《安康地区石煤钒矿资源多联产技术及综合利用技术研究》项目建议书.docx

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1、安康地区石煤钮矿资源多联产技术及综合利用技术研究项目建议书一、概述1、项目提出背景石煤钢矿是一种含碳少、发热值低、低品位的多金属共生矿。含碳量较高的优质石煤发热量一般在2000千卡/千克以上，V2O5品位在0.5%左右。石煤钢矿在我国蕴藏量极为丰富，分布十分广泛。主要分布在湖南、陕西等二十多个省市区。仅湖南、湖北、江西、浙江、安徽、贵州、陕西等七省V2O5含量大于0.5%的储量在7707.5万吨。我省石煤机矿主要分布在陕南，特别是安康地区含机型石煤资源丰富，分布在平利县、镇平县、岚皋县、紫阳县等地，共计3.7亿吨。资源丰富。其发热量在3000-3500千卡/千克左右，平均V2O5品位在0.5%

2、左右。目前这种石煤机矿资源利用途径其一是石煤发电，且在浙江、湖南已取得很好的经济效益，但石煤发电的飞灰不再利用。其二对V2O5品位在0.8%以上的石煤可直接进行提钢，特别是进入21世纪后，新工艺和新设备的应用，提钢有了较大的飞跃，但这些提机工艺仅限含V2O5品位高的石煤。对于石煤发电-飞灰再提机技术在我国应用短缺，尤其在我省更是空白。根据国家“十二五”发展计划要求，怎样充分利用我省安康地区石煤帆矿是当前迫切急需研究的课题。2、项目的目的、意义燃煤发电利用流化床技术对陕西安康地区含钢石煤发电的进行试验，对该资源燃煤发电提供确切的理论依据。灰飞提机对燃煤发电的飞灰样进行可选（冶）性试验研究，目的是

3、针对该飞灰的特点，通过多方案探讨试验比较，找出一种至二种经济合理、技术可行且“三废”易处理的提机工艺，为该资源综合利用提供技术依据。钾肥生产燃煤发电后飞灰原料K2O3%,浸出过程中，*0浸出率大于50%o生产一吨V2O5精机产品的同时又产出三吨以上K2SO4产品。用于建筑工业燃煤发电后飞灰原料组成矿物主要是石英，其次是赤铁矿、硬石膏、石灰、伊利石、钾长石和非晶相等。浸渣中含有0.1%左右的V2O5,经加温酸处理后又具有较强的抗腐蚀性，SiO2、CaO含量较高，是制作高档建材的良好原料。二、项目立项的必要性及市场需求分析1、项目技术攻关的必要性随着科学技术的进步，尤其是选矿、冶金及非金属材料技术

4、的迅速发展，为资源的综合利用奠定了坚实的技术基础。但对于燃煤飞灰类样品的提帆普遍存在用酸量高，浸出率较低的尴尬局面，使飞灰无法进一步得到有效利用。项目技术攻关的重点即为灰飞提锐工艺的工业化实施的确定。同时提帆尾水中回收硫酸钾在国内制备钾肥厂家中尚属空白。其新工艺、新技术的攻关是必要的。2、项目的市场需求分析煤矿发电市场需求分析国内目前电力供应紧张，尤其对沿海城市。虽然国家对火力发电政策严格，但本项目主要产品以帆、钾和尾矿综合利用为主。属于资源综合回收项目。帆市场需求分析帆是一种战略资源，主要用于生产钢铁、钛合金及化工产品。粉钢一直以来做生产硫酸的催化剂，2004年至今我国硫酸产量居世界首位，可

5、见对粉机的需求量较大；国内钛行业的发展带动了机在该领域的同步增长，中国超过世界50%的金属钛将为中国钢产业提供相应的市场增长份额；片钢是生产钢铁主料，进入本世纪以来，车凡对钢铁产业的依存度由85%上升到93%,钢产业与钢铁产业息息相关，2009年我国的钢铁产量占世界总产量的比重由2008年的37.83%上升到46.54%,钢铁产业的规模与质量的强势发展为钢产业提供了无与伦比的生存后盾；将来不久的钢电池的工业化使钢的用量再次增加；国际共同推动的低碳经济也有利于钢产业的发展，高碳产业的电力、钢铁等行业，所用金属材料的合金化要求将直接提高机的消费数量。硫酸钾肥市场需求分析无氯钾肥是不含氯的钾肥,忌氯

6、作物需要施用无氯钾肥。我国目前生产的无氯钾肥主要有硫酸钾、硝酸钾、磷酸二氢钾、偏磷酸钾、硫酸钾镁、窑灰钾肥、硅钾肥,年总生产不足50万吨K20。随着农产品结构调整与高效农业发展，无氯钾肥市场需求潜力巨大,年需求量至少在IOO万吨K2O以上。市场空缺巨大。三、相关领域国内外技术现状、发展趋势及现有工作基础1、国内外技术现状、专利等知识产权情况分析目前对于石煤型钢矿资源利用途径其一是石煤发电，其二对V2O5品位在0.8%以上的石煤可直接进行提钢，发电后飞灰提钢运用属于空白，工业生产没有先例，技术上存在高酸低浸出率等现象，在国内无明显有效地专利和知识产权。2、国内外技术发展趋势国内外技术发展趋势正逐

7、渐向燃煤发电一飞灰提钢方向倾斜。已有三个地区的同类型石煤钢矿进行可选冶性试验，该项目研究成功与否会对同类型矿石起到样板工程作用。3、现有的工作基础燃煤发电在陕西热工研究所进行小试，焙烧温度900左右，可充分保障燃煤发电的需求。并产出燃煤发电的飞灰。初期研究表明该飞灰属可浸性较难的矿石。化学提机试验表明，“酸浸一萃取”和“焙烧一浸出”两种工艺技术上都适宜该矿石，浸出效果均高。通过大量探讨和条件试验后表明：用我院研发的助浸剂，采用酸法和火法两种工艺四种方法，可使浸出率达到85%以上。试验表明：两种提钢工艺主流程畅通，技术上可行。由于原料不计成本，使得总成本还可控制在合理的范围内。工艺流程环保易达标

8、。利用飞灰作原料，可省去磨矿投资及磨矿费用。原料K2O3%,浸出过程中1O浸出率大于50%。生产一吨V2O5精钗产品可同时产出三吨以上K2SO4产品。浸渣中含有0.1%左右的V2O5,经加温酸处理后又具有较强的抗腐蚀性，Sio2、CaO含量较高，是制作高档建材的良好原料。1O和浸渣均具有综合利用价值。安康含机型石煤资源具有资源丰富、原料来源地区广泛、成本较低的特点，石煤利用首先可以燃煤发电，其飞灰含机可再利用回收，但由于矿石性质所致使提钢存在一定技术难度。该项目若能实施成功，实现资源综合利用，将对安康地区经济发展起引领和推动作用。四、项目计划目标及主要研究内容1、主要目标为陕南地区石煤型钢矿综

9、合利用提供技术依据。2、研究与开发内容研究的主工艺流程为：石煤钢矿一燃煤发电一飞灰提钢一尾水回收硫酸钾一尾渣制作建筑材料。(1)燃煤发电确定工艺参数。(2)对该飞灰按实验室小型试验所确定的“全湿法浸出(两种方案)-萃取-沉钢工艺获得五氧化二钢产品”和“焙烧-酸浸-萃取(或离子交换)-沉帆工艺获得五氧化二钢产品”两种原则工艺流程进行扩大试验。达到的目标是：钢浸出回收率85%以上，总回收率80%以上；回水利用及污水达标排放，气体经处理综合回收且满足达标排放；提出技术经济合理的钾产品回收方案；最终提供优化的、并用扩大试验验证的各环节工艺条件及其相应的技术参数和指标作为该项目提机成本计算依据，进行综合

10、比对后提出最终作为建厂初步设计依据的最佳方案。3、项目的技术关键，包括技术难点、创新点创新点：燃煤飞灰的提钢工艺难点：提钢的新药剂研发、尾水中硫酸钾产的合理回收方案、尾矿综合利用的方案五、技术、经济效益、市场风险分析1、技术经济效益分析（含经济效益、社会效益）按年处理300万吨石煤型钢矿，燃煤发电年计450000万度，年生产精钗10200吨，K2S0430600吨，暂不计尾渣做建筑材料产值，综合产值292710万元，直接生产成本0.0238元/吨石煤钢矿。2、推广应用前景分析（含产业化可行性）项目推广后，为石煤帆矿充分得到利用提供良好的技术支持，使陕西金属矿山工业的综合利用技术显著增强，尾矿整

11、体利用产品品种不断扩大，为发展国内龙头企业地位奠定坚实的技术和设备基础，使陕西金属矿山资源价值、资源综合利用水平和高技术附加值得到显著提高，为实现可持续发展创造新的历史条件。从全国来讲，显著的积极效果，必将产生辐射和带动作用，从而引导和拉动中国矿山企业实现新技术改造和产业升级，实现中国尾矿综合利用的新发展。更为重要地是，通过技术研发和设备制造，进一步增强国有企业的自主创新意识，让越来越多的企业关注循环经济的技术发展、支持变废为宝的技术进步、参与技术提升，进而实现技术应用型企业向技术创新性企业的历史跨越。3、项目实施的风险分析该项目投产后，以日处理石煤型车凡矿1万吨，每年生产总值约292710万

12、元，若与当地农民协作，还可提供至少IOOO余人的就业机会，促进陕南地区的经济发展。项目的小型试验各项技术指标很好，经济效益显著，具有很强的抗风险能力。该项目的扩试研发和后期综合回收钾及尾矿应尽快实施，该项目投资建设将推动陕南丰富的矿产资源的开发利用，对推动地区经济发展、促进就业、壮大现有工业体系起到重大作用。六、申请单位简况1、单位简况（生产经营及科研情况、资产及经济状况等）西北有色地质研究院选冶中心，是原中国有色金属工业总公司地质总局的重点实验室，是西北乃至整个西部地区最具实力的有色、黑色和稀贵金属选矿技术研究试验机构之一。05年已取得了“国土资源部地质勘查选冶试验和岩矿鉴定两个甲级资质二选

13、冶中心现有实验大楼面积2660平方米，装备有完整独立的重、磁、浮、化学选矿的小型实验室和扩大连选试验设备，并有配套的破碎加工车间，选冶中心现有专业技术人员22名，研究生以上学历者10名，高级专业技术职称者50%以上，均为多年从事选冶技术工作的，有扎实的专业基础知识和丰富实践经验的选矿专家。经过多年的专业积累和市场磨练，选冶中心具有坚实的技术能力和明显的专业特点：对于常规选矿试验，能严谨规范、快速准确地完成；对于现场技术指导，具备将系统的理论知识与现场可操作性良好结合的能力，对于疑、难、细、杂等难选矿石的选矿试验，总结出一套思路宽阔新颖、操作严密可行的试验研究方法，能为攻破难题提供保证。选冶中心

14、近50年来，先后承担了国内外500余项选矿工艺科研课题，并多次派专家出国实施合作项目，取得了大量的科研项目，承担过的选冶试验主要有贵金属：金银等矿物；有色金属：铜、铅、锌、睇、铝等矿物；稀有金属：银、留、锂、被等矿物；非金属：高岭土、萤石、重晶石、透闪石、兰晶石、磷灰石、钠长石、电气石以及稀土矿物等。西北有色地质研究院选冶中心在自主创新的基础上，加强与各大专院校、研究院所合作，产学研相结合，建立强强战略联盟。先后与西安建筑科技大学、西北大学等高等院校及西北有色地质勘查局等单位合作，为矿业工作做出了巨大的贡献。西北有色地质研究院选冶中心拥有国土资源部颁发的“选冶试验”和“岩矿鉴定”二项甲级资质证

15、书。质量、环境、职业健康“三项体系”认证证书。是目前西北地区技术实力最强、装备水平最高的专业性研究机构。从事钮矿赋存状态研究和提钢工艺试验已有10年时间，经验丰富，技术可靠，实用性强，所提供的提机工艺指标先进，满足建厂设计需要和环保部门的外排要求。我们针对不同类型的钢矿而使用不同的添加剂和助浸剂，以提高V2O5浸出率，所用添加剂均是无污染的。我们的宗旨是在无污染的前提下争取最优化工艺和最先进指标。目前我中心可进行无污染提钢工艺包括湿法、火法、机械选矿预先抛尾的实验室小型试验和扩大连续试验的能力。2、项目主要负责人简介级工程师，从事选矿、冶金专业工作二十五年；3、课题组组成简况人员简介：级高工，

16、从事选矿、冶金专业工作三十年；赵，硕士,工程师，从事选矿冶金工作八年;,学士，助理工程师。设备简介：现有多种规格反应釜，湿法冶金用浸出槽，净化分离设备（萃取槽、离子交换柱），试验用回转窑焙烧炉等设备，能够满足实验室半工业化试验。七、必要的支撑条件、组织措施及实施步骤1、必要支撑条件项目启动后，需至少十五人组成相关课题组，分别从燃煤发电试验、飞灰提车凡试验、尾水综合利用实验、尾渣综合利用试验四个方向依次开展课题。试验中需要现有流化床焙烧炉，反应釜，湿法冶金用浸出槽，净化分离设备（萃取槽、离子交换柱），试验用回转窑焙烧炉等设备支持，需三家科研单位（陕西热工研究所、西北有色地质研究院、西安建筑科技大学）通力合作。2、组织管理的措施西北有色地质研究院选冶中心与陕煤集团、热工所以及各高等