【正文】 年產(chǎn) 30萬(wàn)噸的膨潤(rùn)土的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 摘 要 ：本設(shè)計(jì)為年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸的膨潤(rùn)土初步工藝設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單介紹了膨潤(rùn)土的性能、主要用途、生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)物料衡算和熱量衡算，以確定設(shè)備工藝參數(shù)和消耗工藝指標(biāo)，同時(shí)對(duì)膨潤(rùn)土 生 產(chǎn)過(guò)程中的安全注意事項(xiàng)及“三廢”治理作了相關(guān)說(shuō)明，對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行了簡(jiǎn)單的初步技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。繪制了相應(yīng)的設(shè)計(jì)圖紙，設(shè)計(jì)圖紙包括工藝流程圖、主要設(shè)備圖的裝配圖、設(shè)備的平面布置圖等。 關(guān)鍵詞 ： 蒙脫石； 膨潤(rùn)土；工藝設(shè)計(jì) 1 目 錄 摘要 前言 1 文獻(xiàn)綜述 ................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 膨潤(rùn)土 市場(chǎng)簡(jiǎn)況 ........................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 現(xiàn)狀 .............................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)預(yù)測(cè) ...................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 膨潤(rùn)土 市場(chǎng)簡(jiǎn)況 ........................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 現(xiàn)狀 .............................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 國(guó)外市場(chǎng)預(yù)測(cè) ....................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 膨潤(rùn)土的應(yīng)用前景 ……………………………………… 原料說(shuō)明 ................................................ 8 1. 4 膨潤(rùn)土介紹 ……………………………………………………… . 1 膨潤(rùn)土的性質(zhì) ………………………………………… 膨潤(rùn)土 的主要 質(zhì)量 指標(biāo) .............................. 10 2 膨潤(rùn)土 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 .................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 產(chǎn)品品種、擬建規(guī)模 及生產(chǎn)時(shí)間 .............. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 、主要設(shè)施情況一覽表 ..... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3 工藝流程介紹 ………………………………………………………… ............................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 質(zhì) 勘 查 …………………………………………. 2 工業(yè)指標(biāo) ???????????????? ?? . 選礦 ????????????????????? 膨潤(rùn)土的幾種改型方法 ?????????????? .. 鈉化改型 ????????????????????? 鈉化改型的必要性 ??????????????? .. 鈉化原理 ??????????????????? . 人工鈉化處理的幾種方法 ?????????????? 鈉化流程 ???????????????????????? 4 膨潤(rùn)土加工工藝設(shè)備 選型 ??????????????? 設(shè)備選型依據(jù) ??????????????? .. 4. 2 設(shè)備選型原則 …………………………………………………… . 4. 3 設(shè)備選型思路 …………………………………………………… 5 氣流干燥器的設(shè)計(jì) ……………………………………………… . 5. 1 氣流干燥器的簡(jiǎn)介 ………………………………………………… .. 5. 2 設(shè)計(jì)工藝條件 ………………………………… .. 5． 3 工藝數(shù)據(jù)計(jì)算 ……………………………………… . 物料衡算 ??????????????????? 熱量衡算 檢驗(yàn) 假設(shè)的物料出口溫度 2mt 氣 流干燥器直徑的計(jì)算 氣流干燥管長(zhǎng)度 Y 3 6 膨潤(rùn)土的 其它 主要生產(chǎn)設(shè)備 的選型與設(shè)計(jì) 膨潤(rùn)土加工的其它主要設(shè)備 雷蒙磨的選型 整機(jī)結(jié)構(gòu)特征 雷蒙磨的工作原理 雷蒙磨安裝前的準(zhǔn)備事項(xiàng) 雷蒙磨粉機(jī)技術(shù)參數(shù) 雷蒙磨粉機(jī)的物料衡算 輥壓機(jī) 的選型 輥壓機(jī) 的工作原理 輥壓機(jī) 的 主要結(jié)構(gòu) 輥 壓機(jī) 的 主要特點(diǎn) 輥壓機(jī)主要技術(shù)性能及參數(shù) 輥壓機(jī) 的物料衡算 7 廠址選擇 選擇建廠地區(qū)的基本要求 廠址選擇的一般原則 廠址選擇在南陽(yáng)市宛城區(qū)官莊 廠房布置 8 環(huán)保治理方案 4 粉塵 噪聲 水土保持措施 9 勞動(dòng)保護(hù)與安全衛(wèi)生 設(shè)計(jì)原則 勞動(dòng)安全 勞動(dòng)衛(wèi)生 消防措施 前 言 膨潤(rùn)土 (Bentonite)是以 蒙脫石 為主的含水 粘土礦 。 吸水后高度膨脹。是冶金領(lǐng)域重要的礦物原料 .蒙脫石的化學(xué)成分為：（ Al2,Mg3） Si4O10 OH2 nH2O. 蒙脫石有吸附性和陽(yáng)離子交換性能，可用于除去 食油 的毒素、汽油和煤油的凈化、廢水處理；由于有很好的吸水膨脹性能以及分散和懸浮及造漿性，因此用于 鉆井泥漿 、阻燃（懸浮滅火）；還可在造紙工業(yè)中做 填料 ，可優(yōu)化 涂料 的性能如附著力、遮蓋力、耐水性、耐洗刷性等；由于有很好的粘結(jié)力，可代替淀粉用于 紡織工業(yè) 中的紗線上漿 ,既節(jié)糧，又不起毛，槳后還不發(fā)出異味 .膨潤(rùn)土（蒙脫石）由于有良好的物理化學(xué)性能，廣泛用于 農(nóng)業(yè) 、輕 工業(yè)及 化妝品 、藥品等領(lǐng)域，所以蒙脫石是一種用途廣泛的 天然礦物 材料。 本設(shè)計(jì)流程簡(jiǎn)潔明暢，工藝條件溫和，操作簡(jiǎn)易方便。而且設(shè)備臺(tái)數(shù)較少，設(shè)備制作立足于國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀，均能在國(guó)內(nèi)制造而不需進(jìn)口，可大大降低項(xiàng)目投資。按國(guó)家現(xiàn)行基本建設(shè)政策和市場(chǎng)價(jià)格對(duì) 本項(xiàng)目進(jìn)行了財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)計(jì)算。工程總投資估算值 14300萬(wàn)元，項(xiàng)目的內(nèi)部收益率所得稅前為 %，高于基準(zhǔn)收益率 12%。其它各項(xiàng)效益指標(biāo)及盈虧平衡分析結(jié)果均表明本項(xiàng)目具有很強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。上述各方面問(wèn)題的研究結(jié)果表明， 30 萬(wàn)噸 /年 膨潤(rùn)土 項(xiàng)目符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和未來(lái)能源市場(chǎng)發(fā)展方向，市場(chǎng)預(yù)測(cè)樂觀，工藝方案合理，工藝技術(shù)成熟可靠，投資估算和財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)結(jié)果也表明項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益明顯。 本設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)說(shuō)明書和圖紙兩部分。說(shuō)明書主要包括工藝流程的確 定，物料衡算，熱量衡算，工藝設(shè)備的設(shè)計(jì)及選型，廠房平面布置 ， 還有進(jìn)行 初步的 經(jīng)濟(jì) 分析等。圖紙包括工藝流程圖，主設(shè)備圖，車間布置平面 等 。 設(shè)計(jì) 者 ： 李亞琳 2020 年 3月 29 日 1 文獻(xiàn)綜述 國(guó)內(nèi)膨潤(rùn)土市場(chǎng)簡(jiǎn)況 研究表明，我國(guó)膨潤(rùn)土的儲(chǔ)量世界第一位，種類齊全，分布廣，遍布 26 個(gè)省市，產(chǎn)量和出口均居世界前列。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)膨潤(rùn)土年產(chǎn)量已超過(guò) 350 萬(wàn)噸，而總儲(chǔ)量占世界總量的 60%。目前已 累計(jì)探明儲(chǔ)量 50． 87 億噸以上，保有儲(chǔ)量大于 70億噸。 現(xiàn)已探明的 100多個(gè)膨潤(rùn)土礦產(chǎn)地主要集中分布于新疆、廣西、內(nèi)蒙以及 東北三省 ，其中 新疆和布克賽爾蒙古自治縣 境內(nèi)的膨 潤(rùn)土礦儲(chǔ)量已突破 23億噸，是目前已探明儲(chǔ)量的全國(guó)最大膨潤(rùn)土 礦區(qū) 。據(jù)新疆地礦部門證實(shí)， 和布克賽爾蒙古自治縣 境內(nèi)有 7處膨潤(rùn)土礦床，其中有 4處大型礦床 (烏蘭 英格、日月雷、德侖山南和德侖山西南 )。烏蘭英格礦區(qū)膨潤(rùn)土礦地質(zhì)儲(chǔ)量為 5． 728 億噸，其中表內(nèi) C— D級(jí)膨潤(rùn)土礦儲(chǔ)量 22948 萬(wàn)噸，表外 D 級(jí)儲(chǔ)量 248萬(wàn)噸，占全國(guó)同級(jí)膨潤(rùn)土儲(chǔ)量的 13． 74%。日月雷礦區(qū)膨潤(rùn)土礦地質(zhì)儲(chǔ)量 8 億噸，德侖山南及德侖山西南膨潤(rùn)土礦地質(zhì)儲(chǔ)量分別為 2． 1 億噸及 O． 8億噸。 專家估計(jì)，烏蘭英格地區(qū)膨潤(rùn)土礦藏遠(yuǎn)景儲(chǔ)量可望超過(guò) 50 億噸。廣西產(chǎn)地有 寧明 、 田東 、 崇左 、 桂平 、 橫縣 等處，蘊(yùn)藏量最大的是寧明，達(dá) 6． 4 億噸，其次是田東，達(dá) 4000 萬(wàn)噸，總儲(chǔ)量超過(guò) ll 億噸。內(nèi)蒙古 的 寧城 、 興和 、 霍林 、 固陽(yáng) 等地都有十分豐富的膨潤(rùn)土礦，儲(chǔ)量最大是 赤峰 寧城 ，達(dá) 10 億噸以上。其余分布于江蘇、四川（ 南充 ）河北 、湖北、 山東 、安徽、 浙江 、江西、 河南 、 陜西 和 甘肅 等省 (區(qū) )。 可 見，膨潤(rùn)土礦資源高度集中，這有利于組建大型企業(yè)集團(tuán)，建立大型生產(chǎn)基地，向?qū)I(yè)化、規(guī)?；⒓s化發(fā)展。 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)預(yù)測(cè) 據(jù)預(yù)測(cè)，我國(guó)膨潤(rùn)土礦資源量已超過(guò) 80 億噸，為新產(chǎn)品的開發(fā)和研究、市場(chǎng)的開拓、競(jìng)爭(zhēng)力的提高等奠定了資源基礎(chǔ)。但是我國(guó)膨潤(rùn)土開發(fā)利用的程度很低，累計(jì)開采量不足已探明儲(chǔ)量的 1%。在國(guó)際市場(chǎng)上是一種 “ 低出高進(jìn) ” 的局面，即出口低級(jí)產(chǎn)品（原礦、鑄造用、鉆井用、低檔活性白土等），進(jìn)口高級(jí)產(chǎn)品（洗衣粉柔順劑、高檔有機(jī)土、 膨潤(rùn)土防水毯 等）。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)， 中國(guó) 目前膨潤(rùn)土產(chǎn)品年產(chǎn)銷量約 270 萬(wàn)噸，其中用于鑄造 型砂 100～ 110 萬(wàn)噸，用于鉆井泥漿 70 萬(wàn)噸，用于冶金球團(tuán)45 萬(wàn)噸，用于油脂脫色（活性白土） 20 萬(wàn)噸，用 于其他 20～ 30 萬(wàn)噸。行業(yè)特點(diǎn)是企業(yè)規(guī)模?。戤a(chǎn)萬(wàn)噸以上的企業(yè)屈指可數(shù)）、技術(shù)水平低、由于是資源型行業(yè)而競(jìng)爭(zhēng)不是很劇烈、產(chǎn)銷量與價(jià)格均逐年上升。 國(guó)外膨潤(rùn)土市場(chǎng)簡(jiǎn)況 1． 現(xiàn)狀 世界膨潤(rùn)土資源豐富，但分布不均衡，主要分布在環(huán)太平洋帶、印度洋帶和地中海 黑海帶。主要資源國(guó)有中國(guó)、美國(guó)、獨(dú)聯(lián)體、德國(guó)、意大利、法國(guó)、日本及希臘等。據(jù)美國(guó)前礦業(yè)局統(tǒng)計(jì)，世界已探明的膨潤(rùn)土礦的靜態(tài)可采儲(chǔ)量還可以開采 216年。其中美國(guó)、獨(dú)聯(lián)體和中國(guó)的儲(chǔ)量占世界儲(chǔ)量的 4／ 5，法國(guó)、意大利、希臘、日本、澳大利亞、德國(guó)等國(guó)的儲(chǔ)量占 1／ 5。鈣基膨潤(rùn)土約占 70～ 80％，鈉基 膨潤(rùn)土儲(chǔ)量不足 5 億噸。因此，世界膨潤(rùn)土資源雖然十分豐富，但用量最大的優(yōu)質(zhì)鈉基膨潤(rùn)土卻十分短缺。 美國(guó)是世界上主要的膨潤(rùn)土資源大國(guó)，也是世界最大的膨潤(rùn)土生產(chǎn)國(guó)，其他主要的生產(chǎn)國(guó)有中國(guó)、希臘、土耳其、俄羅斯、意大利、墨西哥等。目前國(guó)膨潤(rùn)土年產(chǎn)量約為 320萬(wàn) t，但總體開發(fā)水平還較低。 膨潤(rùn)土是當(dāng)今世界上應(yīng)用范圍較廣和經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的非金屬礦產(chǎn)之一。目前世界各級(jí)膨潤(rùn)土年消費(fèi)量約為 1 000萬(wàn) tm，以鉆井泥漿、鑄造及鐵礦球團(tuán)三大消費(fèi)領(lǐng)域?yàn)橹?，其中?1)美國(guó)是世界 最大的膨潤(rùn)土消費(fèi)國(guó)，主要消費(fèi)領(lǐng)域?yàn)殂@井泥漿、鑄砂、鐵礦球團(tuán)和寵物墊圈，這些領(lǐng)域的消費(fèi)量占總量的 85％。 2020年美國(guó)國(guó)內(nèi)消費(fèi)量為 356萬(wàn) t，較 2020年的 352萬(wàn) t增長(zhǎng)了 1． 14％。 2)墨西哥的鑄造業(yè)發(fā)展很快，對(duì)膨潤(rùn)土的需求量不斷增長(zhǎng)，鐵礦球團(tuán)和鉆井泥漿市場(chǎng)所占膨潤(rùn)土的消費(fèi)比例與美國(guó)相近。膨潤(rùn)土在墨西哥還應(yīng)用于去污劑等領(lǐng)域，去污劑市場(chǎng)不斷發(fā)展。 (3)加拿大幾乎全部依靠進(jìn)口來(lái)滿足國(guó)內(nèi)的膨潤(rùn)土需求，消費(fèi)量約為 25． 6萬(wàn) t。 (4)日本是亞洲最大的膨潤(rùn)土消費(fèi)國(guó)之一，雖然它也是世界膨潤(rùn)土的主要生產(chǎn)國(guó)，但仍大量進(jìn)口膨潤(rùn) 土以彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)的需求缺口。我國(guó)的膨潤(rùn)土產(chǎn)品大都用于國(guó)內(nèi)消費(fèi)，其中鑄造工業(yè)的消費(fèi)量約占 52％，鉆井泥漿材料的消費(fèi)量約占 24％，鐵礦球團(tuán)用的消費(fèi)量約占 6％，其余主要用于石油化工、輕工、紡織、農(nóng)業(yè)和建材業(yè) . 美國(guó)是世界最大的膨潤(rùn)土出口國(guó)， 2020年出口量為 72． 2萬(wàn) t，價(jià)值 8 760萬(wàn)美元，較上年分別上升了 14． 97％和 12． 09％。其出口量的 10％一 15％運(yùn)往歐洲，其他出口對(duì)象有加拿大、日本、中國(guó)臺(tái)灣、韓國(guó)、墨西哥、馬來(lái)西亞、澳大利亞等。 2020年美國(guó)進(jìn)口的膨潤(rùn)土主要是未經(jīng)處理的膨潤(rùn)土和活性白土。未處 理膨潤(rùn)土的進(jìn)口量為 29 100 t，值 335萬(wàn)美元；活性白土的進(jìn)口量為 26 800 t，價(jià)值 l 130萬(wàn)美元。美國(guó)膨潤(rùn)土的主要進(jìn)口對(duì)象是希臘 (24 400 t)、土耳其 (2 080 t)、加拿大 (1 380 t)和墨西哥 (329 t)。歐洲是美國(guó)以外世界又一大膨潤(rùn)土市場(chǎng)，其需求大都由本地區(qū)膨潤(rùn)土生產(chǎn)國(guó)的出口來(lái)滿足。如希臘的膨潤(rùn)土大都出口到荷蘭 (許多經(jīng)加工后再出口 )和德國(guó)，此外還有意大利、法國(guó)和瑞典；法國(guó)國(guó)內(nèi)膨潤(rùn)土產(chǎn)量很低，因此是膨潤(rùn)土的凈進(jìn)口國(guó)，其主要供應(yīng)國(guó)有意大利和德國(guó)；土耳其的膨潤(rùn)土大量出口到歐洲和中東 國(guó)家。我國(guó)膨潤(rùn)土出 El量近年增長(zhǎng)較快， 2020年為 14． 07萬(wàn) t，至 2020年已翻了一番，達(dá)到 28． 56萬(wàn) t唧 o。我國(guó)膨潤(rùn)土產(chǎn)品主要出口到日本 (占出口額的 38． 6％ )、韓國(guó) (占 22． 7％ )、泰國(guó) (占 5． 9％ )、中國(guó)臺(tái)灣省 (占 4． 6％ )、意大利 (占 4． 5％ )。由于目前我國(guó)膨潤(rùn)土資源開發(fā)水平較低，因此膨潤(rùn)土深加工產(chǎn)品 (活性白土、納米膨潤(rùn)土 )尚需進(jìn)口，年進(jìn)口量為 3～ 4萬(wàn) t舊引，進(jìn)口均價(jià)是出口平均 價(jià)的 2倍左右。我國(guó)進(jìn)口膨潤(rùn)土產(chǎn)品主要來(lái)自美國(guó) (占進(jìn)口額的68． O％ )、德國(guó) (占 10． 7％ )、韓國(guó) (占 7． 7％ )、比利時(shí) (占 1． 8％ )、泰國(guó) (占 1． 7％ )等。 國(guó)外市場(chǎng)預(yù)測(cè) 全球膨潤(rùn)土開采加工主要集中在美洲和歐洲，企業(yè)規(guī)模較大，許多企業(yè)跨國(guó)或跨地區(qū)開采加工銷售，資源配制合理，近年來(lái)不斷向美洲和歐洲以外地區(qū)擴(kuò)展。許多企業(yè)從事關(guān)聯(lián)產(chǎn)品的生產(chǎn)，如高嶺土、硅藻土、凹凸棒土、海泡石和顏料填料等，并結(jié)合材料的特點(diǎn)復(fù)配