吨的竹埠港地区污水处理厂正在进行期之中.供电条件优越，属华中供电网，湘潭建成的总装机容工程80亩，委托湘潭高新技术开发区国土局统一办理有第九章公用工程及辅助设施方案根据场地基本技术条件和工艺流程的需要，在满保、安全、卫生、消防的前提下，综合考虑各项辅助设施的功能，合理进行布置。力求做到功能分区明确，工艺流程通顺，运输方便，管线短捷，节约用地，减少投资。本项目的第一期工程建设，按其功能可分为粗炼部分和精炼部分，主要建筑物有制氧站，瓦纽科夫熔炼车间，制酸车间，铅电解车间，铋电解车间，铋火法精炼及铸锭车间，银电解精炼车间，碲精炼车间，金精炼车间，及其原材料的料仓、成品仓库等。根据工艺流程要求，结合厂区四周环境和交通条件，公司办公、检验、食堂、浴室、机修、配气、锅炉房、配电站、材料库等生产辅助设施布设于厂区中部；生产车间分两部分：一部分将瓦纽科夫熔炼车间和制酸车间布设于南区中部；原料库、成品库、水处理布设于南区南部；另一部分将铅电解车间、铋电解车间、铋火法精炼和铸锭车间、碲精炼车间、银精炼车间、金精炼车间布设于北区中部；原料库、成品库、水处理布设于北区北部。建筑布设呈东西走向，南北朝向，建筑朝向合理，车间的采光、通风条件良好。考虑到公司配套发展需求，规划将北区东南区域作为预留发展用地。详见总本项目年运输量为35089吨，其中运进运输与火车运输相结合，本项目生产基地距湘潭火车东站十分有利于产品与原料运输。三、工厂给水本项目生产过程中用水量不大，用水主要是生产过程中冷却用水，采用循环用水的方式进行，其它主要为清洗用水，考虑办公及生活方面用水，按日供水能力10吨考本项目工厂排水主要是生产过程清洗废水和生活污水，因此，应建设专门的沉淀池，生产清洗污水和生活污水经沉淀后排入园区污水处理厂。五、工厂供配电用电负荷，停电会造成一定经济损失。本项目供电由湘潭市岳塘荷塘变电站直供，两地相距六、工厂供气余热锅炉供给.七、工厂绿化本项目在新建车间周围和其它可利用空地上种植花草及绿地，以达到美化环境，净化空气的效果。第十章土建与用地方案②根据国家地震烈度区划图，本项目不考虑地震设防。⑴建筑的平面布置及立面设计原则为适用经济，结合生产工艺要求和当地的实际情况，设计首先满足使用要求，同时，注意厂区建筑群体的总体布局，造型在结构中本工程由生产车间，仓库、办公与生活设施楼等建筑物构成，见总平面平面图。⑵建筑装修标准本项目工程车间内墙为仿瓷涂料，地面为水泥沙浆地地面为地板砖，门窗为木门、铝合金或塑钢材料。⑶结构设计与造型地基暂定为天然地基，生产车间型式暂定为钢结构与砖混结构，办公科研楼、生活设施、仓库为砖混结构。根据本项目生产特点和生产工艺流程，本项目生产车间建筑面积建筑面积结构形式墙体地面项目名称制氧站熔炼车间料仓铅电解车间类别建筑物建筑物建筑物建筑物）砖混铋电解精炼车间铋电解精炼车间建筑物硫酸车间碲车间银车间硫酸车间碲车间银车间金车间材料库成品库仓库锅炉房配气站建筑物建筑物建筑物建筑物建筑物建筑物建筑物建筑物建筑物建筑物砖混砖混砖混砖混钢架钢架钢架、石棉瓦砖混砖混砖砖砖砖砖砖砖钢筋砼钢筋砼砖钢筋砼砖、耐酸砖砖砖6M16M16M16M16M16M1砼砼砼砼砼砼砼砼砼砼机修水处理地磅房纯水制备间生化池配电房建筑物建筑物建筑物建筑物构筑物建筑物二、办公与辅助设施办公室检测中心研发中心食堂单身职工楼厂大门建筑物建筑物建筑物建筑物建筑物建筑物建筑物钢架、石棉瓦砖混砖混砖混砖混砖混砖混砖混砖砖砖砖砖砖砼砼砼砼砼砼2座111113331311%12345湘潭循环经济产业园属于湘潭市岳塘区，根据国土资源部工业项目建设用地控制指标（试行）有关规定，湘潭市岳塘区属于六等地区，属二类用地;根据本项目生产的产品特点，本项目属于33类即有色金属冶炼及压延加工别别本项目的有关产品或中间产品的能耗估算如表11-1一二、四五六kwh600500300100吨1585本项目一是对含铋的复杂物料采用目前国际先进的瓦纽科夫法进行熔炼，熔炼过程的热能可用余热锅炉回收。据已在铜和铅熔炼的实践经验，按本项目的规模（铋力)，利用其来发电完全可能提供给制氧站的运行而有富余。在瓦纽科夫熔炼过程中利用化学反应热自发进行，与传统的鼓风炉熔炼相比，不消耗任何焦炭，只需用2~3%算，每年可节约优质焦2000吨，同时还可以省去烧结焙烧所需的电能耗约100kWh/t粗合金，整个熔炼过程（包括熔炼、配料等）的电能消耗为500kWh/吨粗金属。二是采用湖南昭山冶金化工有限公司自主研发的硅氟酸体系电解分离工艺进行高纯铋的电解，吨产品节约电的消耗600四是冷却水采用循环水方式；五是对副产品实现综合利用，可适当降低产品能耗。根据本项目生产规模可工艺技①国家计委、国务院环境保护委员会文件[1987]国环二、建设地区环境现状项目所选区域地貌以丘陵土坡为主,经过三通一平后，地势平坦，四面开阔,无群山环抱,极少出现高压控制下层气流现象,冬季逆温层现象也很少见,常年以东南风为主,非常有利于工业园区的环境达标。区域内地面附着物主要是经济用材林和杂草,根据资料和观察判断,该区域不处在大型矿床上部,不存在大断裂层地质构造,大断裂、大滑坡的可能性;地质构造完全符合选址要求。区域内没有村庄、农田和耕地,山界林权清楚明晰,无争议纠三、主要污染源、污染物排放状况及治理生产过程中产的固体废渣，即瓦纽科夫熔炼产出的炉对含铅的铋精矿经瓦纽科夫熔炼与铅铋电解分离后，在精矿中的脉石成分将形成炉渣，炉渣的主要成分是硅酸这些铅、铋与硅结合形成硅酸铅和硅酸铋，硅酸铅和硅酸铋是稳定的化合物，对环境无污染。这些炉渣可以出售给水泥厂作为生产水泥的配料。按每年处理15000吨的含铅铋精矿计算，每年此种炉渣的产量为4884.5吨左右,同在本项目的第一期建设的项目中，铅电解、铋电解、银电解精炼及碲的电积虽然均为湿法过程，但在这些湿法过程中均不会产生废水，相反在这些过程的实际操作中，由于电解液的自然蒸发，均需不同程度地补加水。在金的精炼过程中，从金的还原后液沉淀铂、钯后，需要外排一部分废水，这种废水的pH值为2-3左右，其主要成分为进行排放。这种废水的量不大，每年仅1m3左右。因此，在本项目的第一期建设中所采用的工艺基本上不产生工艺废水,只产生少量地面废水和洗涤产品铅、铋、银的洗水。其中洗水可返回作为工艺的补充水，厂区内的地面废水（雨水和地面冲洗水）集中处理后排放。本项目的第一期建设涉及到火法冶金和湿法冶金过程，因此，在这些过程中均会产生一些废气，即火法冶金过程的废气和湿法冶金过程的废气。下面分别阐述。在用瓦纽科夫法对含铅铋精矿进行熔炼的过程中，高浓度的二氧化硫气体可用于生产硫酸，本项目的重大改进之一是采用瓦纽科夫熔炼法得到高浓度的二氧化硫用于生产硫酸。生产硫酸后的废气含二氧化硫的浓度可降至在金的氯化浸出过程中，由于工艺的作业温度较高将会产生含少量盐酸的的水蒸汽,为保证好的操作条件，用真空泵机组在微负压的条件下抽走这些含盐酸雾,并用水吸收，吸收了酸雾的含酸废水可返回作为氯化浸金的配水⑶硝酸酸雾硝酸酸雾的产生主要有二处，一处是在制备硝酸银电解液过程，由于用氧化剂在稀硝酸介质中氧化银时溶液的温度将会升高，产生出少量的含硝酸的水蒸汽；第二处是是银电解液的净化浓缩过程中，将电解液中的铜沉淀后，余下的硝酸银溶液变稀，要进行浓缩处理将会产生含硝酸的水蒸汽，其中一部分冷凝成水溶液，未冷凝的气体可用产生盐酸酸雾和硝酸酸雾在本项目中的量都不大，只要采用有效的吸收措施，可以将酸雾消除并得到回收利根据有色金属工业的环境保护的有关规定，熔炼过程的二氧化硫气体的制酸、含酸废气的净化、水循环利用设表12-1环境保护投资估算环境保护定员30人,其中二氧化硫烟气制酸车间28人,五环境影响评估分析1、废气对大气环境的影响由于采用瓦纽科夫熔炼法，熔炼过程中采用富氧，产尾气中二氧化硫的浓度降至380mg/m3以下。含盐酸和硝酸的水蒸汽经水吸收处理，尾气中酸的浓度很低，吸收酸雾的水可返回工艺作配水用。因此，无论是火法过程产生的废气还是在湿法过程中产生的酸雾经过处理后，对环境的2、废水对环境的影响本项目湿法部分主体是采用电解法，电解法用于铅、铋的电解精炼不会产生工艺废水。处理含硝酸和盐酸的吸收水返回工艺过程。只有在金的湿法精炼过程中最终产出的pH2~3的含氯化钠的废水，这部分废水经中和和稀释后排放，这部分废水的总量也很小，每年只有1m3左右。厂区排出的废水主要来自于只外排地面废水（雨水和冲洗地面经处理达标后排放。因此，本项目产生的废水对水3、废渣对环境的影响本项目产出的火法熔炼渣其主要成分为硅酸铁和硅酸钙，可用于水泥厂的配料。因此，产出的废渣对环境不综上所述，本项目建成投产后，由于采用瓦纽科夫熔炼法,产生高浓度的二氧化硫用于制酸,消除了传统工艺中产生的低浓度二氧化硫的污染问题,改变了传统工艺中先产生污染源再进行治理的思路,将物料中的硫最终转化为硫酸得以回收利用,极大地提高的资源利用率。产出的废渣均可为水泥厂利用，而废水产出的量极少，因此只要加强对环境的管理，严格执行环保“三同时”制度，在整个项目中工业“三废”对环保的污染影响较小，从环境保护角度出发，该项目的建设是可行的。六、问题及建议本项目存在的主要问题是在物料中可能带入少量的锑和砷，它们在瓦纽科夫熔炼过程中将会挥发进入烟尘，它们的行为和回收工艺在本项目中尚未确定,这种烟尘只能暂时堆放,其中宝贵的锑资源不能得到利用。但它们的总量很少。建议迅速开展这方面的研究工作。第十三章消防安全与劳动安全厂区道路按消防车畅通设置，新厂区均按消防规范设置室内外消防栓，室内消防用水按5L/S计，室外消防用水按15L/S，并采用低压制消防给水系统，火灾时由当地（GBJ65-83二、劳动安全措施⑴防机械伤害飞轮、风叶等；物料输送装置：皮带机、螺旋输送机等；人工控制物料运载装置：电葫芦、升降机等，采取以下防①加强岗位责任教育和安全操作规程教育。②在机械转动部位和物料输送装置上安装防护罩和③在设备附近、操作方便处安装“事故停机”按钮。④在易发生机械任务部位设置安全标志。⑵防火防爆生产线的熔炼炉作业区是火灾易发场所，也存在爆炸防火消防系统，按消防规定设置消火栓，配备灭火器。车②电气设备依据《爆炸和火灾场所电力装置设计规⑶防雷、防电①依据《建筑防雷设计规范》（GBJ57-83）在各建筑物、构筑物上按规定设置避雷装置。（GBJ65-83）对车间的用电设备、电气设备及线路进行防③检修用的照明一律用36V以下的低压行程操作照明⑶锅炉工必须持证上岗，并严格执行国家锅炉操作有第十四章项目建设单位的基本情况项目建设单位：湖南昭山冶金化工有限公司；注册万元人民币；生产地址：湘潭市竹埠循环经济产业园；经营范围：进行有色金属高纯铋等稀贵金属生产销IS04001：2004环境论证，主导产品：4N高纯铋、银等多个产品，产品经湖南省有色金属质量监督检验授权站连续求。目前，公司现有员工352人，其中科技人员62人，已建成了年生产1000吨高纯铋的生产能力，工艺可靠，产品质量稳定，产品远销国内外，主导产品4N高纯铋主要出口英国和比利时等国家，占我国出口铋锭总额的10%以上，是我国目前最大的铋锭出口厂家。目前高纯铋系湖南省出口名牌产品、湖南省著名商标，公司系湖南省重点出口企业。具备了扩大生产规模的技术条件与市场基础。多年来，湖南昭山冶金化工有限公司与中南大学冶金学院等建立了稳定的产学研合作关系，组成了由中南大学冶金科学与工程学院杨天足教授、秦毅红教授为主的12人专职技术研发团队，配备了与产品科研相关的仪器设备，多年来研发投入占公司销售收5%以上。2004年，公司被湖南省科技厅认定为高新技术企业，高纯铋被认定工艺居国内领先水平，并获湘潭市科技进步二等奖。三、财务状况拥有土地面积亩，厂房面积12000多平方米，拥有总资产12500万元，其中固定资产11000多万元，流动资产万元，净利润3500万元，为建设本项目奠定了一定的基本项目建设与管理，严格按现代企业制度运行，实行董事会领导下的总经理负责制。董事会董事会办公室总经理财务部市场总监生产总监技术总监银粗炼车间铋电解车间碲精炼车间金精炼车间铅电解车间银电解车间本项目定编356人，其中管理人员与技术人员9914243645676893二1923456三、人员培训是对生产工人进行生产技能的培训，主要学习厂纪厂规、生产操作要领、安全生产培训；二是对管理人员，根据岗位要求，学习相关管理知识。所有人员一律向社会公开招聘，有有色金属加工工作经验者优先。三是技术人员同时进行专利法、保密法及反不正当竞争法等相关法律的培训，与公司同时签订技术保密合同。所有员第十六章项目实施进度计划碲电解车间、金电解车间、副产品硫酸车间建设；项目的实施进度如表16-1所示度第十七章投资估算与资金筹措⑴土建工程建设价格参照湘潭市目前建筑平均水平；⑵配套供水与供电参照湘潭市相关项目基本水平进行⑶生产设备价格采用询价与厂方洽谈的价格；⑸报建费参照湘潭市目前价格水平即框架结构按139.5元/平方米、砖混结构按114.1元/平方米进算;⑹勘探设计与项目管理费按项目工程费用的4%;⑺预备费按总投资的5%进行估算⑻流动资金按分项详细估算法计算，正常年流动资金主要设备的投资估算见表17-1建设内容1制氧站制氧站及配气系统2熔炼车间配料熔炼炉及辅助和安装余热锅炉软水及冷却水处理3铅电解整流器、电解槽等4铋电解整流器、电解槽5银提取及精炼整流器、电解槽、电解液净化6碲提取及精炼反应釜、电解系统7环保设施8余热锅炉表17-2项目总投