【正文】 從生產(chǎn)指標(biāo)分析，直流電爐消耗的電能比交流電爐高 10%左右，因為交流電爐的熔池表面被焙砂覆蓋，熱效率高。為了克服上述問題，在制粒過程中，可添加黏結(jié)劑，如水玻璃、 水泥等，但增加了生產(chǎn)成本，而且制成的粒料需要預(yù)干燥。圓筒或圓盤制粒是最簡單的煙塵處理方法，投資省，工藝成熟、設(shè) 備可靠，廣泛用于有色行業(yè)。試驗顯示干燥煙塵相對于回轉(zhuǎn)窯煙塵粘性高，因此擠壓制粒過程中，干燥煙塵和回轉(zhuǎn)窯煙塵需要配料混合制粒。擠壓制粒采用螺旋裝置強 制煙塵通過模盤產(chǎn)生圓柱狀粒料，粒料直徑和長度均在 12～100mm 左 右，由于增加了外力作用，制成的粒料強度較高。煙塵制粒的方法較多，如：壓團、圓筒或圓盤制粒、擠壓制粒等。RKEF 工藝非常適合本 項目紅土鎳礦的性質(zhì)，因此，本可研采用 RKEF 流程生產(chǎn)鎳合金。因此存在著較大技術(shù)風(fēng)險。（3） 研究成果 NST 工藝雖然在其他行業(yè)應(yīng)用廣泛，也對紅土礦 進行了大量試驗研究，但沒有紅土礦工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗。目前鷹橋公司在新喀里多尼亞的 Koniambo 冶煉廠采用此工藝，項 目于 2004 年完成了可行性研究，規(guī)模為含鎳 6 萬 t/a 的鎳合金，投資為22 億美金，包括 390 兆瓦的電站及供電線路、冶煉廠、采礦和港口、 道路等其他設(shè)施。該工藝流程 見圖 21。為了克服上述缺點，國外公司開發(fā)了一種新的工藝流程 稱作 NST（NICKEL SMELTING TECHNOLOGY）。 如果生產(chǎn)鎳锍，需要在回轉(zhuǎn)窯的出料口噴入硫磺，將鎳轉(zhuǎn)變成低鐵的鎳锍。 電爐熔煉：還原金屬鎳和部分鐵，將渣和鎳合金分開，生產(chǎn)粗鎳合金。RKEF 流程是目前紅土礦冶煉廠普遍采用的一種工藝流程，該工藝 主要分為以下幾個工序：干燥：采用回轉(zhuǎn)干燥窯，主要脫出礦石中的部分自由水。日本大江山回轉(zhuǎn)窯直接還原法生產(chǎn)鎳合金，是唯一采用回轉(zhuǎn)窯直接 還原熔煉氧化鎳的火法工藝?；鸱üに囂幚砑t土礦的工藝流程有傳統(tǒng)的 RKEF 流程（回轉(zhuǎn)窯—電爐工藝）、多米尼加鷹橋豎爐—電爐法、日本大江山回轉(zhuǎn)窯直接還原法等。（2） 火法工藝流程 紅土礦儲鎳量約占鎳總儲量的 70%，到 2003年，紅土礦產(chǎn)鎳量占鎳總產(chǎn)量的 42%。加壓酸浸一 般在襯鈦的高壓釜中進行，浸出溫度 170℃～245℃，通過液固分離、 鎳鈷分離，生產(chǎn)電鎳、氧化鎳或鎳冠，有些工廠生產(chǎn)中間產(chǎn)品如硫化 物或氫氧化物。干燥、焙燒、還原等火法 工藝，消耗能量大；回收金屬采用濕法工藝，消耗多種化學(xué)試劑；鎳 和鈷的回收率比火法流程和 HPAL 流程低。（1） 濕法工藝流程 較成熟的濕法工藝流程有：Caron 流程和 HPAL 流程（High Pressure Acid Leach）。a包括一期員工工資總額萬元/a37806投資總投資萬元70000 其中：建設(shè)投資萬元66158 建設(shè)期利息萬元鋪底流動資金萬元3842 資金來源資本金萬元222973長期借款萬元流動資金借款萬元7成本費用達產(chǎn)年平均總成本費用萬元/a553024經(jīng)營成本萬元/a539303單位鎳金屬成本費用元/t92170其中：制造成本元/t90340管理費用元/t682營業(yè)費用元/t1148財務(wù)費用元/t8營業(yè)收入、稅金及利潤達產(chǎn)年平均營業(yè)收入萬元/a1000000增值稅萬元/a56453 續(xù)表 13 綜合技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)表序號指 標(biāo) 名 稱單位數(shù)量備注營業(yè)稅金及附加萬元/a5642 利潤總額萬元/a193759 所得稅萬元/a42783 凈利潤萬元/a150976 息稅前利潤萬元/a193759 息稅折舊攤銷前利潤萬元/a213629 9經(jīng)濟效益指標(biāo)項目投資所得稅后所得稅前財務(wù)內(nèi)部收益率%%財務(wù)凈現(xiàn)值(i=%)萬元862479 1090856投資回收期a資本金財務(wù)內(nèi)部收益率%財務(wù)凈現(xiàn)值(i=%)萬元862479總投資收益率%投資利潤率%投資利稅率%資本金凈利潤率% 第二章 建設(shè)方案研究 冶金工藝方案研究 冶煉方案研究含鎳紅土礦是由含鎳橄欖巖在熱帶或亞熱帶地區(qū)經(jīng)長期風(fēng)化淋濾 變質(zhì)而成的。（2）可研焙燒風(fēng)機考慮就近布置在預(yù)還原焙燒廠房或電爐熔煉廠房 內(nèi)，下一步待最終確定風(fēng)機型號，取得風(fēng)機資料后統(tǒng)一配置。 綜合技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)綜合技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)見表 13。企業(yè)所得稅前三年免征，達產(chǎn)年平均所得稅為42810萬元。投資利稅率為 %，項目投資內(nèi)部收益率 %，投資回收期 年，財務(wù)凈現(xiàn)值(i=10%)，項目的經(jīng)濟效益較好。項目總投資 7億元。世界上近年來鎳的需求增長強勁，中國目前發(fā)現(xiàn)的鎳資源有限， 難以滿足國內(nèi)消費的需要。冶煉采用回轉(zhuǎn)窯干燥—回轉(zhuǎn)窯焙燒—電爐熔煉—鎳合金澆鑄工藝流程生產(chǎn)鎳合金技術(shù)是可行的建設(shè)方案。建設(shè)進度如表12。于2010年3月開始動工，2011年3月投料生產(chǎn)。本企業(yè)廠區(qū)均設(shè)置消防給水系統(tǒng)，各車間均按規(guī)程要求設(shè)磷酸銨鹽干粉滅火器。各車間按《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》（GB50140）設(shè)手提式磷酸 銨鹽型干粉滅火器，供電變壓器室、控制室等設(shè)手提式二氧化碳滅火 器。噴 水強度 4L/min火災(zāi)時由消防高位水池供水，一次火災(zāi)消防 用水量 540m3，貯存在消防高位水池中。室外消火栓系統(tǒng)為常高壓消防，火災(zāi)時由消防高位水池自流供水。凡易發(fā)生事故、危及人身安全和健康的地方和設(shè)備，均應(yīng)設(shè)置安 全標(biāo)志，標(biāo)出走向；對設(shè)備外露轉(zhuǎn)動部位設(shè)計防護罩或板；對有跌落、 撞傷危險的地方，均設(shè)計蓋板或防護欄桿，加強操作人員的個體防護， 確保操作人員安全。 勞動、安全、衛(wèi)生鎳合金生產(chǎn)為火法作業(yè),不論是回轉(zhuǎn)窯干燥、還原焙燒還是電爐熔 煉，都屬于高溫作業(yè),爐體產(chǎn)生輻射熱,生產(chǎn)中產(chǎn)生噪音、灰塵等。項目一般生產(chǎn)廢水 1362t/d，生活污水 45t/d（排至生活污水處理 站處理），總廢水量為 1407t/d。② 廢水排放 本工程廢水不含污染物，不外排。生產(chǎn)中采購含S更低的煤，可以進一步減少SO2排放量。帶入系統(tǒng)的S約3612t/a進入粗鎳合金,進入電爐渣S量約388t/a，其余約1110t/a經(jīng)煙氣排出。%計算， 帶入系統(tǒng)S量為4062t/a；回轉(zhuǎn)焙燒窯消耗還原煙煤34190t/a, 煙煤含S %,帶入系統(tǒng)S量為230t/a；回轉(zhuǎn)焙燒窯消耗還原無煙煤102578t/a,無煙煤含S %,帶入系統(tǒng)S量為718t/a。項目每年產(chǎn)生SO2量為2600噸，通過采用石灰石石膏濕法脫硫工藝，向大氣中排放的SO2量僅有不到300t/a。（2） 節(jié)能效果 目前國內(nèi)電爐鎳金屬電耗80000kWh/t,本工藝噸鎳金屬電耗25092kWh/t，以5萬噸鎳金屬計算，,折合標(biāo)煤年節(jié)約30多萬噸，節(jié)能效果顯著。⑧ 對有變負荷要求的電機，采用變頻調(diào)速節(jié)約電能。⑥ 各專業(yè)在設(shè)計中都采用了國家規(guī)定的節(jié)能產(chǎn)品。④ 采用熱裝工藝，預(yù)還原焙燒后的焙砂在隔熱狀態(tài)下送到電爐， 入爐熱料溫度在750～850℃之間，減少熱損失。本項目采用33000kVA電爐，與小功率電爐及高爐相比，可大幅度節(jié)能且能生產(chǎn)高品質(zhì)的鎳合金。本項目的節(jié)能措施有：① 采用了節(jié)能新技術(shù)、新工藝：RKEF工藝。廠界噪聲將控制在 55dB(A)以下。本項目產(chǎn)生少量生活垃圾，送福安市城市生活垃圾填埋場進行填 埋處理。水碎渣中元素 基本以氧化物形態(tài)固化，成分主要為FeO %、Ni %、SiO2 %， MgO %，為無害渣。電爐產(chǎn)生渣量為217萬噸/a。廠區(qū)生產(chǎn)、生活廢水經(jīng)管道收集后回用于沖渣，不外排；生活污水經(jīng) 地埋污水處理設(shè)備處理后與生產(chǎn)、生活廢水一并回用于沖渣，不外排。 環(huán)保、節(jié)能、安全、衛(wèi)生與消防 環(huán)保生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物及其治理措施如下：冶煉廠干燥回轉(zhuǎn)窯、焙燒回轉(zhuǎn)窯、熔煉電爐采用電收塵器或脈沖袋式除塵器收塵措施，經(jīng)除塵處理后，通過高煙囪排放，外排煙氣中粉塵和SO2濃度符合設(shè)計采用的排放標(biāo)準要求。 本項目土建工程主要經(jīng)濟指標(biāo)： 總建筑面積：45370m2總建筑體積：399220m3 機修 本項目設(shè)置綜合維修車間、倉庫設(shè)施。（3）水池、地坑：采用現(xiàn)澆防水鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。（2）煙囪：采用鋼筋混凝土煙囪，高度分別為150m和120m,出口內(nèi)徑為 。輔助建筑一般采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，樓板及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。 土建 單跨或多跨單層工業(yè)廠房，均采用門式剛架體系，工字型柱和屋面梁，輕鋼檁條、彩色壓型鋼板屋面板。部分采用國外或國內(nèi)的公司成套生產(chǎn)的工藝裝備，如儀表和控制系 統(tǒng)也在其配套供貨范圍內(nèi)的，應(yīng)與本設(shè)計的儀表和控制系統(tǒng)選型保持一 致，滿足備品、備件和維護的要求，并提供國際標(biāo)準化組織認可的通訊 方式，便于整個廠區(qū)的控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)通訊，如高壓風(fēng)機、空壓機等。個別 較為獨立的車間儀表測點少，檢測控制要求不高，采用智能數(shù)字儀表 監(jiān)控的方式。 自控 為使企業(yè)經(jīng)濟效益最大化，提高勞動生產(chǎn)率，主要工藝流程以計算機控制系統(tǒng)為主，集儀控、電控于一體，具備國內(nèi)先進水平，安全 可靠，易于操作。消防用水由消防高位水池供水。本工程生產(chǎn)用水和生活用水接管點均設(shè)在廠區(qū)圍墻外 1m，生產(chǎn)水兩路供水,在廠區(qū)東側(cè)山上不同標(biāo)高處分別設(shè) 3000m3生產(chǎn)高位水池一座，1000m3消防高位水池一座。主 變壓器選用 SFZ10 系列油浸式有載調(diào)壓型電力變壓器。對有保安要求的一級負荷 另設(shè)置柴油發(fā)電機作為保安電源。電爐變電所電源直接由 35kV 的兩段分別引接，另設(shè)一臺35/10kV，33MVA 的變壓器作為動力負荷的供電電源，變電所 10kV 側(cè)提供兩個廠內(nèi)10kV 配電站、空壓機站、熔煉循環(huán)水及廠區(qū)的電源。氮氣設(shè)計能力為：200m3/h，氮氣純度≥%，氮氣使用壓力。氮氣主要用于 LF 爐攪拌等。（8）燃料準備干燥窯、回轉(zhuǎn)窯采用煤粉作燃料，采用立式磨機將原煤制成煤粉， 煤粉粒度200 目占 80%。 熔煉電爐收塵流程為：電爐→水冷煙道→煙氣冷卻器（或直接進入回轉(zhuǎn)窯）→袋式收塵器→風(fēng)機→煙囪。煙塵粒含水 24%。煙塵用氣力輸送到煙塵制粒系統(tǒng)。 電爐產(chǎn)生的煙氣先經(jīng)水冷煙道、煙氣冷卻器降溫。粗鎳從電爐放入鋼水包，熔體溫度約 1480℃，鋼水包由鋼包車運往澆鑄車間。（4）電爐熔煉本項目采用3臺 33000kVA 交流電爐?；旌衔锪辖?jīng)脫水、預(yù)熱、焙燒及部分還原產(chǎn)出 750～850℃的焙砂，送電爐熔煉系統(tǒng)。干燥排出的煙氣經(jīng)電收塵器收集煙塵，煙塵用氣力輸送到煙塵制粒系統(tǒng)，煙氣經(jīng)排煙風(fēng)機和煙囪排入大氣。廠內(nèi)設(shè)短期儲存的濕紅土礦堆場，用于干燥上料和計量。根據(jù)冶煉工藝流程和設(shè)備選擇，采用 3 臺 33000kVA 交流電爐，年 處理硅鎂鎳礦 252萬噸，燃料為煙煤,還原劑為無煙煤和煙煤。處理這種礦石，世界上普遍采用回轉(zhuǎn)窯—電爐（簡稱RKEF）工藝。臨海之處可建深水碼頭。 建設(shè)方案 廠址方案項目包括： 濕紅土礦堆場及上料系統(tǒng)、干燥廠房及電收塵、干燥煙囪、破碎篩分廠房、原料棚（干礦堆棚及輔料堆棚）、煙塵制粒及配料廠房、焙燒廠房及電收塵、熔煉（電爐）廠房及布袋收塵、精煉廠房及布袋收塵、通風(fēng)除塵、冶煉煙囪、 燃煤棚、粉煤制備車間、空壓機站、總降壓變電所、氧氣站及循環(huán)水、給水泵站及加壓泵房、柴油庫、冶煉循環(huán)水泵站、水碎渣循環(huán)水、耐火材料及電極糊庫、綜合樓（包括化驗室）、食堂及浴室，詳見總體布置圖。 供水 外部水源為市政自來水廠，供水量可滿足本項目需求。本公司年產(chǎn)10萬噸鎳合金項目正在建設(shè)之中，即將有一條生產(chǎn)線投入運行。 原料供應(yīng)項目建設(shè)前已落實了礦石的來源，青山鋼鐵董事局下屬X投資集團控股的紅土礦資源開發(fā)公司，、800萬噸金屬鎳儲量的優(yōu)質(zhì)礦山，將長期供應(yīng)本項目紅土礦，項目原料供應(yīng)充足、穩(wěn)定、有保障。沿海高速公路和建設(shè)中的福(州) 溫(州)鐵路經(jīng)過該區(qū)，素有“黃金水道”之譽的賽岐港是閩東的中心 港口，岸線長達 ，梯級開發(fā)可建成 300～3000t 級碼頭泊位 50 多座，現(xiàn)已建成 300～3000t 級碼頭 20 多座，年吞吐量居全省前列。福安經(jīng)濟開發(fā)區(qū)是閩東水陸交通樞紐和閩東北及浙南地區(qū)的重要 物資集散地，也是寧德市實施沿海發(fā)展戰(zhàn)略的重點地區(qū)。表 11 福安灣塢鎳合金項目鎳合金成分成份NiFeCoCCrSiSP% 項目建設(shè)條件 周邊經(jīng)濟情況描述福安人口占寧德市五分之一，GDP 占四分之一、工業(yè)總產(chǎn)值占三分 之一、出口總額占二分之一以上，是推動寧德經(jīng)濟發(fā)展的骨干力量， 具有突出的區(qū)位優(yōu)勢、優(yōu)越的港口條件、良好的發(fā)展基礎(chǔ)、鮮明的產(chǎn) 業(yè)特色。 設(shè)計規(guī)模及產(chǎn)品方案設(shè)計規(guī)模每年處理干基紅土礦252萬噸，每年生產(chǎn)鎳合金初級產(chǎn)品20萬噸，鎳品位25%以上,含鎳金屬 50000t?？紤]礦石運輸便利，參與世界紅土鎳礦的開發(fā)，國家鼓勵有條件的企業(yè)在沿海地區(qū)建立大型鎳合金生產(chǎn)基地，資源緊缺的鎳合金生產(chǎn)符合國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整政策。由此，充足的礦源可以成為國內(nèi)建造加工企業(yè)的可靠保證。公司已經(jīng)取得印尼政府頒發(fā)的開采許可證，開采期限為30年。在河南許昌長葛市與張家港浦項合資建立了鎳冶煉廠，進行鎳礦粗加工，日產(chǎn)鎳合金800噸，月產(chǎn)2萬多噸。青山鋼鐵董事局根據(jù)中央提出的全面建設(shè)小康社會的戰(zhàn)略目標(biāo)和特鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，結(jié)合