利用金川镍弃渣多联产生铁、铸石、耐酸砖、微晶玻璃、矿棉和甲醇项目可行性研究的报告.doc

利用金川镍弃渣多联产生铁、铸石、 耐酸砖、微晶玻璃、矿棉和甲醇 项目可行性研究报告 项目依托单位： 金昌铁业（集团）有限公司 可行性报告编制单位： 金昌铁业（集团）有限公司、北京科技大学 可行性报告编制日期： 2007年9月10日 项目名称 利用金川镍弃渣多联产生铁、铸石、耐酸砖、微晶玻璃、矿棉和甲醇 项目概述 本项目以金昌铁业集团公司现有年产30万吨生铁的炼铁设备为基础，对其进行改造，使其适合以金川公司镍弃渣为主要原料多联产生铁、铸石、耐酸砖、微晶玻璃、矿棉和甲醇的需要；把现有的炼铁设备改造成适合上述产品生产的多联产反应器，并补充建设上述产品后续加工的专用设施，使之形成上述多种产品循环互补的清洁和节能的生产体系。本项目完成后，不但每年可以使金川公司的100万吨镍弃渣得到高附加值综合利用，还能使上述多联产生产体系主体流程实现废气、废渣、废水接近零排放，把该项目建成目前世界领先水平的清洁生产示范项目。 由于本项目实现能源的梯级综合利用，本项目建成后单位GDP能耗将比金昌铁业（集团）公司现有的生产能耗下降70%以上，因此本项目将建成目前世界领先水平的节能项目。本项目建成后将实现年产26万吨生铁、14万吨铸石、35万吨耐酸砖（广场砖）、40万吨微晶玻璃、16万吨矿棉、30万吨甲醇，实现年产值38.4亿元，年利税14.3亿元，净利润7.8亿元，投资回收期3.5年（含建设期）。 本项目总投资15.5亿元，其中0.9亿元用于炼铁系统改造，2.3亿元用于铸石生产线建设，2.2亿元用于耐酸砖（广场砖）生产线建设，3.6亿元用于微晶玻璃生产线建设，2.1亿元用于矿棉生产线建设，4.4亿元用于甲醇生产线建设。本项目物料平衡关系如图1所示。 图1项目物料平衡关系示意图 技术方案 本项目以100%金川公司镍弃渣为含铁原料，采用源头设计的循环经济理念，采用纯氧喷煤、熔渣热装均化和多联产等新技术，实现最大限度的能量梯级利用和废弃物循环利用。本项目建成后将使单位GDP能耗和CO2排放量比金昌铁业集团公司的现有水平下降70%以上，其它污染物基本上实现零排放。本项目的工艺路线流程如图2所示。 图2本项目技术路线示意图 本项目的工艺技术路线具有如下特点： 1.采用大喷煤量和全氧燃烧技术 金昌铁业（集团）有限公司现有炼铁工艺中不但采用全熟料配料还采用高焦比才能保持炉缸温度和高炉顺行，并具有30%以上的煤气放散，属于高能耗、高污染的生产工艺。虽然焦比已达0.7/吨铁，但仍显示出炉缸热量不足，渣铁分离困难等现象。而所产生的高炉煤气CO含量不到25%，其余为不可燃的N2和CO2，这种高炉煤气即不能产生高热值供热风炉使用，又不适合作为化工原料。另外由于含有20～25%的强毒性气体CO，这种高炉煤气也不适合民用。因此，目前的高炉生产工艺存在着炉缸热量不足，热风炉热量供应不足和煤气大量放散等连环问题。 由于炉缸热量不足，如果再大量使用金川公司的镍弃渣作为含铁炉料势必会加大高炉顺行的困难。此外，由于金川公司的镍弃渣含铁量远远低于铁精矿，因此，如果以镍弃渣为主要原料生产生铁将使渣量急剧增大。根据计算，如果采用现在金昌铁业集团公司生铁生产过程中渣的碱度系数不变，使用100%金川镍弃渣每生产一吨生铁将产生3.5～4吨高炉渣。而这种高碱度高炉渣对于后续产品的多联产具有很多不利影响。过大的渣量也会给后续产品的多联产的合理匹配造成困难。要适当降低碱度又要保证高炉顺行和生铁质量就必须充分满足炉缸的热量需求。 而全氧燃烧和大喷煤量技术不但能够克服炉缸热量不足的弊端，还能够避免大量N2气带入炉内参与循环，带走大量的热量造成能源浪费，并能够使高炉煤气富含CO和H2成份，给后续多联产工序中提供优质廉价的甲醇原料气。预计可使甲醇生产能耗比现有传统工艺下降50%以上，成本下降30%以上，大幅度提高本项目的市场竞争力。 全氧燃烧和大喷煤量技术还能为国家节省大量优质焦碳资源，使本项目运行成本下降。根据测算，采用现代先进技术建设的制氧站，每立方米氧气的生产成本为0.58元。按相同含氧量计算，每5m3空气含有1m3氧气。而将5m3的空气加热到900℃的成本可达0.6～0.7元。采用纯氧和大喷煤量技术可使燃料（还原剂）成本比传统工艺下降20%以上。 2.采用变压吸附技术为甲醇生产提供廉价的高纯原料气 变压吸附（SPA）气体分离过程是利用吸附剂的两个基本性质来实现的：一是对不同组分的吸附能力不同，二是吸附质在吸附剂上的吸附容量随吸附质的分压不同而有显著变化。利用吸附剂的性质，可实现对混合气体中某些组分的优先吸附而使其他组分得以提纯。通过吸附剂在低温、高压下吸附而在高温、低压下解吸再生，从而构成吸附剂的吸附与再生循环，达到连续分离气体的目的。 根据吸附剂的