氧化铍车间扩产生产20铍铜合金建立试验室项目投资可行性研究报告Word格式文档下载.docx
- 文档编号:3183992
- 上传时间:2023-05-01
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:34.78KB
氧化铍车间扩产生产20铍铜合金建立试验室项目投资可行性研究报告Word格式文档下载.docx
《氧化铍车间扩产生产20铍铜合金建立试验室项目投资可行性研究报告Word格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《氧化铍车间扩产生产20铍铜合金建立试验室项目投资可行性研究报告Word格式文档下载.docx(22页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
中国
120
300
印度
30
80~120
日本
----
其它国家
330~490
合计
1910~1960
2490~2690
世界各国铍的消费绝大部分是以铍铜合金加工成各种合金材而被应用到各个领域,高纯氧化铍和铍金属用量较少。
工业氧化铍作为中间产品主要用于制造铍铜合金及其他铍合金。
2、国内铍的生产和销售情况
国内生产氧化铍厂家只有水口山六厂一家。
工业氧化铍产能为120t/a,铍铜合金1000t/a,高纯氧化铍6t/a,铍金属为5t/a。
铍铜合金需求量:
模具生产商需600t/a,铍铜板、带材生产商需800t/a,铍铜型材(棒、线、零部件)生产商需300/a,防爆工具生产商需50t/a。
高纯氧化铍全部外销英国,部分氧化铍出售日本。
三、市场预测
根据前十年国内外铍供求的增长速度情况,预计今后五年产量和需求的增长速度在5-6%之间波动。
国内铍市场需求量(t/a)
时间
2003
2004
2005
预计2009
低铍铝合金中金属铍的用量
2
4
6
10
高铍铝合金中金属铍的用量
0.5
1.5
2.0
军工中金属铍的用量
0.8
1.0
其它行业金属铍的用量
0.3
3.6
6.8
10.5
14.5
其中有10吨进口
四、市场分析
由于近几年高科技领域和工业民用的迅速增长,特别是电子工业和家用电器用量猛增,铍市场出现了供不应求的现象,工业氧化铍的价格也由前十年的19.98万元/t-BeO而上升到现在的65-70万元/t-BeO,铍铜合金由4.0万元/t-Be-Cu上升到10-15万元/t-Be-Cu。
金属铍的价格由2005年在350-380万元/吨之间上升到600-650万元/吨。
目前国内金属铍珠的产量只有5t/a,但需求量已达到14.5t/a,因此***铍业有限责任公司铍冶炼厂上金属铍珠生产线具有良好的市场前景。
五、主要建设内容
1、工业氢氧化铍精制试验生产线
2、金属铍试验生产线
3、铍铝合金试验生产线
4、新增部份化验设施
以上生产线的试验方案如下:
精制氢氧化铍、金属铍、铍铝合金小型试验方案
方案1:
精制氢氧化铍氢氟酸溶解氟铍酸氢氧化钠盐析氟铍酸钠氨水氟铍酸铵分解氟化铍铝锭+镁锭铍铝合金
①精制氢氧化铍
工业氢氧化铍经过硫酸溶解,EDTA络合沉淀得到精制氢氧化铍。
精制氢氧化铍标准:
BeO含量≥25%
杂质含量:
Fe≤1.8×
10-2%Al≤1.8×
10-2%B≤1×
10-2%
②溶解
使用氢氟酸溶解精制氢氧化铍,生成氟铍酸。
反应方程式如下:
Be(OH)2+4HF=H2BeF4+2H2O
在溶解工序加入少量氢氧化钠,氢氧化钠与氟铍酸生成离子化合物氟铍酸钠。
③盐析
向溶解液中通入氨气,使氟铍酸钠转化为溶度积比较小的氟铍酸铵析出。
Na2BeF4+2NH3.H2O=(NH4)2BeF4+BeF4↓+2NaOH
④分解
在900℃条件下,氟铍酸铵分解为氟化铍和氟化铵。
(NH4)2BeF4=BeF2+2NH4F
⑤还原
按照一定的比例,氟化铍与金属镁在高温条件下反应,生成金属铍与氟化镁。
BeF2+Mg=Be+MgF2
⑥铍渣分离
将渣饼破碎,用水煮,渣饼分散,可溶的氟化铍进入溶液,反应剩余的金属镁与水反应生成氢氧化镁,经筛分后得到金属铍珠、还原渣(主要含MgF2,还含有少量的细金属铍粒)和渣水。
方案2:
以氟氢化铵溶液作溶剂,将氢氧化铍溶解成氟铍化铵,进入溶液,经净化除去其中的铁等杂质,加热浓缩结晶出较纯净的氟铍化铵晶体,经过分解还原工序,生产出合格的铍铝合金。
①、NH4HF2的配制
NH4HF2的配制:
NH4OH+2HF=NH4HF2+H2O
以NH4OH:
HF=1:
1.27的配料比将氨水缓慢加入氢氟酸(20~30%)中,配制工作要求在塑料容器中进行,边加边搅拌,由于是放热反应且较剧烈,在加入时要防止冒槽及冲泡灼伤。
②、溶解
用NH4HF2溶解氢氧化铍,在固液比为1:
7,溶解时间4小时,溶解效率可以达到93%以上,固液比降低则溶解率有下降趋势,时间缩短则渣中含铍会增加。
(1)溶解固液比氢氧化铍:
NH4HF2=1:
7
(2)溶解时间4小时
(3)溶解温度≥85℃
(4)溶解效率≥93%
③、净化液除铁
净化除铁是在溶液中加入硫化铵溶液,使溶液中的铁等杂质金属以金属硫化物的形态沉淀下来,过滤分离,达到进一步净化除杂的目的。
其具体操作方法:
(NH4)2S加入量:
溶解液:
(NH4)2S=30:
1
反应温度:
>85℃
反应时间:
1小时
④、氟铍化铵结晶
将净化合格的溶液加热浓缩,当溶液中的金属铍浓度达到60g/l左右时,溶液会很粘稠,用玻璃棒插入溶液后抽出来,玻璃棒上会出现大量结晶,而且用肉眼可以直观的看见溶液中已有许多白色结晶出现,就可以停止加温,使其自然冷却结晶,彻底冷却到室温后经离心后就可得到纯白优质的氟铍化铵结晶。
⑤、分解
将氟铍化铵高温煅烧,分解得到氟化铍。
分解条件:
⑴温度900~960℃
⑵分解时间10~15分钟
⑥、还原熔炼
⑴将氟化铍与镁锭按一定比例混合后,于还原炉中还原成金属铍,人工分离出金属铍珠后,再配入铝锭于还原炉中熔铸出铍铝合金。
⑵直接将氟化铍与炭黑混合后,配铝锭于还原炉中还原熔炼出铍铝合金。
六、建设进度
本项目建设周期按一年考虑,2010年5月至2010年9月完成主要设备订货及主要厂房的土建工程,2010年12月底前完成设备安装及配套工程。
七、投资
项目投资约654.42万左右,投资分配情况
1、设备费:
464.42万元
2、试验厂房面积:
1373.7M2,土建费140万元
3、安装制作费:
50万元
八、项目的经济效益和社会效益
1、销售收入:
1300万元
2、总成本:
425.48万元
3、单位产品成本:
2127.42元/公斤
4、年利润:
334.52万元
5、年税金:
148.47万元
6、年净利润:
186.05万元
7、投资利润率:
60.64%
8、投资利税率:
70.95%
9、回收期投资:
1.99年
九、主要经济技术指标
1、金属回收率:
60%
2、单位制造成本:
2127.42元/kg
十、项目综合评价
金属铍在国防工业中有十分重要的用途,在新材料工业和IT等工业中也有非常广泛有重要的作用,随着中国经济的快速发展,对金属铍的需求量也在快速增长,富蕴***铍业有限责任公司拥有原料和技术优势。
该项目采用生产工艺经国际上同类生产厂家多年生产实践,工艺成熟,产品质量可靠,项目经过技术经济论证具有较强的盈利能力,投资利润率为60.64%,投资利税率为70.95%,具有较好的回报率和抗风险能力;
投资回收期为1.99年。
这一切均说明了项目抗风险能力较强,项目有较好的经济效益和社会效益,又具有较强的抗风险能力,因此实施项目是必要的、可行的。
附:
设备明细表
设备明细表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
单重
总重
设备单价(万元)
设备总价(万元)
备注
接液槽
Φ1600×
1600
台
1395
2790
20
输液泵
ICH65-50-160L
9
160
1440
3
液下泵
25SFY-20(200r/min)
28
84
3.0
三足离心机
SS一1000
1500
2.4
4.8
5
吸滤盘
Φ1000×
700
600
1200
1.2
渣水回收地池
1000×
1000
个
500
1.6
振动筛
Φ1000
360
2.1
不锈钢
8
球磨机
Φ600×
4.0
滤渣吸滤盘
Φ1400×
煮渣球磨机
Φ600×
650
1300
8.5
11
还原炉
GGW-0.15
25
12
喷射式真空泵水池
5000×
3150×
250
1.53
小计
83.93
13
盐析结晶槽
Φ900×
550
4400
2.5
10.0
14
液氨贮槽
400kg/个
40
8000
15
氟化氢贮罐
1800
50
15000
0.6
16
溶解槽
Φ1500×
1360
2720
2.63
5.26
17
配料台
18
破碎机
PE150×
850
19
煮渣球磨机加料口
0.45
还原渣水预蒸发槽
2531
5062
2.53
5.06
铅蛇管加热
21
石墨蒸发器
Φ1200
22
搅拌槽
2000
1753
3506
1.9
3.8
23
净化压滤机
XAM20/920-V
3900
4.2
24
浸出压滤机
XAM40/920-V
溶解槽加料口
400
26
行车
3吨6M
2480
5.6
114.17
27
贮槽
995
8955
1.8
16.2
分解炉
KPS160/1000
3000
18.0
29
循环水泵
0.74
纯水接液槽
Φ2000×
1380
3.9
31
超声波清洗机
32
扬液器
Φ11001M3
33
电动葫芦
CD1型2吨18M
232
464
1.48
34
直读光谱仪
100
35
恒温收尘器
120M2
36
收尘器
180M2
37
工艺管道
A3衬pp-o
38
通风管道
266.32
总计
464.42
***铍业公司氧化铍车间自2005年开始投产以来,已经运行了近五个年头,到2009年下半年,已基本达到满负荷生产,全年的工业氧化铍的产量为50吨/年,通过对氧化铍实际生产能力进行分析,我们发现现有的生产能力无法满足金属铍、铍铝合金、2.0铍铜合金的需求,故提出氧化铍车间扩产的项目建议,预计项目完成后氧化铍的年产量可达80吨/年。
一、氧化铍车间月生产能力分析
注:
(前提条件:
蒸汽进户压力保持在≥0.5Mpa、压气机必须保证充足的供气量,排除设备检修,每月设备运行按25天计。
1.熔炼工序
细铍玻璃产量:
50袋/每班,150袋/每天,40kg/袋,6t/天,
细铍玻璃月产能力:
6×
25=150t
细铍玻璃以BeO6.2%、回收率70%计
折合BeO:
150×
0.7×
0.062=6.51t(此数据随着矿石入炉品位的变化而产生相应的波动)
2.酸化浸出工序
1.捏合机:
按20分钟/小批、80kg细铍玻璃/小批计算(细铍玻璃以BeO6.2%计),每天63小批/每天(不发生任何故障,且酸化浸出必须每班做料3大批)。
每天处理BeO=63×
80×
6.2%=0.312t
月处理能力(以25天计):
25×
0.312=7.8t
回收率以72%计:
7.8×
72%=5.616t
以单台捏合机计算,月产工业氧化铍能力为5.616t。
2.浸出槽:
目前浸出设备为一次浸出槽两台,二次浸出槽二台,打渣槽一台。
按一次浸出用时1.5小时计算,每天可以浸出9大批,每大批处理氧化铍为30kg。
浸出每天处理量:
9×
30=0.27kg
月处理量:
0.27=6.75t
回收率以72%÷
94%=76.6%计:
6.75×
76.6%=5.17t
月生产工业氧化铍能力为5.17t。
(此数据随着细铍玻璃的品位的变化而产生相应的波动)
3.蒸发结晶工序
现有设备:
石墨蒸发器一台,沉铝槽(5m3)两台。
⑴石墨蒸发器
从实际生产实践总结情况来看,在蒸汽压力能够保证的前提下,石墨蒸发器对本工艺溶液的蒸发速度在2小时/M3左右。
每天蒸发时间为20小时(抛开加液及加硫酸铵结晶的时间),日蒸发量为20÷
2=10m3
月蒸发量为25×
10=250m3
月产除铝液125m3(含BeO30g/L)
⑵沉铝槽
1批/2天,一批产除铝液3m3
月产除铝液25×
3/2=37.5m3
⑶合计
一台蒸发器加两台沉铝槽月处理能力:
(125+37.5×
2)×
0.03=6t
回收率以76.6%÷
92.7%=82.63%计:
6×
82.63%=4.958t
因此,以石墨蒸发器和两台沉铝槽计,月生产工业氧化铍能力为4.958t。
4.中和沉淀工序
中和工序目前处理量为每天处理9m3除铝液,折合氧化铍
30=0.27t。
月处理氧化铍量:
回收率以82.63%÷
96%÷
98%=87.83%计:
87.83%=5.928t
以中和沉淀工序设备计,月生产工业氧化铍能力为5.928t(此数据随着除铝液的品位的变化而产生相应的波动)
5.煅烧工序
煅烧每料车两个料钵,每个料钵一次产BeO3.5kg,即一车产BeO7kg。
生产进料速度为45分钟推进(出)一个料车,每天可出料32车(满负荷运行,料车全满)。
每天产出BeO:
32×
7=0.224t
月产BeO:
0.224t=5.6t
以隧道窑计,月生产工业氧化铍能力为5.6t。
(此数据随着氢氧化铍的品位的变化而产生相应的波动)
6.总结
熔炼工序月生产工业氧化铍能力为6.51t
酸化浸出工序月生产工业氧化铍能力为5.17t。
蒸发离心工序月生产工业氧化铍能力为4.958t
中和沉淀工序月生产工业氧化铍能力为5.928t
煅烧工序月生产工业氧化铍能力为5.6t
以上数据表明:
⑴火法段的产能大于湿法段。
熔炼和煅烧产能分别比湿法段大1.552t和0.642t。
⑵湿法段应按设备月生产能力最小的蒸发离心工序计算,目前氧化铍车间月产工业氧化铍的最大能力为4.958吨。
二、扩产必要性
富蕴***铍业有限责任公司的氧化铍车间,经过五年的生产运转,产品质量、回收率及各项消耗指标已基本达到预期目标,但是唯一与预期目标相差较大的就是车间生产能力达不到设计要求。
公司通过2009年一年的满负荷生产运行,发现了一些问题:
1、现有设计建成的氧化铍生产线远远没有达到设计要求,主要制约产量的工序有:
厂房布局、酸化工序、蒸发工序、煅烧工序。
这些工序全年满负荷生产只能产出50吨工业氧化铍,与设计要求不符和铍铜生产线不配套,2、生产辅助设施缺产品库、材料库、设备库,酸氨库过小,常常影响生产,3、化验室缺少直读光谱分析仪,化验结果与国内同行和用户的结果相比误差较大。
铍铜合金具有良好的导电性和导热性,高导电类的铍铜其导电率相当纯铜的45-50%。
同时又具有较高的机械强度,高强度类的铍铜其抗拉强度与低合金钢相近,同时还兼具抗疲劳,耐蚀及时效硬化等性能,是电子,电器工程技术中不可多得的材料。
2010年905厂铍铜带材项目的投产,铍铜母合金的市场的需求量将会有较大的增幅,氧化铍车间生产能力的限制,直接影响到公司的发展,为满足市场需求,增大市场需求量,提高公司的效益,扩大氧化铍的产量,继而扩大铍铜母合金的产量是十分必要的,有扩大产量的必要性。
三、扩产方案
因厂房布局已定,本次扩产在现有氧化铍车间的基础上通过改造,改进完善制约生产的薄弱工序,改变车间局部布局,增加相应的设备和设施,以达到增加产量,这样需要的扩产资金少,建设期和设备安装时间短,经过计算增加相应的设备和设施,扩产后的最大产量只能达到80吨/年。
厂房、设备、设施要做以下改进和调整。
1、因酸化工序捏合机防腐层故障率高,维修周期长,常常影响生产,故需增加捏合机两台。
2、蒸发工序是制约产量的最大瓶颈,从节约投资的角度考虑,计划增加一台石墨蒸发器,增加石墨蒸发器维修设备(摇臂钻床一台,夹具一套)。
3、煅烧工序的隧道窑产量低、能耗高、操作环境差、料钵和电加热器等易耗材消耗量大等缺点,建议改用箱式电炉。
4、酸氨库中硫酸和氨水贮罐贮量过小常常影响生产,需增加硫酸、氨水贮罐各一个。
5、增加产品库等辅助设施,建筑面积1500平方米。
6、增加直读光谱分析仪一台,以提高销售产品的化验结果准确度。
7、安装以上设备、设施配套的特种工艺管道、316L不锈钢通风管道、特种阀门、电线、电缆等。
四、扩产所需资金
完成以上改扩产方案所需资金共计597.5万元。
资金分配见下表
设备名称
设备单价
(万元)
设备总价
捏合机
45
摇臂钻床及夹具
台/套
箱式电炉
硫酸、氨水贮罐
产品库及设施
150
直读光谱分析仪
安装及辅助材料费用
597.5
五、经济效益
2660万元
2280万元
9.5万元/吨铍铜合金
380万元
95万元
285万元
47.74%
8、回收期投资:
2年
⑴建设规模:
150-200吨/年
⑵生产方法:
铍铜合金生产都是采用碳电热还原法,即在电弧炉中有铜液存在情况下,用碳还原BeO,被碳还原出来的铍溶于铜液中而成铍铜合金,在铸锭温度900-950℃合金中一氧化碳和碳化铍实际溶解度为零,从而得到不含碳化铍和气孔的铍铜合金锭。
为了使铍铜合金含铍量和杂质比较均匀,添加其它金属元素,把电弧炉产出的合金经配料重熔一次,得到满足客户需要的2.0铍铜合金。
二、市场需求
铍铜母合金是铍冶炼厂的最终产品之一。
世界上80%以上的工业氧化铍都用于生产铍铜母合金。
母合金加铜冲稀后,渗入少量添加元素,可以做成各种牌号的铍铜合金。
因铍铜合金具有高强度、高
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 氧化铍 车间 产生 20 铜合金 建立 试验室 项目 投资 可行性研究 报告
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)