硅微粉生产项目可研报告

1第一章项目总论1.1项目名称：硅微粉生产项目1.2项目建设地点：包头市石拐区1.3项目单位：内蒙古埃肯三维新材料有限责任公司1.4项目业主介绍1.4.1业主情况埃肯三维新材料有限公司，系一家由挪威埃肯材料公司和内蒙古三维资源集团有限公司合营的企业。其法定注册地址位于中国内蒙古包头市石拐区工业园区。埃肯集团主要业务包括铁合金、金属硅、铝、材料和航海运输。它是世界上最大的铁合金、金属硅和硅微粉的生产厂家，40多个生产厂分布在挪威、冰岛、美国、加拿大、巴西和中国。其先进的工艺技术、科学的管理、良好的服务和卓越的信誉使其产品长期在国际市场上立于不败之地。埃肯集团在全球硅微粉处理领域久负盛名，是硅原料的供应商，在硅微粉产品工艺配方及应用方面拥有专有技术诀窍和丰富的经验。1.4.2组织机构董事会由四名董事组成，合资各方指定两名董事：董事长：樊三维（中国）副董事长：OttarLarum（挪威）2董事：陈平（中国）陈卫东（中国）董事长为公司法法定代表人。1.5可行性研究的依据（1）《内蒙古三维资源集团有限责任公司和挪威埃肯材料公司合作经营合同》。（2）国家烟尘排放标准。1.6项目提出的背景1.6.1石拐区硅铁合金企业生产的情况石拐区高载能工业园区有35家企业生产硅铁合金产品，年生产能力达到30万吨以上。硅铁生产过程中排放大量烟气。烟气成份主要为二氧化碳和硅微粉尘。烟气不经处理直接排放。将造成环境污染。三维公司是园区内最大的一家硅铁合金生产企业，年生产能力达到10万吨。按照国家环保政策法规的要求，工业企业要达标排放，防止环境污染，本项目在通过对硅铁合金生产过程中的烟尘处理，实现环保和取得有价值产品的目标。1.6.2产品介绍硅微粉又称冷凝硅粉，产品呈白色粉末，主要成份为SiO2，其含量占93－98％，质地细而轻，颗粒直径多数在0.01－0.1μm之间，其中直径小于0.1μm的占60％，0.1－0.4μm之间的占30％，0.4μm以上的占10％，其比表面积为25－335m²/g。加密前假密度为0.15－0.25t/m³，加密后为0.3－0.75t/m³。胶结性好，不易沉降。可广泛用于建材、塑料、橡胶、树脂、制药、涂料等行业，是一种优良的工业添加剂。目前国内硅微粉产能仅为市场需求量的50％，国外市场如：美国、俄罗斯、日本、挪威等国均需大量进口。商品缺口大，远远不能满足国内外市场的需求。随着科学技术的不断进步和产品的纳米化，硅微粉将在电子信息化、生物医药、航空航天、军事、环保能源、，化工陶瓷等方面发挥极其重要的作用，应用领域会越来越广，需求量亦会越来越大，前景广阔，蕴藏着无限商机。硅微粉渗入水泥混凝土后能很好地填充于水泥空隙之中，使浆体更微密，另外它还与游离的Ca(OH)2结合，形成稳定的硅酸钙水化物2CaO.SiO2.H2O,该水化物凝胶强度高于Ca(OH)2晶体，主要表现在（1）增加强度。使混凝土抗压、抗折强度大大增加，渗入5-10%的硅粉，抗压强度可提高10-30%，抗折强度提高10%以上，（2）增加致密度。抗渗性能提高5-18倍，抗化能力提高4倍以上。（3）抗冻性：硅微粉混凝土在经过300-500次快速冻解循环，相对弹性模量降低10-20%，而普通混凝土通过25-50次循环，相对弹性模量降低为30-73%；（4）早强性：硅微粉混凝土使诱导期缩短，具有早强的特性；（5）抗冲磨、控空蚀性：硅微粉4混凝土比普通混凝土抗冲磨能力提高0.5-2.5倍，抗空蚀能力提高3-16倍。1.7项目研究范围1、产品方案2、工艺流程3、成本及投资4、经济评价及环境评价1.8研究结论1、本项目正常生产后可生产硅微粉20000吨。2、生产采用世界上较为先进的生产工艺技术，主要采用挪威埃肯干法除尘加密工艺。3、本项目总投资为571万元。4、本项目年利润为722万元，投资回收期为2年。5、本项目除尘率达99%，有较好的环保效益。第二章项目实施地基本情况2.1石拐区基本情况石拐区地处阴山山脉，大青山西段，是内蒙古自治区包头市的一个市辖区，距包头市区38公里，与包头市九原区、土右旗、固阳县毗邻。全区总面积619平方公里，辖一乡一镇，五个街道办事处，总人口5.7万人，其中城镇人口4.15万人，农村人口1.6万人，城市从业人员2万多人。石拐区群山环抱，河道纵横，景色优美、气候宜人。蕴藏着丰富的矿产资源，煤炭探明储量7.2亿吨，煤种齐全，煤质优良。此外还有硬质粘土、石墨、石灰石、白云石等非金属矿藏。全区耕地面积近3万亩，草场面积30万亩。石拐区旅游景点主要有全国三大藏传佛教寺庙之一五当召，战国赵长城遗址、五当召敖包山、根皮召遗址，根皮沟原始森林、马鞍山、石门山。石拐区交通便利，通讯发达，38公里包石柏油公路与包头相通，铁路与京包、包兰铁路相联，22公里的包五柏油公路直达五当召。电信业实现了光缆化，数字化，可直接与230个国家、地区通讯，移动通讯实现全国漫游。石拐区成立于二十世纪五十年代。是伴随着包头矿务局的成立，大规模开采石拐煤田而发展起来的。近半个世纪以来，石拐区的主导产业一直是煤炭开采业，2001年以来，石拐区着力调整产业结构，加大招商引资力度，大力发展石拐区高载能工业园区。2.2园区生产情况从2001年开始，石拐区着力进行产业结构调整，大力发展高载能工业。到目前为止，石拐区高载能工业园区已经成为国内较有影响的高载能产品产销基地。石拐区高载能工业园区分两个园区，一号园区入驻企业9户，建成11万千6瓦变电站一座，设计生产规模为硅铁类产品3万吨，电石14万吨。二号园区建成22万伏60万千瓦输变电站。其中一家生产粗铜，设计生产能力2万吨，其余35家是硅铁、金属硅、硅钙等硅系列产品，装机负荷总计49万千瓦，形成生产能力近40万吨，2003年12月陆续投产。第三章硅微粉开发的背景3.1行业发展背景目前世界上约有20多个国家生产工业硅，总产量约100万吨。国外工业硅生产的特点是电炉容量大、机械化自动化水平高、绝大部分电炉的烟气均进行了净化处理、而我国的工业硅电炉不但电炉容量小、机械化自动化水平低，而且95％以上的电炉烟气目前均未作处理，电炉烟气直接排入大气，超标排放。3.1.1国外硅微粉加工情况国外工业硅电炉容量均很大；一般均在20000kVA以上；电炉容量最大的工业硅电炉为南非冶炼公司的48000kVA工业硅电炉、电炉的机械化、自动化水平均很高、电炉烟气进行了治理、据有关资料介绍，国外70年代以来建设投产的工业硅电炉均设有烟气净化装置。国外工业硅电炉烟气治理曾进行了多种方法的试验，进7行了湿法、干法和电除尘等多种方法、现简单介绍如下：（1）前苏联全苏铝镁设计研究院于1966年为该国某工业硅厂设计并建成了工业硅电炉净化装置——泡沫除尘装置，但除尘效率仅为55－60％．随后又进行了研制，提出了伊特尔一文丘里型紊流洗涤器和泡沫除尘器两段湿法净化系统，但都未能很好的收集烟气中的硅微粉。根据对5500kVA工业硅电炉运行测试结果为烟气排出温度为130℃，烟气含尘量为2g／m3，两段气体净化装置除尘效率大于85%。净化后烟气含尘量为0.214－0.3g／m3。6台工业硅电炉每年回收微硅粉10500吨。另外，还在16500kVA工业硅电炉上设计了布袋除尘净化装置。其中包括烟气冷却系统、布袋收尘系统和排烟机等。过滤前烟气温度为100－180C，烟气含尘2.4－4.38g／m3，除尘效率97－98％；布袋寿命7－8个月。（2）日本日本原11台工业硅电炉中有9台设有布袋除尘器。日本电工株式会社工业硅电炉除尘系统的流程如下图1。该流程进入布袋收尘器的烟气温度为250℃，布袋材质为耐高温玻璃纤维，收尘效率为99％（图1）8日本工业硅电炉烟气净化流程图3.2国内工业硅电炉烟气处理和硅微粉收集情况我国国内工业硅电炉其容量大都在3200kVA－6300kVA之间，近几年有向8000－12500kVA发展的趋势，个别厂家已建立了25000kVA工业硅电炉，绝大部分电炉未对电炉烟气进行治理。但迫于国家环保政策的要求，均在积极想办法对电炉烟气进行治理。据不完全统计，目前工业硅电炉设有烟气净化装置的厂家有青海民和镁厂、吉林翔豪实业股份有限公司和辽宁晶峰硅业公司等厂家。运行的实践表明净化装置效果很好；它不但使电炉烟气排放完全达到了国家规定的排放标准，而且还收集一定量的硅微粉，具有很好的经济效益。第四章硅微粉市场分析及前景电炉烟气收尘管道烟气冷却塔风机布袋收尘器料仓微硅粉9硅作为半导体基础原料，无论在过去、现在还是未来的电子与科技发展中，都曾经、正在并且也必将发挥着越来越重要的基础作用，特别是当今IT业的飞速发展，为传统的硅原料的生产与供应提出了更大、更高的要求，这就是高纯和超纯硅原料的生产与供应。二氧化硅作为硅原料的核心原料在硅原料的生产与供应中起者不可替代的重要基础作用。它所具有的独特的物理、化学特性，使得其在航空、航天、电子、机械以及当今飞速发展的IT产业中占有举足轻重的地位，特别是其内在分子链结构、晶体形状和晶格变化规律，使其具有的耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀、压电效应、谐振效应以及其独特的光学特性，使得其在许多高科技产品中发挥着越来越重要的作用，如：IT行业的核心技术产品——计算机芯片，光导纤维，电子产业的谐振器，新型电光源，高绝缘的封接材料，航空航天仪器，军工技术产品，特种光学玻璃，化学分析仪器等等，都离不开这些基础原料。值得说明的是，虽然二氧化硅资源在储量上不是问题，但作为IT产业的基础原料，其纯度、分子链结构以及其晶格变化规律等多方面仍然成为硅原料生产与供应的主要矛盾和焦点。从某种意义上说，其纯度和稳定性已经严重影响和制约了IT业的进一步发展。因此，一些天然水晶和人工合成二氧化硅已经成为当今IT行业不可缺少的重要原料，但由于10天然水晶资源少且纯度不稳定，人工合成的二氧化硅成本居高不下，特别是其晶形结构仍然受到生产技术的制约，使得IT产业在产品质量的提高和技术创新上受到了一定的制约和限制。因此，综合利用工业硅、硅铁企业排出的硅微粉具有十分重要的意义。硅微粉市场前景预测：超细、超纯和表面改性后的硅微粉是电子信息产业、国防尖端领域必不可少的原材料，我国电路块产品耗用熔融型硅微粉，2005年可达到1５万吨，2010有可能超过30万吨，目前国内硅微粉生产规模小，设备和技术相对落后，结晶型微粉年产量约２万吨，熔融型微粉尚未真正进入市场，市场潜力巨大。高新技术的发展离不开新材料的研制和开发。它们是各种尖端技术开发和新型元器件制造的物质基础。作为硅质材料，20世纪40年代以来，二氧化硅和硅质半导体材料已经开创了微电子技术欣欣向荣、蓬勃发展的辉煌历程。21世纪，硅质材料将向着超微颗粒方向发展，在科技进步中将发挥更大的作用。1、在微电子产品方面微电子产品是电子信息产业的基础，无论是全球还是我国，微电子产品市场都在高速发展。据报道，全球微电子产品的产值1994年为1450亿美元，电路块数大于1600亿块，并以高于10%的速度发展，预计到2010年，微电子产品的11产值将突破1万亿美元。我国微电子产品的发展速度远远高于全球平均速度，按国家“十五”计划纲要，2005年将增至100亿块。到2010年将达到800亿块。微电子产品的发展，将大大增加对塑封材料的需求，也大大增加了对熔融型硅微粉的需求量。按1999年我国电路块需求量150亿块计，熔融型硅微粉的年需求量就达7万吨左右，按专家预测，到2005年，国内熔融型硅微粉的需求量将达到15万吨，2010年有可能超过30万吨。2、在电工产品方面随着全国电网改造和干式化的发展，将大大增加对塑封材料的需求，从而增加对结晶型硅微粉的需求，预计年需求量将超过70万吨。3、在熔融石英陶瓷方面熔融石英陶瓷应用涉及到宇宙飞船、火箭、导弹、雷达、原子能、电子、钢铁、炼焦、有色金属、玻璃等工业领域。据专家预测，熔融石英在冶金行业年需求量为1.2万吨，在玻璃行业年需求量为0.5万吨，在陶瓷窑具上年需求量为0.7万吨，在建材陶瓷大砖上年需求量为0.6万吨。合计年需求量为3万吨。在熔模铸造、塑