【正文】 的設(shè)計(jì)指導(dǎo)方針。 (6) 工藝方案、總圖布置在滿足生產(chǎn)要求的前提下，充分考慮少占土地，力求緊湊、合理，節(jié)約投資。 (10) 采用先進(jìn)、可靠的 DCS集散式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，以達(dá)到高效、節(jié)能、穩(wěn)定生產(chǎn)、優(yōu)化控制的目的，最大程度地減少操作崗位定員，降低成本。 燃料 本項(xiàng)目擬采用山西澤洲縣的焦碳，數(shù)量及質(zhì)量均可以滿足生產(chǎn)要求。本項(xiàng)目建成后生產(chǎn)、生活日用水量為 396m3/d，其 中生產(chǎn)用水量 356m3/d，生活用水量 30m3/d。 供汽 本工程用汽量 ，壓力 。距鄭州市區(qū)約 80km，距新鄭國(guó)際機(jī)場(chǎng)約100km，距首都北京約 600km。公路運(yùn)輸條件便利。近幾十年來，沒有發(fā)生過大于 4 度的地震，但是，在山西臨汾發(fā)生高強(qiáng)度地震時(shí)曾影響到本地區(qū)。為減少其對(duì)環(huán)境的污染，設(shè)計(jì)中將嚴(yán)格遵守國(guó) 家和地方的環(huán)境保護(hù)法規(guī)，貫徹環(huán)保設(shè)施與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)的“三同時(shí)”政策。在產(chǎn)生粉塵的煅燒系統(tǒng)、裝運(yùn)系統(tǒng)以及物料轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)均設(shè)置了性能可靠、收塵效率高的收塵器，確保粉塵排放指標(biāo)達(dá)到 《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB9078— 199）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及《大氣污 染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB16297— 1996）二級(jí) 標(biāo)準(zhǔn)的要求。傳統(tǒng)的輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)，是將精制的石灰石原料煅燒，得到氧化鈣和窯氣二氧化碳；消化氧化鈣，并將生成的懸乳液氫氧化鈣在高剪力作用下粉碎，多級(jí)懸液分離，除去顆粒和雜質(zhì)，得到一定濃度的精制氫氧化鈣懸乳液。 間歇鼓泡碳化 法 在濕法碳酸鈣的生產(chǎn)中，大多采用傳統(tǒng)的間歇鼓泡碳化法。 噴霧碳化法一般采用兩段或三段連續(xù)碳化工藝，即石灰乳經(jīng)第一碳化塔碳化得到反應(yīng)混合液，然后噴入第二段碳化塔制得最終產(chǎn)品，或再噴入第三段碳化塔碳化得到最終產(chǎn)品。在太空微重力狀態(tài)下，化工分離單元操作無法完成，從而引發(fā)超重力技術(shù)的研發(fā)，并在 1980 年得到充分發(fā)展。高速旋轉(zhuǎn)的填料將氫氧化鈣溶液剪切成細(xì)微的液滴、液絲和液膜，強(qiáng)大的離心力使碳酸鈣微粒一旦形成就迅速脫離氫氧化鈣溶液，無法繼續(xù)長(zhǎng)大，同時(shí)氫氧化鈣溶液和二氧化碳?xì)怏w 的接觸面積大大增加并迅速更新，使反應(yīng)速度大大提高。 工程設(shè)計(jì)特點(diǎn) 本工程設(shè)計(jì)力求工藝流程簡(jiǎn)潔、順暢，擇優(yōu)選擇先進(jìn)、成熟、可靠的技術(shù)和裝備，技術(shù)方案充分考慮了當(dāng)?shù)氐脑腺Y源和自然條件。 (4) 采用超重力碳化工藝生產(chǎn)納米碳酸鈣，具有產(chǎn)品粒度小 、分布范圍窄、顆粒均齊，反應(yīng)時(shí)間短、生產(chǎn)效率高、設(shè)備能力大等優(yōu)點(diǎn)。 表 1－ 1 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)匯總表 序 號(hào) 名 稱 單 位 指 標(biāo) 備 注 1 建設(shè)規(guī)模 納米碳酸鈣 t/a 6000 2 產(chǎn)品品種 15～ 30nm t/a 6000 3 生產(chǎn)方法 超重力 碳化法 4 主要設(shè)備 石灰窯 有效容積： 50m3 投石量： 35t/d 臺(tái) 1 消化反應(yīng)器 12m3石灰乳 /h 套 1 碳化反應(yīng)器 液體流量： 250m3/h 臺(tái) 2 氣體流量： 1500 m3/h 壓榨式過濾機(jī) 150m2 臺(tái) 1 干燥器 包裝機(jī) 臺(tái) 1 5 裝機(jī)容量 kW 800 6 年耗電量 kWh 360104 7 用水量 m3/d 生產(chǎn)用水 m3/d 6384 其中循環(huán)用水量為 6038 生活用水 m3/d 30 循環(huán)水利用率 % 95 8 總平面圖指標(biāo) 廠區(qū)占地面積 ha 建構(gòu)筑物占地面積 m2 4980 建筑系數(shù) % 場(chǎng)地利用系數(shù) % 圍墻長(zhǎng)度 m 970 9 焦碳消耗 t/a 540 10 勞動(dòng)定員 人 70 管理人員 人 14 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 11 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 生產(chǎn)工人 人 56 11 勞動(dòng)生產(chǎn)率 全員 t /人178。 (2) 本項(xiàng)目各種原、燃料、建設(shè)場(chǎng)地、供水、供電條件優(yōu)越，交通較便利，建廠條件可以滿足本項(xiàng)目實(shí)施的需要。 (5) 項(xiàng)目業(yè)主在工業(yè)項(xiàng)目建設(shè)、生產(chǎn)管理等方面有一定的經(jīng)驗(yàn)，擁有一支生產(chǎn)技術(shù)和企業(yè)管理水平高的隊(duì)伍，可以使本項(xiàng)目在較短的時(shí)間內(nèi)建成，較快實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)，從而盡早獲得應(yīng)有效益。納米粉體材料的制造與應(yīng)用是納米科技的一個(gè)重要分支，對(duì)于改造中國(guó)傳統(tǒng)的粉末工業(yè)，促進(jìn)產(chǎn)品更新?lián)Q代，提高產(chǎn)品附加值，推動(dòng)相關(guān)制造業(yè)的發(fā)展起到十分重要的作用。 我國(guó)的超細(xì)碳酸鈣產(chǎn)品是從 1990年初廣東恩平化工實(shí)業(yè)有限公司和遼寧本溪助劑廠先后從日本各引進(jìn)了一條超細(xì)碳酸鈣生產(chǎn)線后開始的，可生產(chǎn) 5～ 6種晶型，主要用于塑料行業(yè)。北京密云碳酸鈣廠采用天津化工研究院的技術(shù)生產(chǎn)納米碳酸鈣，但只能生產(chǎn)普通油墨的產(chǎn)品。該技術(shù)的發(fā)明和產(chǎn)業(yè)化的成功，使我國(guó)在該領(lǐng)域從技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)口國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)出口國(guó)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和國(guó)際影響性。 納米碳酸鈣發(fā)展趨勢(shì) 走集團(tuán)化、規(guī)?；?、專業(yè)化發(fā)展道路 1993 年，我國(guó) 200 家碳酸鈣生產(chǎn)廠家，碳酸鈣年產(chǎn)量約 70 萬 t。 進(jìn)入 21 世紀(jì)后，廣東省嘉維化工實(shí)業(yè)有限公司投資 38 億元人民幣，建成占地 300 畝、擁有有技術(shù)開發(fā)中心、質(zhì)檢中心和信息中心，生產(chǎn)自動(dòng)化程度居業(yè)界領(lǐng)先地位的現(xiàn)代化納米碳酸鈣生產(chǎn)基地。 向超細(xì)化、改性化、功能化的發(fā)展方向 我國(guó)改革開放以來，碳酸鈣的用量越來越大，國(guó)內(nèi)納米碳酸鈣的研究整體上有較大進(jìn)展，納米碳酸鈣產(chǎn)品越來越細(xì)化。 成為 21 世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn) 自 1984年德國(guó)薩爾蘭大學(xué)的 Gleiter以及美國(guó)阿貢實(shí)驗(yàn)室的 Siegel相繼成功的制得了純物質(zhì)的納米細(xì)粉，從而使納米材料進(jìn)入一個(gè)新的階段。 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 17 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 市場(chǎng)需求分析 市場(chǎng)定位 由于納米 碳酸鈣產(chǎn)品技術(shù)含量高、附加值大、應(yīng)用領(lǐng)域廣，其市場(chǎng)前景非常廣闊。納米活性碳酸鈣作為造紙?zhí)盍暇哂幸韵聝?yōu)點(diǎn)：高避光性、高亮度、高膨脹性，可提高紙制品的白度和避光性 。 在印刷油墨中的應(yīng)用 印刷油墨市場(chǎng)要求高功能性碳酸鈣，用于油墨產(chǎn)品中體現(xiàn)出優(yōu)異的分散性和透明性、極好的光澤和遮蓋力、優(yōu)異的油墨吸收性和易干燥性。碳酸鈣在塑料中可增加塑料體積，降低生產(chǎn)成本，提高塑料的尺寸穩(wěn)定性、硬度和剛性，改善塑料的加工性能，提高耐熱性，改進(jìn)塑料的散光性。例如，用于汽車內(nèi)部密封件的 PVC 增塑溶膠加入 70nm 的納米碳酸鈣后，可改善塑料母性的流變性，提高其成型性。納 米級(jí)碳酸鈣具有空間位阻效應(yīng)，在制漆中能使配方中密度較大的立德粉懸浮，起防止沉降作用。應(yīng)用納米碳酸鈣作為橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑，使得橡膠易混煉、易分散、易混合，橡 膠壓邊柔軟，其硫化膠伸長(zhǎng)率、抗撕裂性能、抗壓縮變形和耐屈擾性能，都比添加一般碳酸鈣的橡膠制品高。 市場(chǎng)前景 國(guó)家經(jīng)貿(mào)委于 2020 年發(fā)布的《近期工業(yè)行業(yè)發(fā)展導(dǎo)向》中提出，今后中國(guó)將加強(qiáng)納米材料應(yīng)用開發(fā)，盡快成為世界納米生產(chǎn)和應(yīng)用的大國(guó)和強(qiáng)國(guó)。但統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，具有一定技術(shù)附加值的沉淀碳酸鈣在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中僅占％，而高附加值的品種更是鳳毛麟角，不足總產(chǎn)量的 5％。 納米碳酸鈣在中國(guó)產(chǎn)業(yè)化后，應(yīng)用市場(chǎng)有了進(jìn)一步拓寬，每年進(jìn)口近10 萬 t（包括納米、亞納米）碳酸鈣產(chǎn)品， 30％用于橡膠制品， 30％用于塑料制品， 20％用于造紙， 20％用于涂料及其他制品。隨著我國(guó)對(duì)橡膠、塑料、造紙、涂料、油墨等行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的要求不斷提高，普通碳酸鈣的市場(chǎng)將逐九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 20 步萎縮，納米碳酸鈣消費(fèi)市場(chǎng)將會(huì)快速增長(zhǎng)。 回頭山水泥灰?guī)r礦區(qū)由河南省地礦局地質(zhì)二隊(duì)于 1984年 6月完成礦區(qū)詳細(xì)勘探地質(zhì)工作，河南省礦產(chǎn)儲(chǔ)量委員會(huì)于 1986 年 5 月以“豫儲(chǔ)字 1986（ 06）號(hào)”文審查批準(zhǔn)（見附件）。 交口水泥灰?guī)r礦區(qū)位于焦作市北約 6km 的交口村北，市區(qū)有公路直達(dá)礦區(qū)，交通方便。 D 級(jí) 萬 t， B+C+D 級(jí) 14154 萬 t。 采用民采民運(yùn)汽車進(jìn)廠。 （ 3） 經(jīng)濟(jì)合理：在工藝選型、總圖布置、結(jié)構(gòu)形式的選擇上精心優(yōu)化，降低土建投資份額。 物料平衡表 根據(jù)同類生產(chǎn)線生產(chǎn)實(shí)際情況物料消耗定額見表 4－ 1 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 24 表 4－ 1 物料消耗定額表 序號(hào) 項(xiàng)目 消耗指標(biāo) 年消耗量 1 石灰石 2 焦碳 3 表面活化劑 4 納米碳酸鈣 1t/t 6000t 5 蒸汽（ ） 4t/t 24000t 6 電 600Kwh/t 360 萬 kwh 7 水 物料平衡表見表 4－ 2 表 4－ 2 物料平衡表 序號(hào) 項(xiàng)目 消耗指標(biāo)t/t 消耗量 (干基 )t 小時(shí) 日 月 年 1 石灰石 756 8400t 2 焦碳 540t 3 表面活化劑 480t 4 納米碳酸鈣 1 18 540 6000t 各種物料存儲(chǔ)方式 、儲(chǔ) 存量 及儲(chǔ)期 各種物料的儲(chǔ)存方式、儲(chǔ)存量及儲(chǔ)存期見表 4－ 3 表 43 各種物料的儲(chǔ)存方式、儲(chǔ)存量及儲(chǔ)存期 序號(hào) 物料名稱 儲(chǔ)存方式 規(guī)格 (m) 數(shù)量 儲(chǔ)量 (t) 儲(chǔ)期 (d) 備注 1 石灰石 堆棚 1224 1 350 配料倉(cāng) 1 63 2 焦碳 堆棚 1212 1 100 配料倉(cāng) 1 3 納米碳酸鈣 儲(chǔ)倉(cāng) φ 5 1 90 5 站臺(tái) 1 126 7 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告 25 河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院 主要生產(chǎn)車間設(shè)備能力及工作制度 主要生產(chǎn)車間設(shè)備生產(chǎn)能力及工作制度見表 4－ 4 表 4－ 4 主要生產(chǎn)車間設(shè)備生產(chǎn)能力及工作制度 序號(hào) 車間名稱 設(shè)備名稱 型號(hào) 規(guī)格 性能 數(shù)量 工作制度(d/w)179。 24 24 70 3 碳化改性 超重力碳化反應(yīng)器 BHG9903W型 3000t/a 2 7179。 12 12 主要設(shè)備選型 石灰窯 采用機(jī)械化石灰窯，有效容積： 50m3，平均投石量： 35 t/d。 碳化反應(yīng)器 本設(shè)計(jì)采用的碳化反應(yīng)器為北京化工大學(xué)的專利產(chǎn)品 — 超重力反應(yīng)器，該反應(yīng)器由外腔和轉(zhuǎn)子組成，轉(zhuǎn)子內(nèi)為填料床，在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，氣體和液體在超重力反應(yīng)器中混合反應(yīng)。本裝置擬采用箱式明流自動(dòng)卸料的壓榨式隔膜壓濾機(jī)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、輔助設(shè)備少、動(dòng)力消耗低等優(yōu)點(diǎn)。 二級(jí)干燥器 采用一臺(tái)微粉干燥機(jī)，該機(jī)是集干燥、破碎、分級(jí)為一體的多功能干燥機(jī)。 包裝機(jī) 輕質(zhì)粉料易搭拱、易吸濕結(jié)塊。通入凈化后的窯氣（ CO2），加入適當(dāng)。 工藝流程簡(jiǎn)介 納米碳酸鈣的生產(chǎn)是將精選的石灰石礦石煅燒，得到氧化鈣和窯氣。攪拌機(jī)功率： N=37kw。本設(shè)計(jì)采用一臺(tái)壓榨式過濾機(jī)，過濾面積 F＝ 150m2。 壓榨式壓濾機(jī) 由于反應(yīng)漿液中固體碳酸鈣不僅顆粒粒度細(xì)，而且濃度低，不易沉降。消化機(jī)具有機(jī)械化程度高，產(chǎn)量大，環(huán)境污染小等特點(diǎn)，適合于本工藝要求。 24 24 76 二級(jí)干燥器 179。 1 7179。 （ 2） 原、燃料及成品運(yùn)輸方式： 石灰石 ：塊狀，汽車運(yùn)輸進(jìn)廠 焦碳：塊狀，汽車運(yùn)輸進(jìn)廠 納米碳酸鈣：粉狀，袋裝汽車運(yùn)輸出廠 （ 3）燃料焦碳熱值： 。 （ 1） 生產(chǎn)可靠：工程設(shè)計(jì)在吸取國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從工藝布置、設(shè)備選型到原燃料的處理上認(rèn)真推敲 ，以保證生產(chǎn)線較高的運(yùn)轉(zhuǎn)率，實(shí)現(xiàn)按期投產(chǎn)，短期內(nèi)達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)。 B+C+D 級(jí)為 萬 t。 礦山儲(chǔ)量情況 回頭山礦區(qū)： 報(bào)告提交表內(nèi)水泥灰