【文章內(nèi)容簡介】 和氧氣或氫氣比較，二氧化碳顯得易液化、固化。只要把壓強加到 6010 5Pa，二氧化碳氣就可變成無色液體。若繼續(xù)降溫、加壓很快可由雪狀固體變成外形像冰一樣的固體。固態(tài)的二氧化碳稱做 “ 干冰 ” 。 “ 干冰 ” 是一種比冰更好的致冷劑，它冷卻的溫度比冰低的多，可以產(chǎn)生 78 ℃ 的低溫。而且， “ 干冰 ” 熔化時，不會像冰那樣變成液體，它直接蒸發(fā)成為溫度很低的、干燥的二氧化碳氣體， 18 因此它的冷藏效果特別好。 “ 干冰 ” 經(jīng)常用于保藏容易腐爛的食品。 用飛機從高空撒布 “ 干冰 ” ，它能使空氣里的水蒸氣冷凝，變成水滴下降。因此 “ 干冰 ” 可用于人工降雨。 植物的生長發(fā)育離不開光合作用。在植物體中的葉綠素通過光合作用能將 二氧化碳轉(zhuǎn)換成糖和淀粉。在溫室里施用二氧化碳作肥料，可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。 (3)干冰質(zhì)量標準 純度： ％（白色晶體狀） 密度： ≥溫度： ℃ 含水量： ≤30ppm 酸度：符合試驗 氣味：無異味 油份：未檢出 (4)市場現(xiàn)狀 國內(nèi)擁有可以開發(fā)利用的豐富的 CO2資源。國內(nèi)現(xiàn)有大、中、小合成氨廠 1000 多家 ,以中型廠計 ,如對排放的 CO2廢氣加以回收 ,每廠每年即可開發(fā) 1 萬～ 5 萬 t 的 CO2產(chǎn)品。國內(nèi)酒精廠、石化廠、煉油廠等也均有優(yōu)質(zhì)的 CO2資源。另外 ,我國在 10 多個省的 30 多個地區(qū)發(fā)現(xiàn)了高含量的 CO2 氣田 ,多數(shù)氣田 CO2 純度在 95%以上 ,最高可達到99． 88%,是幾乎可以直接利用的優(yōu)質(zhì)天然 CO2資源。 80 年代初期 ,我國合成氨廠、酒精廠開始回收利用排放的 CO2， 生產(chǎn)規(guī)模均在 3000t 19 ／ a 以下 ,基本上是自產(chǎn)自用或以銷定產(chǎn) ,當時國內(nèi) CO2產(chǎn)銷量不足 3萬 t。 80 年代末期 ， 國內(nèi) CO2產(chǎn)銷量迅速增長到 20 萬 t， 市場已經(jīng)初具規(guī)模。進入 90 年代 ,隨著我國工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的多元化發(fā)展 ,國內(nèi) CO2需求量快速增長 ,至 1997 年國內(nèi) 55 家中型合成氨廠中已建成 34 套CO2回收裝置 ,總生產(chǎn)能力約 23萬 t／ a,其中最小 規(guī)模為 1000t／ a,最大規(guī)模為 3 萬 t／ A,萬噸以上規(guī)模有 9 家；國內(nèi)酒精廠、啤酒廠已有百余家安裝了 CO2回收、精制裝置 ,總生產(chǎn)能力可達 18 萬 t／ a,最大規(guī)模為 2 萬 t／ a；煉油廠、石化廠已建成和在建數(shù)套大型 CO2回收裝置 ,華東石油地質(zhì)局利用江蘇黃橋 CO2氣田、東北石油地質(zhì)局利用吉林萬金塔 CO2氣田開發(fā)的南北兩大氣田氣 CO2產(chǎn)品也先后投入市場 ,總生產(chǎn)能力在 15 萬 t／ a 以上。目前國內(nèi) CO2生產(chǎn)能力近 60 萬 t／ a,國內(nèi)市場需求量在 50 萬 t／ a 左右。預(yù)計 2021 年 ,國內(nèi) CO2市場規(guī)模將達到 83 萬 t／ a,接近世界發(fā)達國 家 (如日本 )80 年代末、 90 年代初的市場規(guī)模。 國內(nèi) CO2市場需求量的快速增長 ,引起眾多海外 CO2 公司的高度重視 ,上述 CO2生產(chǎn)裝置的迅速發(fā)展 ,與海外著名氣體公司的參與密切相關(guān)。近年 ,世界各大工業(yè)氣體公司 ,如英國的 BOC 公司、法國的法液空公司、美國的普萊克斯公司、 CBI 公司、日本的巖谷公司以及我國臺灣的涇福公司等先后投資國內(nèi) ,在資源豐富、市場潛力較大的省市紛紛建廠。其中英國 BOC 公司投資最大 ,在我國成立的合資公司最多 ,液體 CO2 的產(chǎn)量和市場占有率也最高。 BOC 公司以其開發(fā)的新型 CO2 20 生產(chǎn)設(shè)備作為資本投入方式 ,在我國已引進 8 套 1 萬 t／ a 的液體 CO2生產(chǎn)設(shè)備 ,其中 6 套已在撫順、大連、遷安、膠南、興平、資江正式運行 ,另 2 套正在尋找合作伙伴。世界三大工業(yè)氣體公司之一的美國普萊克斯公司獨自經(jīng)營的固體 CO2項目已在湖南省岳陽正式簽訂項目書。該項目將采用世界最先進的技術(shù)回收巴陵鷹山石油化工廠排放的CO2,第一期工程投資 800 萬美元 ,年設(shè)計生產(chǎn)能力 3 萬 t／ a。法液空公司和涇福公司則分別立足青島、上海等重要沿海開放城市合資開發(fā)、經(jīng)營 CO2等工業(yè)氣體產(chǎn)品 ,為提高市場占有率和競爭力 ,其規(guī)模也在不斷擴大。與國外公司的合作 ,不僅解決了 國內(nèi)資金短缺問題 ,也引進了先進的工藝技術(shù) ,使我國 CO2行業(yè)的整體技術(shù)水平上了一個臺階。例如 ， BOC 公司的全低壓工藝與我國傳統(tǒng)的高壓工藝相比 ,流程簡單 ,自動化水平較高 ,成本大幅度降低 ,產(chǎn)品質(zhì)量可達到國際標準。同時 ,為推動我國天然 CO2 氣田資源的開發(fā)利用 ,國內(nèi)科研部門已開發(fā)成功從天然 CO2提純食品級 CO2新工藝。該工藝根據(jù)天然 CO2雜質(zhì)的性質(zhì) ,采用氣化、提餾、吸附 3 種分離單元組合的工藝路線 ,對于含有 30 余種雜質(zhì)的天然 CO2， 在常溫下就可以達到食品級 CO2的標準要求。在設(shè)計上 ,合理利用了壓縮機和制冷機的低溫熱能 ,做到了最大限度的節(jié)能 ,使噸 CO2產(chǎn)品的能耗僅為 12～ 15kWh,約為其它 CO2精制裝置的 10%。 與國外現(xiàn)有精制 CO2 技術(shù)比較 ,該工藝投資省、能耗低、對雜質(zhì)的適應(yīng)能力強、應(yīng)用范圍廣 ,不僅適用于天然 CO2的精制 ,也可用于工業(yè)排放 CO2的精制 ,屬國內(nèi)外首創(chuàng)。這標志著我國 CO2生產(chǎn)技術(shù)已達到國際先進水平。 21 (5)前景分析 目前 ， 我國 CO2市場需求量與消費結(jié)構(gòu) ， 各省市的差別較大。沿海開放城市、經(jīng)濟發(fā)達省份需求量較大 ， 一般在 4 萬～ 6 萬 t／ a， 其消費結(jié)構(gòu)因各省市工業(yè)布局的著重點不同而異。廣東省是國內(nèi) CO2 市場比較活躍的 地區(qū)之一 ， 全省 CO2 生產(chǎn)能力 8． 05 萬 t／ a， 市場需求量約 5 萬 t／ a， 其中飲料、啤酒占 53%， 焊接 13%， 冷凍 12%， 煙草 10%， 其它 12%。江蘇、上海兩地 CO2市場規(guī)模為 11 萬 t／ a， 上述各種行業(yè)所占比例差別不大。山東 CO2生產(chǎn)能力 6． 5 萬 t／ a， 市場需求量約 5 萬 t／ a， 啤酒、汽水等飲料和煙草各占 30%， 冷凍、冷藏占 15%， 焊接占 10%， 油田驅(qū)油器、氣體肥料各占 6%， 醫(yī)藥、消防等其它領(lǐng)域占 3%。東北地區(qū)消費領(lǐng)域工業(yè)上主要用于焊接、油田驅(qū)油 ，農(nóng)業(yè)上常用作大棚蔬菜的氣體肥料 ， 其它方面用量較少。 我國 CO2價格 各地區(qū)差別也較大。由于我國 CO2市場形成較晚 ，再加上 CO2產(chǎn)品需要在保溫、保壓條件下運輸 ， 目前還沒有形成全國統(tǒng)一的市場格局 ， 其價格因地域不同而高低懸殊。市場比較活躍的地區(qū)，全國平均價格為 700～ 1500 元／ t。隨著我國 CO2生產(chǎn)能力的逐年擴大，一些大的生產(chǎn)廠家和用戶正在努力改善貯運裝置，適于長距離運輸?shù)拇笮筒圮囋絹碓蕉?，全國統(tǒng)一的大市場在 2～ 3 年內(nèi)即可形成，屆時市場競爭不可避免，一些小型生產(chǎn)廠將會逐漸被淘汰，具有一定實力、又善于經(jīng)營的合成氨廠、酒精廠、石化廠、氣田廠將分庭相爭，合成氨廠因資源豐富、質(zhì)優(yōu)、成本 低，在市場競爭中將處于優(yōu)勢地位。 國內(nèi) CO2市場潛力較大，常規(guī)用量將會進一步增加，一些新的應(yīng) 22 用領(lǐng)域?qū)⒉粩嘤楷F(xiàn)。飲料行業(yè)是國內(nèi) CO2的一大市場，目前我國飲料的人均消費量不到 5kg／ a，而美國為 150kg／ a，西歐為 110kg／ a。隨著我國人民生活水平的不斷提高，飲料行業(yè)對 CO2的消費量年均增長速率將會超過 20%。 CO2和氟里昂是兩種常用的煙絲膨化劑，而后者屬于禁用品，這將為 CO2在煙草行業(yè)大顯身手提供不可多得的機遇。液體 CO2用于煙絲的膨化處理，可使每箱香煙 (約需煙絲 50kg)節(jié)約煙絲 ～ 3kg，并可提高 煙絲的質(zhì)量。年產(chǎn) 10 萬箱香煙所需的煙絲，膨化時需消耗 3000tCO2。我國每年香煙產(chǎn)量在 2021 萬箱左右，如均經(jīng)膨化處理，則約需 CO260 萬 t／ a。目前上海、寧波等地已開始使用這種技術(shù)，巨大的利潤將促使越來越多的煙廠應(yīng)用這一技術(shù)，預(yù)計CO2在煙草行業(yè)的需求量將以年均 25%的速度增長。 CO2 氣體保護焊接一直是我國重點推廣的技術(shù)項目之一，全國已有 1 萬多臺 CO2氣體保護焊機，今后還將繼續(xù)增加。這一行業(yè)對 CO2的用量將一直持續(xù)增長，預(yù)測增長幅度保持在 10%左右。 CO2在食品加工行業(yè)可用于食品的冷凍、冷藏、滅菌、防 霉、保鮮等，為適應(yīng)國際食品市場競爭和國內(nèi)高檔食品保鮮的需要，這將是液體、固體 CO2潛在的巨大市場。伴隨近年來 “ 三高 ” 農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，在農(nóng)業(yè)上，為使大棚蔬菜高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)，山東、河北、黑龍江省等正在推廣應(yīng)用 CO2氣體肥料， CO2在這一領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分廣闊。 23 第四章 資源條件評價 礦區(qū)地質(zhì)概況 礦區(qū)位于 XXX 市 XX 縣禾亭鎮(zhèn)境內(nèi)，距縣城北東東方向，直線 距離約 10km。地理坐標東經(jīng) 112176。02′00″ ～ 112176。02′30″ ，北緯25176。38′30″ ～ 25176。39′30″ ，面積約 。省 道（ 1818 線）從礦區(qū)北西側(cè)通過，并有鄉(xiāng)村公路連接工作區(qū)，交通方便。 礦區(qū)屬低山丘陵區(qū)，最高海拔 519m，最低 380 余米，相對高差140 余米，區(qū)內(nèi)屬巖溶地貌，地形較陡，局部為懸崖，植被發(fā)育，以野生灌木為主，局部為松，油茶及小竹子，通行條件不甚好。 礦區(qū)地質(zhì)特征 地層 礦區(qū)出露地層為泥盆系上統(tǒng)佘田橋組及第四系，現(xiàn)就各類巖性及分布特征分述如下： 泥盆系上統(tǒng)佘田橋組（ D3s） 大面積分布于普查區(qū)內(nèi)，依據(jù)本次填圖結(jié)果，可分為三個巖性段，上部為深灰－暗灰色中厚層狀泥質(zhì)灰?guī)r，夾厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r；中部為灰－深灰色厚層狀隱晶質(zhì)灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r及白云巖，局部見有薄層泥質(zhì)灰?guī)r；下部為泥質(zhì)灰?guī)r夾厚層狀結(jié)晶灰?guī)r。較普遍地見有硅質(zhì)條帶及方解石脈穿插，局部見鐵錳質(zhì)沿裂隙充填。巖石表面常風化成 24 刀砍狀，節(jié)理裂隙發(fā)育。 四系（ Q） 主要見于礦區(qū)的東部、北部及南西角的山洼中，其它地方也有斷續(xù)出露，主要由殘坡積物和沖積物組成，厚度 － 不等。 構(gòu)造 區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡單，以斷裂為主，褶曲不發(fā)育，周家 — 橫窩嶺深大斷裂 (屬區(qū)域北東向斷裂 )通過礦區(qū)南部，斷層走向北東東，傾向北北西，傾角較陡 50～ 70176。 ，其性質(zhì)表現(xiàn)為壓扭性 。斷層破碎帶寬度 — 不等，主要由破碎的結(jié)晶灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、白云巖及石英脈組成，角礫棱角及次棱角狀，大小相差懸珠，膠結(jié)物為鈣泥質(zhì)，局部地方可見明顯地橫向擦痕，該斷層為區(qū)內(nèi)礦化體的形成提供了有利的通道。受其影響次級小斷裂及羽狀裂隙亦較發(fā)育。 普 查區(qū)內(nèi)地層為單斜構(gòu)造，走向 NW－ SE，傾