【正文】 年產(chǎn) 30萬噸的膨潤土的生產(chǎn)工藝設(shè)計 摘 要 ：本設(shè)計為年產(chǎn) 30 萬噸的膨潤土初步工藝設(shè)計，簡單介紹了膨潤土的性能、主要用途、生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，在設(shè)計過程中，通過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)，同時對膨潤土 生 產(chǎn)過程中的安全注意事項及“三廢”治理作了相關(guān)說明，對整個裝置進(jìn)行了簡單的初步技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價。繪制了相應(yīng)的設(shè)計圖紙，設(shè)計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； 膨潤土；工藝設(shè)計 1 目 錄 摘要 前言 1 文獻(xiàn)綜述 ................................... 錯誤 !未定義書簽。 膨潤土 市場簡況 ........................ 錯誤 !未定義書簽。 現(xiàn)狀 .............................. 錯誤 !未定義書簽。 國內(nèi)市場預(yù)測 ...................... 錯誤 !未定義書簽。 膨潤土 市場簡況 ........................ 錯誤 !未定義書簽。 現(xiàn)狀 .............................. 錯誤 !未定義書簽。 國外市場預(yù)測 ....................... 錯誤 !未定義書簽。 膨潤土的應(yīng)用前景 ……………………………………… 原料說明 ................................................ 8 1. 4 膨潤土介紹 ……………………………………………………… . 1 膨潤土的性質(zhì) ………………………………………… 膨潤土 的主要 質(zhì)量 指標(biāo) .............................. 10 2 膨潤土 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 .................... 錯誤 !未定義書簽。 產(chǎn)品品種、擬建規(guī)模 及生產(chǎn)時間 .............. 錯誤 !未定義書簽。 、主要設(shè)施情況一覽表 ..... 錯誤 !未定義書簽。 3 工藝流程介紹 ………………………………………………………… ............................... 錯誤 !未定義書簽。 質(zhì) 勘 查 …………………………………………. 2 工業(yè)指標(biāo) ???????????????? ?? . 選礦 ????????????????????? 膨潤土的幾種改型方法 ?????????????? .. 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 ……………………………………………… . 5. 1 氣流干燥器的簡介 ………………………………………………… .. 5. 2 設(shè)計工藝條件 ………………………………… .. 5． 3 工藝數(shù)據(jù)計算 ……………………………………… . 物料衡算 ??????????????????? 熱量衡算 檢驗 假設(shè)的物料出口溫度 2mt 氣 流干燥器直徑的計算 氣流干燥管長度 Y 3 6 膨潤土的 其它 主要生產(chǎn)設(shè)備 的選型與設(shè)計 膨潤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 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 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 勞動保護(hù)與安全衛(wèi)生 設(shè)計原則 勞動安全 勞動衛(wèi)生 消防措施 前 言 膨潤土 (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)計流程簡潔明暢，工藝條件溫和，操作簡易方便。而且設(shè)備臺數(shù)較少，設(shè)備制作立足于國內(nèi)現(xiàn)狀，均能在國內(nèi)制造而不需進(jìn)口，可大大降低項目投資。按國家現(xiàn)行基本建設(shè)政策和市場價格對 本項目進(jìn)行了財務(wù)評價計算。工程總投資估算值 14300萬元，項目的內(nèi)部收益率所得稅前為 %，高于基準(zhǔn)收益率 12%。其它各項效益指標(biāo)及盈虧平衡分析結(jié)果均表明本項目具有很強的抗風(fēng)險能力。上述各方面問題的研究結(jié)果表明， 30 萬噸 /年 膨潤土 項目符合國家產(chǎn)業(yè)政策和未來能源市場發(fā)展方向，市場預(yù)測樂觀，工藝方案合理，工藝技術(shù)成熟可靠，投資估算和財務(wù)評價結(jié)果也表明項目經(jīng)濟(jì)效益明顯。 本設(shè)計包括設(shè)計說明書和圖紙兩部分。說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 者 ： 李亞琳 2020 年 3月 29 日 1 文獻(xiàn)綜述 國內(nèi)膨潤土市場簡況 研究表明，我國膨潤土的儲量世界第一位，種類齊全，分布廣，遍布 26 個省市，產(chǎn)量和出口均居世界前列。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國膨潤土年產(chǎn)量已超過 350 萬噸，而總儲量占世界總量的 60%。目前已 累計探明儲量 50． 87 億噸以上，保有儲量大于 70億噸。 現(xiàn)已探明的 100多個膨潤土礦產(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 潤土礦儲量已突破 23億噸，是目前已探明儲量的全國最大膨潤土 礦區(qū) 。據(jù)新疆地礦部門證實， 和布克賽爾蒙古自治縣 境內(nèi)有 7處膨潤土礦床，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)膨潤土礦地質(zhì)儲量為 5． 728 億噸，其中表內(nèi) C— D級膨潤土礦儲量 22948 萬噸，表外 D 級儲量 248萬噸，占全國同級膨潤土儲量的 13． 74%。日月雷礦區(qū)膨潤土礦地質(zhì)儲量 8 億噸，德侖山南及德侖山西南膨潤土礦地質(zhì)儲量分別為 2． 1 億噸及 O． 8億噸。 專家估計，烏蘭英格地區(qū)膨潤土礦藏遠(yuǎn)景儲量可望超過 50 億噸。廣西產(chǎn)地有 寧明 、 田東 、 崇左 、 桂平 、 橫縣 等處，蘊藏量最大的是寧明，達(dá) 6． 4 億噸，其次是田東，達(dá) 4000 萬噸，總儲量超過 ll 億噸。內(nèi)蒙古 的 寧城 、 興和 、 霍林 、 固陽 等地都有十分豐富的膨潤土礦，儲量最大是 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)模化、集約化發(fā)展。 國內(nèi)市場預(yù)測 據(jù)預(yù)測，我國膨潤土礦資源量已超過 80 億噸，為新產(chǎn)品的開發(fā)和研究、市場的開拓、競爭力的提高等奠定了資源基礎(chǔ)。但是我國膨潤土開發(fā)利用的程度很低，累計開采量不足已探明儲量的 1%。在國際市場上是一種 “ 低出高進(jìn) ” 的局面，即出口低級產(chǎn)品（原礦、鑄造用、鉆井用、低檔活性白土等），進(jìn)口高級產(chǎn)品（洗衣粉柔順劑、高檔有機(jī)土、 膨潤土防水毯 等）。 據(jù)不完全統(tǒng)計， 中國 目前膨潤土產(chǎn)品年產(chǎn)銷量約 270 萬噸，其中用于鑄造 型砂 100～ 110 萬噸，用于鉆井泥漿 70 萬噸，用于冶金球團(tuán)45 萬噸，用于油脂脫色（活性白土） 20 萬噸，用 于其他 20～ 30 萬噸。行業(yè)特點是企業(yè)規(guī)模?。戤a(chǎn)萬噸以上的企業(yè)屈指可數(shù)）、技術(shù)水平低、由于是資源型行業(yè)而競爭不是很劇烈、產(chǎn)銷量與價格均逐年上升。 國外膨潤土市場簡況 1． 現(xiàn)狀 世界膨潤土資源豐富，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。主要資源國有中國、美國、獨聯(lián)體、德國、意大利、法國、日本及希臘等。據(jù)美國前礦業(yè)局統(tǒng)計，世界已探明的膨潤土礦的靜態(tài)可采儲量還可以開采 216年。其中美國、獨聯(lián)體和中國的儲量占世界儲量的 4／ 5，法國、意大利、希臘、日本、澳大利亞、德國等國的儲量占 1／ 5。鈣基膨潤土約占 70～ 80％，鈉基 膨潤土儲量不足 5 億噸。因此，世界膨潤土資源雖然十分豐富，但用量最大的優(yōu)質(zhì)鈉基膨潤土卻十分短缺。 美國是世界上主要的膨潤土資源大國，也是世界最大的膨潤土生產(chǎn)國，其他主要的生產(chǎn)國有中國、希臘、土耳其、俄羅斯、意大利、墨西哥等。目前國膨潤土年產(chǎn)量約為 320萬 t，但總體開發(fā)水平還較低。 膨潤土是當(dāng)今世界上應(yīng)用范圍較廣和經(jīng)濟(jì)價值較高的非金屬礦產(chǎn)之一。目前世界各級膨潤土年消費量約為 1 000萬 tm，以鉆井泥漿、鑄造及鐵礦球團(tuán)三大消費領(lǐng)域為主，其中： 1)美國是世界 最大的膨潤土消費國，主要消費領(lǐng)域為鉆井泥漿、鑄砂、鐵礦球團(tuán)和寵物墊圈，這些領(lǐng)域的消費量占總量的 85％。 2020年美國國內(nèi)消費量為 356萬 t，較 2020年的 352萬 t增長了 1． 14％。 2)墨西哥的鑄造業(yè)發(fā)展很快，對膨潤土的需求量不斷增長，鐵礦球團(tuán)和鉆井泥漿市場所占膨潤土的消費比例與美國相近。膨潤土在墨西哥還應(yīng)用于去污劑等領(lǐng)域，去污劑市場不斷發(fā)展。 (3)加拿大幾乎全部依靠進(jìn)口來滿足國內(nèi)的膨潤土需求，消費量約為 25． 6萬 t。 (4)日本是亞洲最大的膨潤土消費國之一，雖然它也是世界膨潤土的主要生產(chǎn)國，但仍大量進(jìn)口膨潤 土以彌補國內(nèi)的需求缺口。我國的膨潤土產(chǎn)品大都用于國內(nèi)消費，其中鑄造工業(yè)的消費量約占 52％，鉆井泥漿材料的消費量約占 24％，鐵礦球團(tuán)用的消費量約占 6％，其余主要用于石油化工、輕工、紡織、農(nóng)業(yè)和建材業(yè) . 美國是世界最大的膨潤土出口國， 2020年出口量為 72． 2萬 t，價值 8 760萬美元，較上年分別上升了 14． 97％和 12． 09％。其出口量的 10％一 15％運往歐洲，其他出口對象有加拿大、日本、中國臺灣、韓國、墨西哥、馬來西亞、澳大利亞等。 2020年美國進(jìn)口的膨潤土主要是未經(jīng)處理的膨潤土和活性白土。未處 理膨潤土的進(jìn)口量為 29 100 t，值 335萬美元；活性白土的進(jìn)口量為 26 800 t，價值 l 130萬美元。美國膨潤土的主要進(jìn)口對象是希臘 (24 400 t)、土耳其 (2 080 t)、加拿大 (1 380 t)和墨西哥 (329 t)。歐洲是美國以外世界又一大膨潤土市場，其需求大都由本地區(qū)膨潤土生產(chǎn)國的出口來滿足。如希臘的膨潤土大都出口到荷蘭 (許多經(jīng)加工后再出口 )和德國，此外還有意大利、法國和瑞典；法國國內(nèi)膨潤土產(chǎn)量很低，因此是膨潤土的凈進(jìn)口國，其主要供應(yīng)國有意大利和德國；土耳其的膨潤土大量出口到歐洲和中東 國家。我國膨潤土出 El量近年增長較快， 2020年為 14． 07萬 t，至 2020年已翻了一番，達(dá)到 28． 56萬 t唧 o。我國膨潤土產(chǎn)品主要出口到日本 (占出口額的 38． 6％ )、韓國 (占 22． 7％ )、泰國 (占 5． 9％ )、中國臺灣省 (占 4． 6％ )、意大利 (占 4． 5％ )。由于目前我國膨潤土資源開發(fā)水平較低，因此膨潤土深加工產(chǎn)品 (活性白土、納米膨潤土 )尚需進(jìn)口，年進(jìn)口量為 3～ 4萬 t舊引，進(jìn)口均價是出口平均 價的 2倍左右。我國進(jìn)口膨潤土產(chǎn)品主要來自美國 (占進(jìn)口額的68． O％ )、德國 (占 10． 7％ )、韓國 (占 7． 7％ )、比利時 (占 1． 8％ )、泰國 (占 1． 7％ )等。 國外市場預(yù)測 全球膨潤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)跨國或跨地區(qū)開采加工銷售，資源配制合理，近年來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)合材料的特點復(fù)配