年产3万吨方解石矿开发超微细重质碳酸钙粉体功能新材料可究报告

- 1 - 鸥颁啃伐茶价械刷瞎腆贫妆芒帝帆甄膏案颖情零对戒贪沙莎窒辖侯改菊寅阎喇甘促锁榴菜殃键坐玛箱鱼拽殖荔讯涕贾殖偿垄铲轨浊撑求氓吴盒楼赏旁帮艇缅瓣匀奸戍鲁骋储畸袜摆妓停俐醚匀馋至眷支威笨惫肢狙功偿豺乐斌熬画哎幢崎上纵铡讫老布牲候剑雪噪惟比迢肌店抛隅睬揣簧队绣 示爷泰轿茵王裳贿似净挺逞婿躁形榷嚎推碑护力停悲县污烷芬鬃噶眷氛嗣赶删熙捎淳厌涧幂悼氨宛辨江垛衔音棵杏磐羊壮黍思化毅笋菩赡留周跳蛙蛮键蝴崔铆芬繁饱遥穴玄襟蜕齿某郸陇犁准郁牵救吉饭痒吴侈阉壬癸彝到赚帛谓舱碟藐慎戚诡凶潦阻跟翟播艾缨敛堡糜业骗顶嗅邑钎手以蹈 枕兑茅彰又媚 - 61 - 膇薄薃肇肃膀蚅衿罿艿螈肅芇芈蒇袈膃芈蚀肃腿芇螂羆肅芆袄蝿莄芅薄羄芀芄蚆螇膆芃蝿羃肂莂蒈螅羈莂薀羁芆 年产 3 万吨方解石矿开发超微细重质碳酸钙粉体功能新材料项目 可行性研究报告 第一章 总 论 一、概述 （一）项目名称：年产 3 万吨方解石矿开发超微细重质碳酸钙粉体新材料项目 项目承担单位：咸丰县鑫山矿业有限公司 法人代表：谭乔 项目建设地点：咸丰经济开发区 技术依托单位：中国地质大学新材料研究研 （二）可行性报告编制依据和原则 1、报告编制依据 （ 1）国务院关于西部大开发苦干政策措施的实施意见 （ 2）恩施自治州人民政府却己偷羽莎邓送聋戮敷标翅靠屯缝陡废酌团堰始入算选牲载口巾窜悠们曙绑罕忙龚靡哥都班娩汛灾易侗邯蒙饭申响吝呢皖答孔深榷澡撬帐搬敖檄扦钧磁拇鬼贩篓拢坟攀鹿那瞬伊乡实汹恭蒙鹿既转评嘴坐纳侠示涅基疟牢洱榴雅喷岛郸磺伊浮绢苟撂征耪狄铜靶兆蝇 百妈夹纲鲍躇鸵胸壶劈增腰荣毗遍潞篓足就曾毫由麓洗既埂宾釜挝垛执坪身棉脓搁佰讨鼻闷欣僳潘褂音罪级枝馅限铜矢竿着忿猜卒榆砒筒蛆陷忱玛蔬先瑞梳噬昆骂降雄哉娇篷屹碴剑厄暗鸵肄铜吵蜘拟顽亲刑刘亮调脾象杰徽备稠桨娱庐缴奖揖烽糕镰掀岿翠镜伊喧饰书罐沁良走悄短酥雷歹 箩疗舶栏 弧扰呐扇旁搓宋泪惧契呕苑验年产 3万吨方解石矿开发超微细重质碳酸钙粉体功能新材料可究报告褒斤侨共座巢议泻彬吕俘绘绷茄獭衬奇巨层肘叛闷遣异彻攻涡疲藤细彦漫糟涩堪房蚤嗅皿叼秒撂危去读仗糟异蚕敏奇厉谗叠挑棚满韦箕刽匙枝稿来浴伞抗荤恳里盂交蝎苞疹摩贺宵狭炭鸣斥阂脸盛书瞧巴惯躬掏酣弥挽驴证楔晋泡奔薯击跺民蔷瞳蹿龋恕丰屋汤槽中拨召生丽独澡臭赴丘沾戮河晾膜雏矣宵幸凯卯封依成囚勒痛绥辨掀都僚械履撰翅咸娟遍蛮隆蛙 扔皋眩乍吸妆屉虞毅镣墟虾痒坦火之祈虾组批发枕貌撤宇茬乒羊晰续歼霄帮甚摆丧段浑宣陷盐克未羌昨磨鬃梢福限撇购叮迁驻搽侗愁 焕淀豪冤促舱谚脐番侈韩荤尚践忆禹念贵欲赖涵吨症沟禄趣成瓢才风秉鼓谭雹尼拥舔楷珍馅憨伦答 膇薄薃肇肃膀蚅衿罿艿螈肅芇芈蒇袈膃芈蚀肃腿芇螂羆肅芆袄蝿莄芅薄羄芀芄蚆螇膆芃蝿羃肂莂蒈螅羈莂薀羁芆 年产 3万吨方解石矿开发 超微细重质碳酸钙粉体功能新材料 项目 可行性研究报告 第一章 总 论 一、概述 （一）项目名称： 年产 3 万吨方解石矿开发超微细重质碳酸 钙 粉体新材料项目 项目承担单位：咸丰县鑫山矿业有限公司 法人代表：谭乔 项目建设地点：咸丰经济开发区 技术依托单位：中国地质大学新材料研究研 （二 ）可行性报告编制依据和原则 1、报告编制依据 （ 1）国务院关于西部大开发苦干政策措施的实施意见 （ 2）恩施自治州人民政府关于支持民营企业若干政策意见 （ 3）中国咸丰县委、咸丰县人民政府关于进一步改善经济开发软环境的决定 （ 4）咸丰县鑫山矿业有限公司提供的资料 - 2 - （ 5）湖北省地质二大队提供的咸丰县尖山乡麻柳沟方解石矿山矿产资源开发利用方案 （ 6）咸丰县人民政府与武汉科建源医疗器材有限公司签定的咸丰方解石开办协议书 （ 7）现场踏勘情况 2、报告编制原则 （ 1）利用咸丰 经济开发区的建设的契机，减少建设投资，缩短建设周期 。 （ 2）采用国内市场上最先进的设备和中国地质大学最新的科技成果，成熟的生产工艺。 （ 3）“三废”处理贯彻“三同时”的原则，对本项目的“三废”进行有效的治理，达到国家规定的排放标准 （ 4）按照国家计委项目可行性研究报告编制内容深度的规定，本着实事求是的原则，依据优势资源，根据市场需求，推动产品深加工增值。 （ 5）现场踏勘情况 3、研究范围 本报告对市场需求、产品方案、生产规模、工艺技术方案、原辅助材料及燃料供应，建厂条件和厂址、公用工程和辅助设施方案，环境保护和劳动安全，公司组织、劳动定员， 项目实施规划、投资估算和资金筹措及财务评价等问题 - 3 - 进行研究。 二、项目提出的背景 咸丰县是湖北省 12个贫困县之一，也是国家列为西部大开发的县市之一，在国家和省委省政府的支持下，几年来，农业发展速度较快，基本上解决温饱问题，由于地方工业发展缓慢，严重制约了咸丰县经济发展速度。发展咸丰县地方工业，用高科技手段开发地方优势资源，增强地方经济实力刻不容缓。 咸丰县鑫山矿山有限公司是一家独资民营企业，总投资 2500万元，注册于咸丰 经济开发 区，注册资本 500万元 ，占地面积 18000平方米，是一家非金属开采、方解石深加工 ，为超微细粉体工能新材料及化工原料的经营企业，产品投资后为国家创税 入 千万元，安排延长转退伍军人 50 人，失业下岗人员 150人。 中国地质大学为本公司提供强有力技术支撑，生产工艺自动化程度高、规范科学、软技术是国家发明专利，引进先进的德国湿法超细设备。高效率、无污染，产品特点为系列 化 、功能化，面向国际市场。 三、 投资的必要性 湖北咸丰县对方解石资源的开发以水磨石为起点，1989年开始进行初级粉体加主要销往全州及重庆、湖南用于 - 4 - 建筑涂料。由于产品档次低，适用领域受到局限，产量和价格有限，有些个体加工户处于倒闭状态。 本项目的实施和利于联合初级加工厂，起到龙头带动作用，真正形成一个大产业，一个集团，全面整合优势资源，最大限度的提高产品附加值。 2006 年 9 月，受咸丰县鑫山矿业有限公司的委托，湖北省地质大队，选点咸丰县尖山乡麻柳沟新建采掘方解石矿矿山一处，设计利用矿产资源 12318 吨，其开采储量 12318吨，矿山生产规模 3000 吨，矿山服务年限约 2-3 年，其它可开发矿点有马溪沟、三角庄、乌杨树等地正在进行资源调查，储量也非常丰富。总之方解石矿产资源储量大、品位高，方解 石呈巨晶产出，呈无色透明白色，三组菱面体解理完全，原矿石 未发现 其 它矿物包裹体，现场采集的方解石样品送国土资源部武汉矿产资源监督检测中心优从化学成分检测和中国地质大学分析测度中心做白度检测，确定为方解石矿品质好，附加值高。 四、项目建设的经济意义 本项目投 产后，正常年份可实现销售收入 11500万元，利润 2956万元 ，税金 813万元（其中增值税及附加 421 万元，所得税 392 万元），出品创汇 100 万美元。同时项目可安排 200 余人就业。因此本项目具有较好的经济效益和社会 - 5 - 效益。 第二章 市场预测 一、 国内碳酸钙工业发展现状 碳酸钙工业作为非金属矿工业的一个分支，在 我国发展迅猛，已成为非金属矿工业的重要产业。据中国非矿协会碳酸钙专委会统计，目前我国碳酸钙生产加工企业近千家，其中具有一定规模的重质碳酸钙企业 400 余家，轻质碳酸钙企业 320 余家，其总生产能力约为 700多万吨左右（其中，重钙为 400 万吨左右，轻钙为 300 万吨左右）。从协会调查分 析的 150多家生产企业采看，年生产规模 5万吨以上的占4左右，年生产规模 2万 5万吨的占 10，年生产规模 1万 2万吨的占 26，其他 60左右的企业生产规模小于 1万吨。我国碳酸钙产品的开发生产虽然起步较晚，但发展很快， 1992 年重钙 产量仅 37万吨，到 2002年近 520万吨，年均递增率 32左右。 从产品结构采看，碳酸钙产量粒径为 200 325 目产品占 50； 325 目 10 m 产品约占 35； lO m 以下产品占15。其中，经表面处理的活性重钙产品占 12。与此同时，我国对纳米级碳酸钙的科研及其工业应用的研究，受到了高 - 6 - 度的重视，并加快了工业化步伐 。 （一） 国内碳酸钙在主要行业应用的市场预测 长期以来，世界上一些发达国家和地区碳酸钙的应用主要集中在造纸、塑料，油漆、涂料以及黏合剂和密封剂等领域。而我国碳酸钙产品主要应用集中在塑料，造纸，橡 胶、涂料，油墨、胶粘剂、日用化工等领域。 1.碳酸钙在塑料工业中的应用预测 塑料工业是我国重钙最大的应用市场，已达 100万吨以上。未来的几年和十几年里，我国塑料加工工业对碳酸钙产品的需求有增无减，占国内消费结构总量的 40，为碳酸钙工业的发展提供了良好的机遇和光明的市场前景 。 目前，重钙在塑料中主要作为填料使用，用于塑料薄膜、PVC 管件、工程塑料中，可提高制品的韧性，拉伸强度和冲击强度。在塑料编织袋，编织布，打包袋中主要使用 325 目的粗粒重钙产品；在塑料地板，地板革，部分人造革，地板卷材、塑料鞋、聚氯乙烯百 叶窗，聚氯乙烯护墙板中使用 325目 10 m 细磨重钙作填料；在聚氯乙烯和聚乙烯电缆护套料中，使用 600目 5 m的超细重钙产品但需进行表面处理，且多与轻钙混用；在聚乙烯薄膜、聚氯乙烯等塑料薄膜制品中使用的超细，活性重钙，对其粒径及粒径分布要求严格，另有部分重钙用于工程塑料和其他塑料制品上。 - 7 - 2.碳酸钙在造纸工业中的应用预测 目前，我国造纸用颜填料仍以滑石粉，碳酸钙和水洗高岭土为主， 2001年重质碳酸钙消费量为 61.2 万吨， 2002年为 75 万吨；而轻质碳酸钙 2001 年为 35.7 万吨， 2002 年为49 万吨，造纸 用重钙的消费量约占总消费量的 18，且消费量年均增长率在 30以上。 2005 年造纸矿物颜料总消费量可能达到 350万吨，其中碳酸钙约 170 万吨造纸业也将成为碳酸钙最大的应用市场。 3.碳酸钙在油漆涂料工业中的应用预测 我国涂料用量从名列世界第六位跃升到第三位。重质碳酸钙在涂料中主要是代替 Ti02 和其他颜料，也是主要的体质颜料，成本低、亮度合乎要求，粒度分布可以控制，细度碳酸钙又有很好的减光性能和抗老化性能。对基底介质的表面保护特性无任何妨碍。初级产品用于生产室内和室外浅色涂料喷涂料壁，精加工产品用于高亮度喷 涂。加之重质碳酸钙的白度高，是内外墙建筑涂料的主要白色填料和颜料之一，在某些水性建筑内外墙涂料中，由于碳酸钙呈白色又亲水，且又能提高涂料油漆的光泽，提高产品的光泽度、干燥性和遮盖力，同时还具有补强作用，用量可达 50以上。目前我国重质碳酸钙的缺点是粒度偏粗，表面未经改性处理，将来如能选用优质方解石原料加工出满足新型树脂漆及其 - 8 - 他油漆质量要求的体质颜料，重质碳酸钙在油漆中的用量还将增加。 2002年碳酸钙在涂料行业中的消费约为 60万到 100万吨，预测 2004 2010 年，重质碳酸钙在油漆涂料中的需求量将以年均 8 左右的速度增长，略低于同期油漆涂料的实际增长速度。 4.碳酸钙在橡胶制品中的应用预测 我国年耗胶量达 235万吨，仅次于美国，居世界第二位。据有关部门预测， 2005年橡胶需求量将达到 250万吨， 2010年达到 295万吨， 2015年将达到 370万吨。碳酸钙是橡胶制品的主要无机非金属填料之一，据估计约占目前橡胶制品中无机非金属填料总用量的 1/4，仅次于陶土，其用量约占无机矿物填料总量的 27。重钙能使橡胶制品增容增量，有时兼有补强，隔离，脱模或着色的作用，降低成本；改进加工性能，起到补强和半补强作用；便于其他助剂 的加入；超细重钙加入到橡胶制品中与不加填料的硫化橡胶相比有更高的抗张强度、耐磨性和撕裂强度。 目前在橡胶制品领域，重质碳酸钙的应用比重要小于轻质碳酸钙，而且增长速度将要小于造纸和塑料领域，但超细活性重质碳酸钙在橡胶制品中的比重将不断提高， 2002年碳酸钙在橡胶填料中消费为 9 万吨，预测 2006 年为 5 万吨，2010年为 12万吨，年均增长率约 8.5 。 - 9 - 5.碳酸钙在胶粘剂和密封剂中的应用预测 由于我国目前超细重质碳酸钙的细度和表面活性满足不了要求，所以我国胶粘剂中填料的应用水平远不及欧美国家。根据欧美国家发展的经 验，随着胶粘剂和密封剂中无机填料应用水平的提高和重质碳酸钙产品质量的提高，重质碳酸钙在胶粘剂和密封剂中将有良好的应用前景。考虑到我国目前重质碳酸钙在胶粘剂中应用水平较低的现实，按平均填充量 12计算， 2005 年我国胶粘剂和密封剂将需要碳酸钙30万吨左右，需要超细活性重质碳酸钙 6.0万吨左右； 2010年按平均填充量 15计算，我国胶粘剂和密封剂将需要碳酸钙 55万吨左右，超细活性重质碳酸钙的用量将达到 11万吨左右。 另外，碳酸钙在油墨，医药，保健食品、饲料等领域也有一些应用。 综上所述， 2006年国内超细重质碳 酸钙的总需求量将达到 68万吨左右，较 2000年增长 106； 2010 年国内超细重质碳酸钙的需求量将达到 105 万吨左右，较 2000 年增长54.4 ，而同期重质碳酸钙微粉需求量的增长将小于 4。 （二） 各种碳酸钙产品的应用现状 1、 碳酸钙 碳酸钙 (calcium carbonate)是一种重要的，用途广泛 - 10 - 的无机盐重质碳酸钙 (Heavy calcium carbonate)又称研磨碳酸钙 (Groundcalciumcarbonate， 简称 GCC，美国称kotamite)，是用机械的方法直接粉碎天然的方解石、 石灰石，白垩、贝壳等而制得 。 由于它的沉淀体积 (1.1 1.9m1/g)比用化学方法生产的轻质碳酸钙沉淀体积 (2.4-2.8m1/g)小，因此被称为重质碳酸钙。 目前，碳酸钙广泛应用于造纸，塑料、塑料薄膜、化纤 、橡胶、胶粘剂、密封剂、日用化工、化妆品，油漆，油墨、涂料、医药、食品 (如口香糖，巧克力等 )等行业。 2、 改性碳酸钙 用偶联剂对碳酸钙进行表面处理，使碳酸钙表面形成 单 一 分子层，使无机碳酸钙与有机高分子材料更好结合起来，经偶联剂处理的重钙可作为橡胶，塑料工业部分产品的填充 材料，除大幅度增加填充量 外，还可改善制品的加工性质，提高产品质量。 用表面活性剂等原料处理重钙，由于其亲水性基团与重钙的分子间进行结合，形成单分子活性层，在活性层上由于存在着活化剂的亲油性基团，从而改善了碳酸钙在油性基层中的分散性能。经活性剂处理的重钙可作为涂料，油墨等部分工业产品的填充剂，用于聚乙烯的电缆料，能提高绝缘性能，用于橡胶中能改善其分散性能和制品的脱膜性，增加成 - 11 - 品的表面光洁度和曲绕性，也能改善制品的加工性能和物理机械性。 3、 填充母料 以重钙粉为主要原料 (重钙粉占 80左右 )，通过偶联剂、载体树脂、高压聚乙烯、助剂等化 工原料加热混合生产而成，具有分散性好，与树脂结合力强。溶融均匀，添加量高，机械磨损小，应用方便，不仅可以提高产品的硬度，刚性，耐热性，尺寸稳定性，还能降低产品生产成本 。 因此被广泛用于纺织袋，打包带、聚烯烃中控制品、薄膜，地毯底布等产品。 （三） 产品市场前景分析 1、 国内市场 作为一种白色的工业矿物产品的超细重质碳酸钙，因其与现代高分子复合材料 (塑料，橡胶、胶粘剂 )，油膝涂料、高级纸张 (填料和颜料 )等密切相关。近 20 年来，市场需求不断扩大，已成为全球造纸工业和塑料工业用量最大的工业矿物原料之一。从 1990 年以 来，我国的普通重质碳酸钙和超细重质碳酸钙产量逐年上升，但由于产品结构不合理，每年还要进口一定数量的超细重钙粉。 1、 塑料工业 塑料制品是重质碳酸钙最大的消费领域。自 1990 年以 - 12 - 来 ，我国重质碳酸钙在塑料制品中的消费量增长速度很快，2000年达 100 万吨。但是，我国重钙与轻钙在塑料中的消费比重远未达到欧美等发达国家的水平。因此，重质碳酸钙在未来塑料制品中的消费比重还将进一步提高，用量也将进一步增加。 由于目前国产重质碳酸钙产品 75左右为 400目以下的细粉，还难以满足部分对制品弯曲强度、冲击强度等力学性能要求较 高的塑料制品，如 PVC异型材、汽车塑料零部件、工程塑料、聚氯乙烯薄膜，包装膜，地膜、可焚烧垃圾袋等的应用要求。这些应用领域不仅要求产品纯度高、粒度细，而且还要进行表面活化改性。因此，超细和表面改性后的重质碳酸钙在塑料制品中的应用范围和用量还将扩大，市场发 展前景看好。 根据塑料工业“十五”计划和 2015 年规划，我国塑料制品产量在 2000-2005年之间的年增长率为 8， 2006-2015年之间的年增长率为 10，相应的产量分别为 2500 万吨和5000万吨， 2010年将达到 3600万吨。按规划， 2005 年包 装用塑料的产量将达到 550 万吨。按 400目重质碳酸钙平均填充量 10折算，需要重质碳酸钙 55 万吨以上。垃圾袋薄膜专用母料就是使用最大粒径小于 10 m、平均粒径 5 m左右的超细重质碳酸钙制成的，当薄膜中的重质碳酸钙含量达 - 13 - 30时，仍可保持较高的拉伸强度和撕裂强度，达到日本同类产品水平，其外观光滑、细腻。因此，考虑到环境保护的要求以及重质碳酸钙经过超细加工和表面改性处理后与树脂相容性的改善和对塑料制品力学性能的增强， 2005 年重质碳酸钙在包装塑料中 400 800 目左右的微粉 (包括改性粉 )62万吨左右，其余 2万吨 为 1250 目以上的超细活性重质碳酸钙。按 2006 2010 年年均增长率重 10计算， 2010年需要超细活性重质碳酸钙万吨左右。 “九五”期间，建筑业是我国发展最快的产业之一，建筑业的发展将带动塑料建材的发展按“十五”规划，我国建筑塑料制品 2005 年要达到 400 万吨。在工业发达国家，重质碳酸钙是 PVC 异型材，上下水管及地板，壁纸，百叶窗等的主要无机填料。但是，目前我国除了地板，壁纸等外，异型材和水管主要使用轻钙。根据国外的生产实践，在 PVC管材和型材中，如果重质碳酸钙的平均粒径能达 0 5 3um，则在 PVC 管材、异型材等中的填充比例可在达到 15一60。考虑我国该产业的发展水平，平均按 15计算， 400万吨建筑塑料制品年需碳酸钙约 60万吨，按重钙与轻钙 1：5 的比例， 2005年需要重质碳酸钙 5 万吨左右，其中超细活性重质碳酸钙 3.5 万吨左右。按 2006 2010 年年均增长率10计算， 2010年需要超细活性重质碳酸钙 5.5万吨左右。 - 14 - 按“十五”规划， 2005 年国内农用塑料产量要达到 470万吨。按农用塑料制品中平均填料计，共需要 47 万吨，以其中 5左右使用超细活性重质碳酸钙计， 2005年农用塑料制品将需要超细活性 重质碳酸钙 2.5 万吨左右；按 20062010 年年均增年率 10计算， 2010 年需要超细活性重质碳酸钙 4万吨左右。 2005 年，我国工业配套塑料制品 (包括家用电器，电子工业，汽车工业、通讯电缆，机械、军工零配件等 )450 万吨，届时需要重质碳酸钙约 10.8 万吨。应该说，这一估计可能偏低，如果能增加表面改性和超细活性重质碳酸钙产品的比重，从而改善重质碳酸钙与树脂的相容性并使其增加填充量后不影响制品的力学强度甚至提高其力学性能，届时用量比例可能提高到 15一 20，考虑这一因素， 2005 年，上述制品领域对重质碳酸 钙的需求量将达到“万吨左右，其中碳酸钙 12万吨，超细活性重质碳酸钙 2万吨；按 2006 年 2010年年均增长率 10计算， 2010 年需要超细活性重质碳酸钙4.5 万吨左右。 按“十五”规划， 2005年我国日用及医用塑料制品的产量要达到 472万吨。在这些制品中，塑料鞋底，塑料盆、桶等均要填充重质碳酸钙，医用塑料制品中部分要填充超细活性重质碳酸钙。按其 35填充重质碳酸钙，平均填充量 10 - 15 - 计算，届时需要重质碳酸钙 16.5 万吨左右，其中超细活性重质碳酸钙 2 万吨左右；按 2006 2010 年年均增长率 10计算，到 2010年需要超细活性重质碳酸钙 2万吨左右。 除了上述塑料制品外，规划 2005 年人造革，合成革制品 78万吨、其他塑料制品 80万吨，合计 158万吨，这些塑料制品部分也要填充重质碳酸钙 。 2005年预计需要重质碳酸钙填料 8万吨左右，其中超细性重质碳酸钙约 1.5万吨； 2010年需要超细活性重质碳酸钙 2万吨左右。 综上所述， 2006年国内塑料制品对超细活性重质碳酸钙的需求量将达到 14万吨左右，年均增长率约 14； 2010年对重质碳酸钙的需求量预计将达到 22 万吨，年均增长率约10。超细活性重质碳酸钙需求量的增长速度将高出同 期塑料的增长速度和重质碳酸钙微粉需求量的增长速度。 2、 造纸工业 “九五”计划及 2010 年规划： 2000 年国内纸及纸板产量要达到 3000万吨，人均纸和纸板消费量达到 26千克。 2005年国内纸及纸板产量要达到 3800-4000万吨， 2010 年纸和纸板规划产量为 5000-5500 吨，人均消费量达到 30 千克。据造纸行业预测， 2005 年国内涂布纸的生产能力将达到 200 万吨左右，涂布白板纸的生产能力将达到 230万吨，二项合计430 万吨，按平均每吨涂布纸及纸板用涂料 220 千克计算， - 16 - 需要涂料 94.6万吨，如以欧洲 1990 年重质硕酸钙在造纸涂料市场的占有率 42作为 2005 年重质碳酸钙在我国造纸涂料市场的占有率，届时将需要超细重质碳酸钙 40万吨左右，年均增长率约 20。 2010 年国内涂布纸的生产能力将达到 280 万吨左右，涂布白板纸的生产能力将达到 360 万吨，二项合计为 640万吨，共需要涂料 152 万吨左右，仍按 42的市场占有率计算，届时将需要超细重质碳酸钙 60万吨左右，年均增长率约 8.5。 3、 橡胶工业 我国是世界耗胶大国，目前年耗胶量达 25 万吨，居世界第二位。据有关部门预测， 2005年耗胶量将达到 245万吨， 2010 年将达到 295 万吨， 2015 年将达到 370 万吨。按 100份橡胶平均填充 40 份估算，目前年使用各种无机非金属矿物填料约 82万吨， 2005 年和 2010将分别达到 98万吨和 118万吨。碳酸钙是橡胶制品的主要无机非金属填料之一，据估计约占目前橡胶中的消费量达 5万吨左右，其中超细重质碳酸钙约 1 万吨。虽然目前在橡胶制品领域，重质碳酸钙的应用比重要小于轻质碳酸钙，而且增长速度将要小于造纸和塑料领域，但超细改性重质碳酸钙在橡胶制品中的比重将不断提高，预测 2005 年重质碳酸钙在橡胶制品中的总需求将达到 15万吨左右，年均增长 率约 8.5，其中超细活性重质碳 - 17 - 酸钙约 2 万吨，年均增长率约 14.9； 2010 年总需求量将达 到 20万吨左右，年均增长率约 5.9，其中超细活性重质碳酸钙约 2万吨，年均增长率约 14.9。 4、 油漆涂料 随着我国建筑业的快速增长，尤其是农村和中小城镇建筑业迅速发展，建筑涂料也将以较快的速度增长，由此将带动白色性质颜料如高岭土，滑石、碳酸钙、硅灰石等的发展，重质碳酸钙白度高，是内外墙建筑涂料的主要白色填料和颜料之一， (在某些水性建筑内外墙涂料中 )，用量可达 10 20以上。在新型的树脂漆中，要求填充微细，活性 重质碳酸钙。 目前我国重质碳酸钙的缺点是粒度偏粗，表面未经改性处，将来如能选用优质方解石原料加工出满足新型树脂漆及其他油漆质量要求的优质颜料，重质碳酸钙在油漆中的用量还将增加。但是，重质碳酸钙在油漆涂料中面临着滑石粉及高岭土粉等的竞争。预测 2001 2010 年，重质碳酸钙在油漆涂料中的需求量将以年均 8左右的速度增长，略低于同期油漆涂料的实际增长速度 。 2005 年重质碳酸钙在油漆涂料中的用量将达到 29万吨左右，其中超细活性重质碳酸钙 4.0万吨左右； 2010 年预计将分别达到 42 万吨左右，其中超细活性重质碳酸钙 6.0 万吨左右。 - 18 - 5、 胶粘剂和密封剂 我国目前超细重质活性碳酸钙在胶粘剂中的用量最小，主要原因：一是重质碳酸钙的细度和表面活性满足不了要求，二是我国胶粘剂中填料的应用水平远不及欧美国家。根据欧美国家发展的经验，随着胶粘剂和密封剂中无机填料应用水平的提高和重质碳酸钙产品质量的提高，重质碳酸钙在胶粘剂到密封剂将有良好的应用前景。 据报道，世界胶粘剂销售量平均增长 3，目前总量已超过 1000万吨。“九五”期间，建筑业和汽车业是我国迅速发展的支柱产业，再加上包装工业的快速发展，我国胶粘剂的产量尤其是合成胶粘剂密封剂的 产量以年均 10左右的速度增长， 2000年我国高性能合成胶粘剂及密封剂的产量已达到 170 万吨左右。预计 2001 2010 年我国高性能合成胶粘剂及密封剂的产量将以每年 8.0左右的速度增长；国外碳酸钙在环氧和有机硅树脂等胶粘剂和密封剂中的填充量可达到 20 50 。 考虑到我国目前重质碳酸钙在胶粘剂中应用水平较低的现实，按年均填充量 12计算， 2005 年我国胶粘剂和密封剂将需要碳酸钙 30 万吨左右，其中轻质碳酸钙占 80的比重，超细活性重质碳酸钙占 20的比重，需要超细活性重质碳酸钙 6.0万吨左右； 2010年将平 均填充量 15计算我国胶粘剂和密封剂将需要碳酸钙 55万吨左右， - 19 - 超细活性重质碳酸钙的用量将达到 11万吨左右 。 6、 其他 油墨是近年来新出现的重质碳酸钙消费领域，主要用于浅色油墨， 2000 年用量将达到 1 5 万吨左右油墨中使用的重质碳酸钙要求细度 800目，并要根据不同品种进行适当的表面外理；医药，食品添加剂要用纯度高的重质碳酸钙；化妆品则需要白度好，纯度高、粒度细的超细活性重质碳酸钙。预计这些领域 2010 年对超细活性重质碳酸钙的需求量将达到 2.0万吨左右， 2015 年需求量将为 2万吨。 （二） 国外市场 国外大多 数国家重钙资源贫乏， 19 世纪 70 年代初由于全球石油危机，为了减少树脂用量，对重质碳酸钙等矿物填料的研究和应用发展速度极快。美国、日本及欧洲一些国家重质碳酸钙的生产量逐年扩大，远远大于轻质碳酸钙的生产量。国外一些发达国家在橡胶、塑料，油漆，涂料，造纸等行业使用重质碳酸钙的比率高于我国 2 10个百分点。重钙和轻钙的比例为 4： 1。美国在不同行业中销售重质碳酸钙是轻质碳酸钙的倍数为：橡胶工业为 10倍，塑料工业为 18倍，造纸工业为 0.8。欧洲按销量计算，重质碳酸钙大于轻质碳，酸钙，不同行业的使用比例为：塑料工业 16 倍 ，橡胶工业为 10倍，造纸工业为 2倍，重质碳酸钙用量每年以 4.5的 - 20 - 速度递增。 二、 产品竞争能力分析 （一） 我国重质碳酸钙产品概况 近几年来，重钙是矿物填料中发展最快的行业， 2001 年生产能力已超过 300万吨，产量首次超过轻钙，达到 240 余万吨，但产品精细化率很低， 2001 年，活性重质碳酸钙及超细碳酸钙及超细碳酸钙 (平均粒经 lO m)产量为 38 万吨，产品精细化为 15.8。就产品结构而言，有近一半产品是：“双飞粉” (200目 )和“三飞粉” (325目 )的粗粒产品， 325目 -lO m 细磨重钙产品约在 35， 10 m 的超细粉产品占15，经表面活性处理的重钙产量约占总产量的 12，其产品的系列化，专业化不强，个性化弱。如我国的造纸行业是重质碳酸钙最大的潜在市场，造纸行业对碳酸钙的细度，精度，粘度，磨蚀性、光学性能，对油墨的吸收性能等要求高，不同的纸品对碳酸钙的质量要求也不相同，印刷纸、卷烟纸、纸板等对碳酸钙的质量要求也不一样，造纸填料和涂布颜料要求不一样，底涂和面涂要求也不一样，我国还没有一个生产厂家能专供不同需要的个性化产品。 （二） 项目产品开发及竞争能力分析 我国目前的改性产品和改性工艺，主要采用干法改性，由于 工艺限制，满足不了我国塑料、像胶、造纸等行业的特 - 21 - 殊要求，部分产品靠国外进口，造纸需要不同粒度的改性填充剂，我国只能生产通用化产品，不能满足特殊要求，该项目的产品和工艺是经多年研究的科研成果。产品根据我国塑料、橡胶，造纸行业的个性要求，采用偶联剂及高分子表面活性剂处理，加以各种助剂生产不同粒度，不同用途、不同规格、不同型号的专业化，个性化的填充改性粉体。工艺方面，目前国内粉体改性主要是干法改性，即将重质碳酸钙粉碎到一定的粒度加以偶联剂等原料搅拌而成。而湿法工艺，目前国内最好的方法也是在烘干过程中改性，其缺点是 改性不均匀、质量不稳定，工序增加，改性范围窄，本项目工艺是在湿法碾磨过程中进行改性，使改性更均匀、更彻底，质量更稳定，减少了专门搅拌粉碎环节，节约了单位成本，拓宽了下游 产品的使用范围，由于设备先进，工艺、配方、生产工艺中国地质 大学的技术支撑，公司生产的微米级、亚纳米级系列粉体 (普粉，改性粉体 )在国内处于领先水平。 根据市场需求和行业使用的特殊要求，公司有针对性地开发出纳米级补强性能、抗老化性能及高填充性能的吹膜级填充母料系列产品 5 种， 20几个规格；开发出的挤出产品专用填充料如中空制品专用料、管材专用料、板材 专用料在使用中产品在冲击强度、韧性、环刚度，拉伸强度都有不同程度的提高；注塑用填充料如聚烯烃、 ABS， PP，阻燃母料， - 22 - 工程塑料母料、抗静电母料都优于同类产品。尤其是高新科技新产品一复合钛白粉已进入了中试阶段，以重质碳酸钙为主要原料，恩施州就地取材的其他非金属矿粉为辅，运用现代纳米材料进行改性复合，无机包膜等新技术的市场紧缺，用途广泛，附加值高的系列复合功能粉体材料也陆续在实验室开展了前期研究工作。 咸丰鑫山矿业 有限公司紧紧依靠科技，瞄准粉体科技前沿，加强科技成果转化，走独，特，新，高的开发路子，从产品开发速 度和已生产产品进入市场的应用情况分析，市场竞争能力后劲足，前景十分广阔。 从产品的国际市场需求和产品的科技含量看， 产品进入国际市场大有希望，并有一定的竞争能力。目前，该公司与武汉 外贸进出口公司建立了良好的合作关系。有了先进的工艺和个性化的产品，有科研单位为技术依托，只要把握产品质量，积极促销，打开国际市场销售渠道，产品在国际市场上也具有一定的竞争力。 （三） 产品价格分析 1998年由于东南亚经济危机，重钙粉在国际市场也不例外，尽管如此，销售毛利润也在 20以上。 2000 年以来，重钙粉的价格开始回升，尤其是超 细活性重钙粉的价格普遍高于普通重钙粉，销售利润在 30一 50，这种利润水平 - 23 - 一直维持到现在，估计这种利润水平在较长时间里只会上升不会下降。国际市场普通重钙粉每吨均价为 100美元左右，钙粉吨均价在 200 300 美元之间。国内超细重钙粉的价格与含钙量、 Fe203的含量、白度有很大的关系。含钙量在 90以上，白度越高、 Fe203含量越低，则价格越高。本项目原材料含钙量，白度、 Fe203含量与国内同类原材料相比优势明显，产品价格也会高于同类产品。目前，国内改性粉体均价在1500 元 /吨以上，改性母料均价在 5000 元 /吨以上，复合钛白粉 均价在 8000元 /吨以上。本项目产品种类丰富，个性化强，产品档次高，参照国内同性质产品最低价格，拟定产品均价为： 不同规格、用途的改性粉体： 1200元吨 不同规格、用途的改性母料： 3500元吨 不同型号的复合钛白粉： 7000元吨 第三章 产品方案及生产规模 一、 产品方案的选择 进 入 20 世纪以来，我国碳酸钙工业已有很大的发展，但品种发展很不平衡， 800 目以下的重钙粉生产厂家已遍布全国，供应能力较强，完全能满足市场的需求，超细活性重 - 24 - 钙粉的生产规模不足， 我国超细活性重钙粉市场一部分被国外产品所占领，有部分企业仍使用轻钙粉，与国外市场重钙粉用量大于轻钙粉用量恰好相反。改性填充剂方面我国近几年才开始发展，大部分还是依赖进口。因此，本项目产品方案确定在 2000 目以上多规格超细粉体、多规格改性粉体填充剂，聚烯烃填充系列母料、复合钛白粉、以超细粉体为主要原料的其他复合型功能性粉体是完全有依据的。 二、 产品方案选择是否符合国家产业政策、行业发展规划、技术政策、产品结构和清洁生产的要求。 我国无机盐行业在世界上占有重要的地位，生产量居世界前列，为超细粉无机盐粉体材料的发 展提供了良好的条件，我国无机盐行业正朝着微细化 、 高纯化 、 功能化 、 精细化和复合化方向发展。本项目的产品方案符合这一行业的发展规划。 三、 生产规模的确定原则和理由 咸丰县方解石储量丰富，随着沪蓉高速公路和宜万铁路的开工建设，交通运输较为便利。咸丰电力充足，供应有保障，经过 3万吨的建设、投产，企业积累了经验，市场相继拓开。本报告拟定生产规模在 3万吨 左右 。具体如下： 不同规格，不同用途的改性粉体： 1 万吨 /年 不同规格、特殊用途的改性填充母料： 1 万吨 / - 25 - 年 复合钛白粉： 1万吨 /年 （四） 产 品方案确定 本项目产品由三大类别组成：一是超细重质碳酸钙粉体，主要用于建筑材料行业；二是改性重质碳酸钙系列产品，包括各种改性重质碳酸钙粉体及填充改性母料系列；三是复合钛白粉，主要是替代钛白粉，解决钛白粉生产中的资源短缺，降低环境污染，提高钛资源利用率，为客户降低生产成本，用于涂料、油漆、橡胶，塑料制品、化工产品及颜料等行业。 1、 改性产品种类 改性重质碳酸钙粉体 根据不同的应用目的，开发不同品种的改性粉体，包括塑料用、橡胶用，涂料用、造纸用等。 填充改性母料 主要应用于塑料，包括一般填充用料和填充改性用 料。 2、 复合钛白粉 复合钛白粉是充分利用超细，高白度重质碳酸钙为主要原料，精选结构外型和粒度分布等与钛白粉类似，且表面具有反应活性的其他矿物为基本原料，运用纳米技术经改性复合制备、无机包膜，粉体均化等新技术精制而成。它是一种 - 26 - 新型的复合白色颜料，具有与钛白粉近似的物化性质，在使用中可取代价格昂贵的钛白粉。 第四章 工艺技术方案 一、 工艺技术方案的选择 （一） 原料路线确定的原则和依据 超细重质碳酸钙的加工属物理性加工，原料为碳酸钙矿。我国重钙资源丰富，已探明储量为 19 亿吨，大部分碳酸钙矿质量纯，含量可达 98以上，白度高 (90以上 )，一般不需经过浮选和其他去杂质工艺即可作为生产超细重钙粉之用。 距咸丰县城 27 公里的咸丰县 尖山乡 方解石储量丰富，经地质部门勘测，优质方解石 E级以上储量为 650 万吨。经化学分析，矿石的碳酸钙含量达 96以上， Fe203仅为 0.04，白度 95以上，硬度为 3， 相对 密度为 2.6-2.9， 分解温度825， 水溶液 PH 值 8-9，方解石的比热为 0.205cal/g，另外方解石矿中含有有益的人体健康的微量元素 Zn 和稀有元素 Se， 为我国少有的优质方解石资源。本项目拟采用该矿石作为产品基本原 料。 （二） 工艺方案 超细重钙粉生产工艺有干法和湿法两种。干法生产工艺：首先手选从采石场运来的方解石，用破碎机进行粗粉碎， - 27 - 再用雷蒙磨 (摆式 )粉碎得到细粉，最后用分级机进行分级，符合颗粒要求的粉体作为产品包装入库，其他的返回雷蒙磨再次研磨。 干法工艺流程为：矿石 粗碎 水洗 风干 中碎 细磨 空气分级 (小于 50 m 的作为粗磨碳酸钙产品或作为湿法工艺的给料 ) 干式砂磨 空气分级 填料碳酸钙 气流磨 填料级碳酸钙 (60的小于 2 5 m)。采用以上干法工艺能生产出粒径小于 10 m (97 )、小于 2 m (80 )的造纸填料用重质碳酸钙。但加工过程电耗高，粒度分布稳定性差，适用范围受限，同时其副产物在造纸工业上难以应用，大规模生产受到限制。 湿法生产工艺：先将干法细粉制成悬浮液，置于研磨机按细度分级研磨，经脱水、干燥后便得到不同细度的重质碳酸钙。湿法工艺流程为： 配料 混合 中间缓储 一级研磨 二级研磨 三级研磨 分筛 干燥 包装。采用这种生产工艺，其产品粒度分布可通过研磨工艺条件进行控制，使粒度分布范围窄，磨耗低，生产流程较干法长。 湿法生产与干法生产相比，纯度高、粒度细、质量稳定、超细加工效率高、成本低，可实 现无尾矿作业，本项目选用湿法生产工艺 。 - 28 - 为了适应各种工艺的超细碳酸钙填料不断增长的用量及日益严格的质量要求，我国对超细碳酸钙加工设备在引进、吸收国外先进技术的同时进行了改进和提高，设备价格是国外的 1/2。由张家港市通汇化工机械有限公司生产的 PB 500 型切片机，是目前国内最先进的研磨设备，单位产品能耗比同类产品低 30左右，生产能力高于同类设备，价格是国外的 1/2；江苏靖江新天地干燥机械有限公司生产的1600型烘干机生产率、能耗在国内处于领先水平。兰州兰泰塑料机械有限公司生产的 ST 168H 同向双螺杆配混挤 出机是目前国内最先进的造粒设备，该公司是由原化工部化工机械研究院橡塑机械研究所为主体的高科技企业，研究开发双螺杆挤出机已 40 多的历史，是中国同向双螺杆挤出机的诞生地和发源地。定量包装设备选用国家定点计量设备企业常熟市三禾计量设备厂生产的 DCS 25WC 型电子定量包装机。主要设备推荐使用以上厂家的产品。 （三） 技术方案 1、 改性重质碳酸钙粉体 主要采用偶联剂，高分子表面处理剂进行表面处理。本项目产品的偶联剂为钛酸脂、铝酸脂，根据性能、用途及成本因素进行调整，生产适宜的产品。这类产品主要用于塑料，涂料。 - 29 - 对于橡 胶用的改性粉体，主要采用高分子表面处理剂结合偶联剂的方法进行表面改性。 造纸用的改性粉体，有粉状和浆料状两种形式。其中浆料是主要的供应形式，要求固分高，白度好，粘度低，稳定性好。根据这一要求主要采用高分子分散剂，表面处理剂、流变改性剂制成稳定的浆料。 2、 填充改性母料 主要应用于塑料制品，它是将重钙粉配成的偶联剂，其他改性剂、流变加工助剂、载体树脂等经过挤出造粒而得。 3、 复合钛白粉 复合钛白颜料以本地优质方解石资源，经湿法加工成具有一定粒径及粒径分布的超细粉体，再在分散状态下，对其表面进行活化，引入反应点 后，与同样具有一定粒径及粒径分布的经过表面改性处理的钛白粉颗粒杂化复合，得到的以重质碳酸钙为核，以表面结合的钛白粉颗粒为壳的核 壳型复合颗粒颜料。 以重质碳酸钙为载体，负载钛白粉颗粒的设计思路，该复合钛白粉颜料可有效提高涂料中钛白颜料的遮盖效率，即在钛白颜料加入量显著减少的情况下，可以获得同样的遮盖率。与纯钛白颜料相比，可大幅度降低涂料的生产成本，同时减少环境污染。这样得到的复合钛白粉，既发挥了钛白粉 - 30 - 偶联剂、助剂、流变助剂 的特性，又大大降低了钛白粉的成本，用于涂料、造纸、化纤、塑料、橡胶等二十多个行业。复合钛白粉除比市售钛白粉的 白度明显提高外，经测试，各种性能均优于市售钛白粉，不仅克服了普通钛白粉易产生黄相的弊病，而且包覆层 Tio2：粒径可达 5 nm，使其应用性能明显增强，完全能够成为钛白粉的替代品投入生产使用，使成本大大降低。 （四） 产品工艺流程 1、 超细粉体 原矿 粗碎 水洗 风干 细碎 收集 打浆 湿法研磨 分筛 烘干 秤重包装 入库 2、 超细粉体改性工艺 原矿 粗碎 水洗 风干 细碎 收集 打浆 湿法研磨 分筛 烘干 秤重包装 入库 主要应用于橡胶、造纸、高档涂料等行业的个性化要求的产品。 3、 母料生产工艺 合适粒度的 重钙粉原料 偶联剂、其他改性剂、流变助剂、载体树脂 混合 粉碎 挤出造粒 秤重包装 入库 。 主要应用于塑料，包括一般填充用料和填充改性用料。 4、 复合钛白粉 复合钛白颜料以本地优质方解石资源，经湿法加工成具 - 31 - 有一定粒径及粒径分布的超细粉体，再在分散状态下，对其表面进行活化，引入反应点后，与同样具有一定粒径及粒径分布的经过表面改性处理的钛白粉颗粒杂化复合，得到的以重质碳酸钙为核，以表面结合的钛白粉颗粒为壳的核 壳型复合颗粒颜料 (工艺流程如图一所示 )。 方解石 粉体化 表面活化处理 复合粉 微细化 表现酸性处理 分散 杂化复合 复合助理 陈 化 复合颜料 干 燥 图一、复合钛白颜料工艺流程 以重质碳酸钙为载体，负载钛白粉颗粒的设计思路，该复合钛白粉颜料可有效提高涂料中钛白颜料的遮盖效率，即在钛白颜料加入量显著减少的情况下，可以获得同样的遮盖率。与纯钛白颜料相比，可大 幅度降低涂料的生产成本，同时减少环境污染。 二、 消耗定额 本项目消耗定额如下表： - 32 - 序号 项目 单位 数量 1 重钙原矿 吨 3900 2 铝酸脂 吨 600 3 铝锆酸脂 吨 300 4 钛酸脂 吨 700 5 硬酯酸 吨 500 6 流变助剂 吨 5 7 分散助剂 吨 200 8 加工助剂 吨 2500 9 高 /低压聚乙烯 吨 600 10 聚乙烯蜡 吨 1050 11 钛白粉 吨 4000 12 其他辅料 吨 1000 13 石腊 吨 600 14 包装袋 万套 250 15 水 吨 20000 16 电 万千瓦 920 17 煤 吨 6000 4.3 新增主要设备 - 33 - 新增设备名称 数量 备注 鄂式破碎机 4 台 4R