【正文】 產(chǎn)指揮的靈活、便捷，本項(xiàng)目冶煉廠 區(qū) 電信設(shè)計(jì)主要包括內(nèi)部生 產(chǎn) 調(diào) 度通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、工業(yè) 電 視監(jiān)控及安全防范系統(tǒng)、 火 災(zāi) 自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)及廠區(qū)通信線路等。多層廠房和多層輔助結(jié) 構(gòu)一 般采用工字型鋼框架結(jié)構(gòu)體系，墻面 和 屋面均采用輕鋼檁條、彩 色壓 型鋼板墻板。 特殊構(gòu)筑物 : （ 1）皮帶廊：均采用鋼結(jié)構(gòu)。煙囪基礎(chǔ)采用樁基 + 承臺(tái)， 承臺(tái)埋深 。 （ 4）管道支架：采用鋼管桁架和鋼管支架。 通風(fēng) 廠內(nèi)各區(qū)相應(yīng)采取通風(fēng)、除塵、空調(diào)等措施。 本工程產(chǎn)生一般生產(chǎn)廢 水 1362m3/d（不含污染物）和生活污水 45m3/d。 冶煉產(chǎn)生的廢渣主要是電爐熔煉產(chǎn)生的廢渣。 廢渣經(jīng)水碎 ， 撈 出后就地堆存 ， 直接外賣 。水碎渣可用于筑路和做建筑材料，今后將研 究進(jìn)一步的綜合利用途徑。 對(duì)高噪聲設(shè)備，除采取設(shè)置減振基礎(chǔ)、安裝消聲裝置等降噪措施 外，還分別把這些高噪聲設(shè)備設(shè)置在 建 筑物內(nèi)，利用建筑隔聲來(lái) 減輕 設(shè)備噪聲對(duì)外部環(huán)境的影響。 節(jié)能、減排 （ 1） 節(jié)能措施 火法冶煉鎳合金是能耗大戶 ， 節(jié)能尤顯 重 要 。 ② 采用大型電爐 。 ③ 采用回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原焙燒技術(shù) ， 紅土礦被脫水 、 預(yù)還原焙燒后加 入電爐熔煉 ， 即減少了電爐負(fù)荷 ， 節(jié)約電耗 ， 又有利于電爐爐況 穩(wěn) 定， 達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗。 ⑤ 水冷電纜、銅管短網(wǎng)設(shè)計(jì)，降低了能耗。 ⑦ 各車間變電所低壓側(cè)設(shè)置無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置。 ⑨ 留有余熱利用的工業(yè)場(chǎng)地 ， 投產(chǎn)后再實(shí)施余熱利用 ， 電爐煙氣 可用于發(fā)電，焙燒煙氣也可研究利用 途 徑，進(jìn)一步減少電耗。 （ 3） 減排 ① SO2排放 紅土礦不含 S, 煙氣所含 SO2為燃料煤和還原煤帶入 。 干燥系統(tǒng)和回轉(zhuǎn)焙燒窯消耗煤粉總量為 457155t/a, 包括粉煤 制 備自消耗煙煤 ， 煙煤總消耗量為 541600t/a。帶入系統(tǒng)總 S量為5110t/a。 回轉(zhuǎn)窯 、 干燥系統(tǒng)排放煙氣總量為 720200m3/h, 電爐 排放煙氣總量為 390000m3/h,計(jì)算 平均 SO2排放 量為 , SO2排放濃度 為， SO 2排放濃度限值 為 850mg/m3,本工程符合排放標(biāo)準(zhǔn)要福建鼎信實(shí)業(yè)有限公司鎳合金項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 第 21 頁(yè) 共 196 頁(yè) 求 。 本項(xiàng)目采用大功率礦熱電爐 ， 利用回 轉(zhuǎn) 窯產(chǎn)焙砂的殘 C作電爐熔煉 的還原劑，不使用焦炭，電爐煙氣不含 SO2，較之高爐煉鎳合金有很大優(yōu) 勢(shì)，符合 國(guó)家節(jié)能減排產(chǎn)業(yè)政策。廠區(qū)生產(chǎn)、生活廢水經(jīng)管道收集后回用于沖渣。 電爐沖渣需要補(bǔ)充新 水 11150t/d, 廢 水可 以全部回用于沖渣，即節(jié)約用水 ,又減少了廢水排放。設(shè) 計(jì)中采取切實(shí)可行的職業(yè)危害防范措 施，確保生產(chǎn)人員的勞動(dòng)安全。 消防 廠區(qū)設(shè)室外消火栓系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和 建筑滅火器配置。 干燥主廠房、煙塵制粒及配料廠房、回轉(zhuǎn)窯煙氣凈化廠房、焙燒 還原主廠房、電爐熔煉廠房、煤粉制 備 車間、氧氣站和綜合樓設(shè) 室 內(nèi) 消火栓，為常高壓消防。 綜合樓設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，按輕危險(xiǎn)等級(jí)，濕式滅火系統(tǒng)。 m2，滅火時(shí)，由消防高位水池供水，一次火災(zāi)消 防 用 水 量 40m3，貯存在消防高位水池中。柴油間設(shè)推車式化學(xué)泡沫滅火器 。 項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度 本項(xiàng)目從方案設(shè)計(jì)到施工建設(shè)完成總計(jì) 9個(gè)月，空負(fù)荷調(diào)試 2個(gè)月，負(fù)荷試車投產(chǎn) 3個(gè)月。 項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度按排 ： 根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)展實(shí) 際 情況 ， 以及當(dāng)?shù)貧夂蛱卣鳎? 考慮到建設(shè)期材料、設(shè)備的運(yùn)輸各問(wèn) 題 ，進(jìn)廠道路、高壓線路、 外 部 供水管線修建應(yīng)盡量提前；針對(duì)項(xiàng)目 關(guān) 鍵設(shè)備如回轉(zhuǎn)窯、熔煉電 爐 等 制造周期長(zhǎng)，安裝調(diào)試要求高等特點(diǎn) ， 在方案設(shè)計(jì)時(shí)就要進(jìn)行設(shè) 備 訂 貨以保證項(xiàng)目按計(jì)劃建成；建設(shè)過(guò)程 中 ，設(shè)計(jì)和施工交錯(cuò)進(jìn)行， 確 保工程進(jìn)度。 投資及經(jīng) 濟(jì)效果 本項(xiàng)目處理的紅土鎳礦來(lái)源穩(wěn)定，廠址具有建設(shè)深水碼頭的自然條件，礦石運(yùn) 輸 便利，并且水、電、道路 等 外 部建設(shè)條件十分良好。采用火法冶煉工 藝 ， 用紅土礦生產(chǎn)鎳合金已經(jīng)擁有成熟的工 藝 、豐富的生產(chǎn)實(shí)踐，從世 界 生產(chǎn)情況來(lái)看，已經(jīng)有多家企業(yè)采 用 這種方法進(jìn)行鎳合金生產(chǎn)， 如 哥倫比亞的 CERRO MATOSO 鎳合金廠、緬甸達(dá)貢山鎳礦（參見表 21） 。因此，從 長(zhǎng) 遠(yuǎn)來(lái)看，國(guó)內(nèi)鎳原料短缺 的 局 面是長(zhǎng)期的，而鎳是生產(chǎn)不銹鋼的主 要 原料，鎳合金也就成為鋼鐵 工業(yè)的緊缺原料，產(chǎn)品有良好的市場(chǎng)潛力。 項(xiàng)目建成達(dá)產(chǎn)年平均營(yíng)業(yè)收入 100億 元，年凈利潤(rùn) 15億 元。 本項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)年平均 繳納 納增值稅 為 ，營(yíng)業(yè)稅金及附加為 。 總體來(lái)看， 二期工程 具有 更 好的經(jīng)濟(jì)效益，投資收 益可以達(dá)到預(yù)期水平。 存在的主要問(wèn)題及建議 （ 1）現(xiàn)有的余熱回收手段回收的熱 能 利用率不高 ， 將進(jìn)一步研究各爐窯，特別是電爐的煙氣余熱回收。 福建鼎信實(shí)業(yè)有限公司鎳合金項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 第 24 頁(yè) 共 196 頁(yè) 表 12 福建鼎信實(shí)業(yè)有限公司福安灣塢 鎳合金 項(xiàng)目一期進(jìn)度表 福建鼎信實(shí)業(yè)有限公司鎳合金項(xiàng)目二期工程可行性研究報(bào)告 第 25 頁(yè) 共 196 頁(yè) 表 13 綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 序號(hào) 指 標(biāo) 名 稱 單位 數(shù)量 備注 1 冶煉 設(shè)計(jì)規(guī)模 鎳 金屬 t/a 50000 產(chǎn)品產(chǎn)量 鎳 金屬 t/a 50000 冶煉回收率 Ni % 原料需要量 紅土礦 t/a 2520200 干基量 紅土礦含鎳 t/a 50400 品位 2% 主要燃料、輔助材料需要量 電極糊 t/a 5195 煙煤（還原用） t/a 13706 無(wú)煙煤（還原用 ) t/a 41117 耐火磚 t/a 2700 電極殼 t/a 383 煙煤 t/a 217500 柴油 t/a 6750 2 供電 用電設(shè)備安裝功率 kW 113176 計(jì)算負(fù)荷 kW 91629 年總用電量 kWh/a 單位鎳合金耗電量 kWh/t 25092 3 給排水 總用水量 m3/d 137088 其中：新水 m3/d 10600 單位鎳 金屬 耗 水量 m3/t 福建鼎信實(shí)業(yè)有限公司鎳合金項(xiàng)目二期工程可行性研究報(bào)告 第 26 頁(yè) 共 196 頁(yè) 續(xù)表 13 綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 序號(hào) 指 標(biāo) 名 稱 單位 數(shù)量 備注 4 總圖運(yùn)輸 占地面積 ha 一、二期規(guī)劃 二期用地 外部運(yùn)輸 t/a 3715506 其中：運(yùn)入量 t/a 2548382 運(yùn)出量 t/a 1167124 5 勞動(dòng) 在冊(cè)職工人數(shù) 人 800 勞動(dòng)生產(chǎn)率（按精煉產(chǎn)品計(jì)） t/人 由于風(fēng)化淋濾，礦床一 般 形成幾層，頂部是一層崩 積 層（鐵帽），含鎳較低；中間層是褐鐵 礦 層，含鐵多、硅鎂少，鎳 低 、 鈷較高 ， 一般采用濕法工藝回收金屬 ； 底層是混有脈石的腐植土 層 （包 括硅鎂性鎳礦），含硅鎂高、低鐵、 鎳 較高、鈷較低，一般采用 火 法 工藝處理。 Caron 流程處理褐鐵礦或褐鐵礦和腐 植 土的混合礦，礦石先干燥， 再還原 ， 礦石中的鎳在 700℃ 時(shí)選擇性還原成金屬 鎳 （鈷和一部分鐵被 一起還原），還原的金屬鎳經(jīng)過(guò)氨浸 回 收。 HPAL 流程主要處理褐鐵礦和 一部分 綠脫石或蒙脫石。 HPAL 流程處理的紅土礦要求含 Al 低、含 Mg 低，通常 含 Mg4%，含 Mg 越高，耗酸越高。紅土礦產(chǎn)鎳量的 70%是采用火法 工藝流程回收的。多米尼加鷹橋豎爐 — 電爐工藝流程包括將紅土礦干燥脫水 、制團(tuán)、 豎爐焙燒部分還原焙燒團(tuán)礦、電爐熔 煉 生產(chǎn)粗鎳合金、粗鎳合 福建鼎信實(shí)業(yè)有限公司鎳合金項(xiàng)目二期工程可行性研究報(bào)告 第 29 頁(yè) 共 196 頁(yè) 金在鋼 包爐中精煉等工序。 該流程分為三個(gè)步驟 ： （ 1） 物 料預(yù)處理： 磨礦 、 混合與制團(tuán) ， 以提高回轉(zhuǎn)窯操作效果 ； （ 2） 冶煉工藝 ：回轉(zhuǎn)窯 焙燒 、 金屬氧化物還原與還原金屬的聚集 ； （ 3） 分 離處理 ：回轉(zhuǎn)窯產(chǎn) 出的熟料采用重選與磁選分離出鎳合金合金。 焙燒 — 預(yù)還原：采用回轉(zhuǎn)窯，主要是脫出礦石中剩余的自由水和結(jié)晶水，預(yù)熱礦石，選擇性還原部分鎳和鐵。 精煉：一般采用鋼包精煉， 脫 出粗鎳合金中的雜質(zhì)如：硫、磷等。 由于紅土礦中物料越細(xì)的部分，鎳的品位越高， 在 RKEF 工藝 流 程中 ， 采用干燥回轉(zhuǎn)窯和焙燒回轉(zhuǎn)窯處理物料 ， 煙塵率高 ， 煙塵含鎳 較高 ， 粉料不宜直接用電爐熔煉處理 ， 因此煙塵需要單獨(dú)處理 ， 增加 了生產(chǎn)成本 。該工藝流程借鑒水泥窯 外分解的技術(shù) ， 將物料磨細(xì) ， 然后進(jìn)行閃速干燥 、 閃速焙燒 、 在流態(tài) 化爐中進(jìn)行預(yù)還原，直流電爐熔煉焙燒料， LF 爐精煉。 NST 工藝流程減少了固定投資 ， 節(jié)省了操作成本 ， 減少了物料停留 時(shí)間，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，解決了煙塵 問(wèn) 題，降低了動(dòng)力消耗。項(xiàng)目預(yù) 計(jì) 2020 年投產(chǎn)。大型直流電 爐 在 鋼鐵等行業(yè)應(yīng)用普遍，但在紅土礦熔 煉 中還沒(méi)有大型直流電爐生 產(chǎn) 實(shí)踐。 經(jīng)過(guò)多方調(diào)研和慎重論證， 我們認(rèn)為設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)采用 工藝成熟、技術(shù)可靠、有成功生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的工藝 ,選擇采用 RKEF 工藝是正確的 。 圖 21 鎳礦冶煉 NST工藝流程 煙塵制粒方案研究 根據(jù)工廠生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn) ， 紅土礦粒度越細(xì) ， 含鎳越高 ， 礦石這一性質(zhì) 決 定 了煙塵制粒的重要性 ， 直接影響鎳的回收率 、 生產(chǎn)能力 、 生產(chǎn)成本等重要 指標(biāo)。 目前，煙塵制粒較好方法是擠壓制粒。擠壓制粒的缺 點(diǎn) 是 擠壓前需要加水 10%～ 25%， 需要抽真空，動(dòng)力消耗較大，另外擠 壓 制 粒受煙塵的粒度分布、比重和煙塵的 粘 性影響。 壓團(tuán)是煙塵處理的另一種方法，在較高的壓力下，煙塵被壓成餅或團(tuán)，這種方式的優(yōu)點(diǎn)是不需要添加 水 或黏結(jié)劑， 但壓團(tuán)的質(zhì)量 取 決 于煙塵的粘性。 但由于缺少外力作用 ， 制成的粒料比重輕， 強(qiáng)度小，在隨后的干燥、 焙燒過(guò)程中又生成 煙 塵，大大增加了生產(chǎn)的煙 塵量。 本可研煙塵制粒采用 圓盤 制 粒 ， 為 降 低成本 ， 采用干燥后的紅土礦 作為黏結(jié)劑。交流電爐中 CO 煙氣在 爐膛中燃燒，增加焙砂溫度，降低電 耗 。 直流電爐采用 石墨電極 ，而交流電爐采用自焙電極，消耗電極糊，生產(chǎn)成本要比直流電爐生產(chǎn)成本低。 直流電爐雖然在鋼鐵、鉻鐵、鈦鐵等行業(yè)有生產(chǎn)實(shí)踐，但在鎳合金 生產(chǎn)中沒(méi)有生產(chǎn)實(shí)踐，而交流電爐在 鎳合金 工業(yè)有成熟可靠的經(jīng)驗(yàn) ， 經(jīng) 過(guò)幾十年發(fā)展，交流電爐的技術(shù)經(jīng)濟(jì) 指 標(biāo)有了很大提高。因此選 用 交流電爐可以大大降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。 本項(xiàng)目采用交流電爐。小長(zhǎng)方形電爐采用 三 根電極，大長(zhǎng)方形電爐采 用 六 根電極，方型電爐電極直線布置。 長(zhǎng)方形電爐與圓形電 爐相比有以下優(yōu)點(diǎn)： 長(zhǎng)方形電爐加料倉(cāng)和加料管的布置和焙砂自動(dòng)上料系統(tǒng)要比圓形 電爐易于配置。 而長(zhǎng)方形電爐采用彈性結(jié)構(gòu)，可以提高電爐壽命。 本項(xiàng)目采用圓形電爐。 紅土礦試驗(yàn)研究 通常，建設(shè)處理 紅土鎳礦的冶煉工廠前需進(jìn)行一些試驗(yàn)研究，其 主要內(nèi)容包括：干燥、預(yù)還原試驗(yàn)研 究 ，初渣和終渣渣型研究， 還 原 劑用量研究，耐火材料浸蝕情況考察 研 究，原礦、渣及合金的工 藝 礦 物學(xué)研究，濕法冶金探索性試驗(yàn)研究等。 針對(duì)本項(xiàng)目具體 情況， 建議進(jìn)行以下試驗(yàn)研究。 本公司有從事過(guò)鎳合金生產(chǎn)的技術(shù)人員，也用工業(yè)化的電爐處理過(guò)紅土礦，因而可直接 采 用現(xiàn)有技術(shù)指標(biāo)加以分析論證。圖 22 是 鎳合金 廠生產(chǎn)的鎳合金的品位及產(chǎn)量。 鎳合金中鎳品位低，鎳的回收率提高。 福建鼎信實(shí)業(yè)有限公司鎳合金項(xiàng)目二期工程可行性研究報(bào)告 第 35 頁(yè) 共 196 頁(yè) 礦石的品位是影響鎳合金品位的一個(gè)重要因素，礦石品位越高，適合生產(chǎn)高品位的鎳合金。 從圖 22 中 看到，綜合生產(chǎn)成本、礦石含鎳、鎳冶煉回收率、鎳 鐵精煉成本及市場(chǎng)因素 ， 多數(shù)工廠鎳合金含鎳定在 2025%， 只有少數(shù)工 廠因礦石含鎳較高或其它原因，鎳合金含鎳定在 30%以上。 電爐鎳合金冶煉現(xiàn)狀及技術(shù)支持 國(guó)內(nèi)鎳及鎳合金冶煉 國(guó) 內(nèi)近年來(lái)已用電爐等工藝處理紅土礦 300～ 500 萬(wàn) t/a。 本公司一期工程 已采用電 爐 生產(chǎn)鎳合金，對(duì)電爐工藝、操作與維護(hù)技術(shù) 的 經(jīng)驗(yàn) 有一定的積累 。 主要采用此工藝的鎳合金廠家如表 23。國(guó)外一些電爐參數(shù)見表 21。我國(guó)的鎳儲(chǔ)量約占世界 鎳 儲(chǔ)量 %，是一個(gè)鎳資源不足的國(guó)家，利用和開發(fā)國(guó)外鎳資源是一 項(xiàng) 長(zhǎng)期任務(wù)。