松桃錳系列產品精深加工及配套項目一期工程可行性研究報告.doc

銅仁地區(qū)(松桃)錳系列產品精深加工及配套項目(一期)工程可行性研究報告松桃錳系列產品精深加工及配套項目一期工程可行性研究報告第一章 總 論1.1 項目概況項目名稱：銅仁地區(qū)(松桃)錳系列產品精深加工及配套項目(一期)工程建設規(guī)模： 160kt/a電解金屬錳（Mn99.8%），配套320kt/a硫酸（98%）及余熱發(fā)建設地址：貴州省松桃縣迓駕鎮(zhèn)建設單位：貴州武陵錳業(yè)有限公司法人代表：電 話：傳 真：郵 編：設計單位：長沙有色冶金設計研究院有限公司1.1.1 企業(yè)概況貴州武陵錳業(yè)有限公司系重慶烏江實業(yè)（集團）股份有限公司的全資子公司，是烏江實業(yè)實施“電礦結合、多元發(fā)展”戰(zhàn)略，著力實現(xiàn)電力產業(yè)和礦產業(yè)的協(xié)調發(fā)展，而在貴州省投資組建的項目公司。公司成立于2011年1月，注冊資本1億元，位于重慶、湖南、貴州三?。ㄊ校┙唤缣幍摹板i三角”松桃縣迓駕鎮(zhèn)。公司的組建，主要負責組織實施烏江實業(yè)在貴州省松桃縣的“錳系列加工項目”。公司將以建設行業(yè)內最環(huán)保、最節(jié)能、最具備可持續(xù)發(fā)展能力的企業(yè)作為生存和發(fā)展的宗旨，努力把公司打造成“行業(yè)一流、技術領先、清潔環(huán)保、高效節(jié)能、富有活力”的現(xiàn)代精品企業(yè)。重慶烏江實業(yè)（集團）股份有限公司始建于1994年10月，是由一個注冊資金僅5000萬元的縣域電力企業(yè)發(fā)展成的一家以電力、礦業(yè)和貿易為主，總資產逾40億元、年銷售收入近20億元、年創(chuàng)利稅近4億元的綜合性集團企業(yè)，是渝東南地區(qū)電礦產業(yè)的龍頭企業(yè)。多次獲“中國最佳誠信企業(yè)”、“中國優(yōu)秀誠信企業(yè)”、“中國服務業(yè)企業(yè)500強”、“重慶最佳誠信企業(yè)”、“重慶工業(yè)企業(yè)五十強”、“重慶企業(yè)百強”、“納稅先進企業(yè)”、“AAA級信用客戶”等榮譽稱號。公司電力產業(yè)集發(fā)電、供電于一體。擁有自發(fā)電裝機近42萬kW、年設計發(fā)電能力近16億kW時，約60萬kW的用電負荷，供區(qū)分布在重慶市黔江區(qū)、酉陽縣、秀山縣和湖南省花垣縣等。公司礦產加工業(yè)主要為電解錳、工業(yè)硅、鐵合金等。其中，旗下的重慶武陵錳業(yè)有限公司具備年產電解金屬錳逾30kt的能力；重慶烏江實業(yè)集團武陵硅業(yè)有限公司具備年產工業(yè)硅逾60kt的能力。公司貿易產業(yè)主要以專業(yè)化、市場化和現(xiàn)代化的重慶錳都工貿有限公司為貿易平臺，與國內外客戶建立了廣泛的戰(zhàn)略合作關系，銷售網絡遍布全國及世界各地。1.1.2 項目背景電解金屬錳是生產不銹鋼、高強度低合金鋼及銅、鋁等有色金屬合金的重要原料，也是制造電焊條、軟磁鐵氧體、永磁合金及醫(yī)藥化工不可缺少的原料，還是電子行業(yè)的基礎材料。隨著科學技術的不斷進步和生產力水平的不斷提高，電解金屬錳由于它的高純度、低雜質特點，現(xiàn)已成功而廣泛地運用于鋼鐵冶煉、有色冶金、電子技術、化學工業(yè)、環(huán)境保護、食品衛(wèi)生、電焊條業(yè)、航天工業(yè)等各個領域。近年來，鋼鐵工業(yè)及鋁工業(yè)的飛速發(fā)展，使得電解金屬錳的用量日益增加，可以預見，今后鋼鐵等工業(yè)對電解金屬錳仍有較大的需求。由于市場對電解金屬錳的需求仍在大幅增長，國家正在對電解金屬錳行業(yè)采取行業(yè)準入等一系列的宏觀調控政策，一些技術水平落后，節(jié)能減排不達標的生產企業(yè)將被淘汰，一些有實力的企業(yè)正在充分利用當前國家提高電解金屬錳行業(yè)企業(yè)進入門檻的大好時機擴大生產規(guī)模。同時，松桃縣政府為充分發(fā)揮資源優(yōu)勢，加快發(fā)展錳工業(yè)，大力加強招商引資力度。在松桃苗族自治縣國民經濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要中對電解金屬錳行業(yè)的規(guī)劃為：電解金屬錳產量達350kt/a，而目前松桃縣的產能為150kt/a。銅仁地區(qū)（松桃）錳系列產品精深加工及配套項目(一期)工程是烏江實業(yè)實施“電礦結合、多元發(fā)展”戰(zhàn)略，著力實現(xiàn)電力產業(yè)和礦產業(yè)的協(xié)調發(fā)展，而在貴州省投資的項目。該項目已納為貴州省2011年重點招商引資項目，并已獲批總面積約60km2、總儲量約15000kt的礦山作為擬建項目的配套資源保障。1.1.3 項目投資意義本項目是烏江實業(yè)始終堅持“電礦結合”發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，而且符合國家產業(yè)政策和銅仁地區(qū)錳工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略思路的要求。項目的實施，能將公司電礦產業(yè)進一步做大做強，使之在市場上更具有競爭力而帶來更大的收益，為打造全國知名的精品電礦集團奠定更加堅實的基礎。同時，不僅能有力地拉動區(qū)域經濟的發(fā)展和推動區(qū)域城鎮(zhèn)化的進程，而且也能為我國電解錳行業(yè)的良性發(fā)展和裝備技術水平的提高作出貢獻。對于壯大我國電解錳行業(yè)，以滿足國內鋼鐵及其它行業(yè)飛速發(fā)展的需要，帶動相關領域的產業(yè)發(fā)展，具有十分重要的意義。1.2 編制依據及原則1.2.1 設計依據1、2011年1月15日重慶烏江實業(yè)（集團）股份有限公司與長沙有色冶金設計研究有限公司院簽訂的工程咨詢合同書（2011長咨字第06號）；2、重慶烏江實業(yè)（集團）股份有限公司的委托書；3、貴州武陵錳業(yè)有限公司提供的設計基礎資料。1.2.2 設計原則1、嚴格遵循國家有關法律法規(guī)和產業(yè)政策，執(zhí)行有關規(guī)程、規(guī)范和標準；2、嚴格按照電解金屬錳行業(yè)準入條件（2008年修訂）、電解金屬錳行業(yè)清潔生產評價指標體系（試行）及清潔生產標準 電解錳行業(yè)的要求設計；3、按照有色金屬工業(yè)項目可行性研究報告編制原則規(guī)定（試行）（2001年10月）的要求編制；4、堅持“質量第一，用戶滿意”的原則，保證總體設計方案技術先進，經濟合理，安全可靠；5、在穩(wěn)妥可靠和投資合理的前提下，力爭在現(xiàn)有電解金屬錳的生產工藝和裝備技術等方面要有較大的改進，達到國內錳行業(yè)一流水平；6、重視環(huán)境保護，要充分考慮周邊環(huán)境的容量。廢渣、廢氣和廢水的治理同時設計、同時施工、同時投產，使污染物的排放達到國家標準；7、節(jié)約能源和資源，從工藝選擇和設備選型上，注重節(jié)約能源和資源的綜合回收；8、采取具體措施，滿足職業(yè)安全衛(wèi)生及消防的要求。1.3 設計范圍設計范圍包括生產流程包含的所有車間及設施，即電解金屬錳生產的原料貯存及制粉車間、浸出化合車間、過濾車間、電解車間、溶劑制備車間及渣庫等，硫酸生產的原料及熔硫工段、焚燒及轉化工段、風機房、干吸工段、尾吸工段、成品工段、余熱發(fā)電等，以及水源地、污水處理站、廠區(qū)總降、機修、辦公樓、宿舍、澡堂等輔助設施。1.4 項目建設條件1.4.1 市場條件隨著全球鋼產量，尤其是特殊鋼產量的逐年增加和金屬錳新用途的不斷發(fā)現(xiàn)，全球對金屬錳的需求量逐步增大，特別是中國鋼鐵行業(yè)的迅速發(fā)展，使得中國鋼產量躍居世界第一，金屬錳和錳系合金產量亦連續(xù)居世界第一。金屬錳和錳系合金產品出口已成為中國的優(yōu)勢。在國內電解錳約有70%75%用于下游鋼鐵行業(yè)，45%用于錳鋼合金鋼，30%用于200系不銹鋼。特別是我國200系不銹鋼的發(fā)展，金屬錳在冶金中的比重越來越大。同時，鋁錳合金作為現(xiàn)代輕美型建筑材料、裝飾工程材料和地下工程的防腐支護材料，使得世界鋁工業(yè)正在成為電解金屬錳的主要用戶。近年來，我國電解錳產量、出口量和國內消費量迅速增長，目前這三項指標均躍居世界第一，我國由此成為全球最大的電解錳生產、出口和消費國。到2010年下半年電解錳的價格達到1800020000元/t左右。綜合分析，隨著我國強調擴大內需的要求，在未來幾年國內電解錳需求量依然可觀，電解錳的售價將有一定的提升空間。1.4.2 資源條件1.4.2.1 原料供應狀況1、碳酸錳礦本項目電解金屬錳生產的原料是碳酸錳礦，每年需求量為1213075.2t。貴州省銅仁地區(qū)錳礦資源豐富，是我國錳儲藏量最為集中的地區(qū)，擁有三個大型礦床及兩個中型礦床，礦床為晚震旦世沉積錳礦，礦石以碳酸錳礦為主，品位大于15%，遠景儲量達9000多萬噸，占全國總儲量的十分之一,素有“錳都”之稱。其中松桃縣境內擁有20多家錳礦開采企業(yè)，全縣已形成年產8001000kt的開采能力，錳粉加工廠企業(yè)70多家，年生產能力1100kt。如百川錳礦：年開采能力200kt；楊立掌錳礦：年開采能力200kt；03地質大隊的西西堡錳礦：年開采能力400kt；公司自有李家灣錳礦：年開采能力300kt；公司自有下院子錳礦：年開采能力400kt。以上礦山均無自己深加工工廠，均可供應本項目。從這些礦山采用公路運輸到本廠址都在80km以內。另外，緊鄰本廠址的重慶秀山錳礦(約70km)也有豐富的碳酸錳礦資源，可作為原料的補充供應點。并且，公司在銅仁地區(qū)已獲批總面積約60km2、總儲量約15000kt的礦山作為本項目的配套資源保障。2、硫磺本項目生產硫酸的原料是硫磺，每年需求量為52670.59t。目前，全球硫磺供應處于盈余狀態(tài)，預計今年過剩量將增加到5900kt。據悉，加拿大每年硫磺供應量在4500kt左右；俄羅斯每年硫產量在6000kt左右；哈薩克斯坦計劃在今后510年將國內硫磺產量提高至5000kt。中國中石化硫磺產量在1200kt，四川普光氣田運行后，將增加2800kt硫磺，中石油三個天然氣廠服務后，硫磺產量將提高至1770kt。因此，隨著中國國內含硫天然氣產量增加的影響，中國硫磺產量將由目前每年2800kt大幅增加至2012年5500kt左右。長久以來，國內硫磺市場資源過剩局面并沒有實質性改變，眾多過剩硫磺資源逐步淪為社會庫存。據數據統(tǒng)計，目前國內碼頭硫磺港存量超過2800kt，硫磺社會庫存總量已經超過3500kt。綜上所述，本項目的兩種原料-碳酸錳礦和硫磺供應充足可靠。1.4.2.2 輔助材料供應情況1、二氧化錳礦粉作為氧化劑的二氧化錳礦粉在松桃縣及周邊地區(qū)均有供應，且供應充足。2、硫酸硫酸是用來浸出碳酸錳礦的主要材料。本項目配套320kt/a的硫磺制酸裝置，完全滿足電解錳生產的硫酸需求量。3、液氨液氨是用于調節(jié)溶液pH值的輔助材料，鄰近的慈利、安鄉(xiāng)、敘浦等地均有供應，貴州的凱里也有供應。4、SDD、添加劑、重鉻酸鉀這些材料用量很少，在吉首、懷化、銅仁等地均可采購。1.4.2.3 燃料供應情況本工程燃料為柴油，用于制酸車間焚硫爐烘爐及轉化器升溫，每年耗量20t，在松桃縣及周邊地區(qū)均可采購。1.4.3 地理位置、廠址及交通運輸條件廠址位于貴州省銅仁地區(qū)松桃縣迓駕鎮(zhèn)冷水村東南約0.6km的轎子坡、旁嘎坡一帶。北距迓駕鎮(zhèn)約6km，南距松桃縣城27km，西北距重慶市秀山縣30km。緊鄰迓駕大興二級公路，北面距湘渝高速公路約5km。廠址及周圍無風景名勝區(qū)和自然保護區(qū)及文物保護區(qū)。1.4.4 供水條件在工程建設地南邊約1.5km處有馬鞍河匯入的堰塞湖，馬鞍河匯水面積為6161km2，正常水位為390m，正常流量為1.45m3/s，最枯流量為0.764m3/s，且水量穩(wěn)定，可以滿足項目用水要求。1.4.5 供電條件距本項目場地直線距離約17km處有黃板500/220kV變電站，該站隸屬銅仁供電局，是一區(qū)域性變電站，該站可向本工程提供電源。另有集團公司烏江電力的渝湘220kV線（秀山變電站至湖南花垣縣電的220kV輸電線路）可“”接接入提供電源。本工程耗電量較大，且對供電電源要求連續(xù)、穩(wěn)定、可靠，擬采用兩回供電電源，主電源引自黃板500/220kV變電站，220kV架空線路長約22km；第二電源接引自集團公司烏江電力的渝湘220kV線，新建線路長約8km，兩回電源一回工作，一回備用，任一回路均能保證全廠負荷需要。企業(yè)利用制酸過程產生的高溫蒸汽建一座余熱電站，設2臺抽汽凝汽式汽輪發(fā)電機組，發(fā)電機額定電壓10.5kV，每臺機組額定功率6000kW。1.4.6 工程地質及氣象條件1、工程地質廠址所在區(qū)域位于揚子準地臺東緣梵凈山北東松桃?guī)r科寨背斜北部的傾伏端。整個區(qū)域無危害性斷層通過，區(qū)域構造無近期活動跡象，區(qū)域穩(wěn)定性較好，地震基本烈度小于VI度。廠區(qū)內地形較開闊、平緩，內外無高陡邊坡，無大的不利地質體存在，但存在小滑坡、泥石流、垮岸、崩塌等不良地質現(xiàn)象。2、氣象條件區(qū)域屬中亞熱帶季風濕潤氣候，境內氣候溫和，雨量充足，冬無嚴寒，夏無酷暑，春、秋兩季氣溫不夠穩(wěn)定，降水豐富，熱量較充足，水熱同季，夏季雨量變化大，有霜期短，干濕度較為明顯。年平均溫度16.3，歷年極端最高氣溫39.0，極端最低氣溫為-12，最大風速12m/s，日最大降水量165.6mm，年均降雨量1378.3mm。1.4.7 政策支持本項目已納為貴州省2011年重點項目。在項目實施過程中，松桃縣政府等相關部門將營造良好的投資環(huán)境，協(xié)調落實招商引資政策，在用地、用電、用水、稅收等方面給與最大優(yōu)惠和便利。1.5 建設方案1.5.1 建設規(guī)模及產品方案本項目建設規(guī)模為160kt/a電解金屬錳，配套320kt/a硫酸及余熱發(fā)電。電解金屬錳產品質量達到我國電解金屬錳行業(yè)標準（YB/T051-2003）的DJMnD級標準，產品含錳99.8%。硫酸產品指標符合工業(yè)硫酸（GB/T2449-2006）一等品標準，H2SO498%。1.5.2 電解金屬錳生產工藝技術本項目生產工藝以碳酸錳礦作原料，制粉后經硫酸浸出、過濾得到硫酸錳溶液，然后進行深度凈化，除去重金屬和硅等雜質，制成合格的新液再進行電解，電解得到的電解金屬錳經鈍化、洗滌、烘干、剝片、包裝即得成品。其主要工藝流程為碳酸錳礦制粉浸出凈化電解。1、磨礦工藝碳酸錳礦磨粉分原料破碎和磨粉兩大工序。電解金屬錳行業(yè)的原料制備一般都是采用干式磨礦工藝，干磨工藝關鍵是磨粉設備的選擇，有干式球磨制粉和立式磨或雷蒙磨制粉兩類設備。綜合比較，本設計選用HC2000型縱擺式磨粉機。該磨粉機的特點是有全新研磨系統(tǒng)；投資省，噪聲低，能耗比同樣處理能力的球磨機和普通結構的R型磨粉機低；占地面積??；節(jié)能環(huán)保；維護方便；同時該設備給料粒度可達40mm，而且要求不很嚴格，可完成細碎和粉磨兩道工序，簡化破碎流程。因此本設計原礦破碎采用顎式破碎機破碎即可滿足立磨機給料的要求。2、浸出與過濾工藝設計采用了間斷浸出工藝，使用幾何容積為320m3的浸出槽。在保證浸出礦漿成分穩(wěn)定，浸出率高的基礎上，整個工序的設備大型化，節(jié)省了勞動力、勞動條件好、生產過程易于實現(xiàn)自動化和易于管理。浸出礦漿采用膠帶式真空過濾機過濾和600m2的廂式隔膜壓濾機壓濾，同時在膠帶式真空過濾機上在線洗渣。膠帶式真空過濾機通過在線三級逆流洗渣可洗出渣中大部分可溶錳，使可溶錳的回收率大大提高。采用大型廂式隔膜壓濾機具有機械化程度高，單位生產率高，降低錳渣含水率等優(yōu)點，目前已在許多行業(yè)廣泛使用，特別是在選礦、鋼鐵、煤炭、化工行業(yè)，使用最大的壓濾機大至8001000m2,而電解錳行業(yè)以前使用的壓濾機大多在200m2以下。從機械、材料及控制方面來講，根據碳酸錳礦粉浸出過程的特點，采用大型壓濾機不存在機械設備方面的問題。3、凈化工藝為使溶液中的雜質除去徹底，保證電解液的質量，并考慮將來回收有價金屬，設計中采用了一段凈化、兩段過濾的工藝。采用在浸出過濾后溶液中進行硫化作業(yè)，一段過濾后保持足夠的靜置時間，再進行二次過濾，確保電解液的質量，為電解提供合格的溶液。在對硫化液進行過濾時，也采用600m2的廂式隔膜壓濾機壓濾。由于渣量較少，采用減少板框容積的方式，適當延長空氣吹掃時間的方式，以降低渣含液、提高錳回收率。4、電解工藝設計采用了人工出板、鈍化、洗滌、干燥的操作方式，但由于建設規(guī)模大，陰極板出裝槽及鈍化、洗滌工作量非常大，為減輕操作工人的勞動強度，提高電解金屬錳行業(yè)的裝備水平，設計采用機械吊裝運輸。電解槽架空布置。1.5.3 制酸工藝技術制酸以硫磺為原料，采用快速熔硫，液體硫磺加壓機械霧化，空氣焚硫，“3+1”兩轉兩吸的工藝技術。1、熔硫與精硫工藝采用帶攪拌的快速熔硫工藝，與常規(guī)熔硫池工藝相比，具有效率高，設備體積小。粗硫過濾采用加壓過濾，與自然沉降過濾相比，過濾速度快、設備體積小、排渣操作方便。液硫霧化器采用機械霧化工藝與空氣霧化工藝相比，具有結構簡單、噴嘴加工容易、不易堵塞、操作方便、工藝配管簡單、動力消耗低。2、兩轉兩吸轉化吸收工藝。與一轉一吸相比，不僅提高了硫的利用率，還降低了SO2的排放濃度，減少了環(huán)境污染。3+2轉化流程轉化率雖易達到99.8%，但增加了一層觸媒，工藝流程復雜，投資增加，阻力提高，動力消耗大。采用“3+1”兩次轉化工藝與采用“3+2”兩次轉化工藝相比，轉化率仍可達到99.8%以上，并且流程簡單，阻力減少，有利于系統(tǒng)操作。1.5.4 余熱發(fā)電在制酸系統(tǒng)焚硫爐出口設火管鍋爐，轉化器一段出口設高溫過熱器，在轉化器四段之后設置低溫過熱器及省煤器，在冷熱換熱器后加省煤器，用來回收液硫燃燒熱和SO2生成SO3的反應熱，產生3.82MPa、450的中壓過熱蒸汽，用來余熱發(fā)電，同時產生低壓蒸汽供生產、生活使用。制酸裝置為兩個獨立系列，每系列配套余熱鍋爐系統(tǒng)額定工況產蒸汽24t/h，考慮到工藝生產的負荷波動性，設計最大工況產蒸汽29t/h，選用兩臺C6-3.43/0.981（6MW）抽汽凝汽式汽輪發(fā)電機組。汽機設調整抽汽口（0.981MPa）供蒸汽用戶。同時設一套減溫減壓裝置，以便汽輪機檢修時提供飽和蒸汽給熱用戶。余熱發(fā)電系統(tǒng)額定產汽工況日平均發(fā)電功率7700kW/h，最大產汽工況日平均發(fā)電功率9566kW/h。1.5.5 總圖運輸1、工業(yè)場地總平面布置根據電解金屬錳的特點，結合外部道路、地形特點和風向等諸要素，從迓駕-大興二級公路西側開始由東向西方向依次布置了廠前區(qū)、生活區(qū)、供電區(qū)、冶煉生產區(qū)、原料堆存區(qū)、硫酸生產區(qū)、污水處理區(qū)和倉庫區(qū)。廠前區(qū)和生活區(qū)布置在廠區(qū)的東南側，迓駕大興二級公路西側，分別位于廠區(qū)主干道的南、北兩側。供電區(qū)布置在廠區(qū)的東側，廠前區(qū)的北面。冶煉生產區(qū)位于廠區(qū)中部，由東向西布置了兩套年產8萬t電解金屬錳的廠房。原料堆存區(qū)位于廠區(qū)南側。硫酸生產區(qū)布置在廠區(qū)的西南側。污水處理區(qū)布置在廠區(qū)的西南角。倉庫區(qū)布置在廠區(qū)的西北角。渣場位于廠區(qū)以北的大坳山溝內，離廠區(qū)約0.5km。全廠設四個出入口，即一個人員出入口，兩個貨物出入口，一個廢渣出口。2、內外部運輸年運輸總量為2797.11kt，其中運入量為1320.64kt，運出量為1476.47kt，采用公路運輸。內部貨物運輸量為160kt，主要是電解金屬錳，采用汽車運輸方式由電解車間運送至成品庫。3、廠內道路廠內道路采用城市型，廠前區(qū)路面寬9.0m，兩側設3.0m寬人行道。其他各區(qū)內主干道路面寬9.0m，道路轉彎半徑為9.0m；次干道路面寬6.0m，道路轉彎半徑為9.0m；支道路面寬4.0m，道路轉彎半徑為6.0m。路面結構均采用水泥混凝土。1.5.6 給排水1、給水本工程總用水量為273035.1m3/d,新水量為9492.1m3/d(生產新水量為9173.8m3/d,生活用水量為318.3m3/d),循環(huán)用水量為260995m3/d,回用水量為2548m3/d,未預見水量704m3/d,消耗水量8474.8m3/d,其循環(huán)水回水率為97%。給水系統(tǒng)分為廠區(qū)生產、消防給水系統(tǒng)、生活給水系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)。生產用水以馬鞍河匯入的堰塞湖作為水源地。堰塞湖水經De300超高分子量聚乙烯管道揚送至廠區(qū)標高為612m的ZYJS-II-500型全自動凈水器處理，處理后自流入底標高為610m的2000m3生產高位水池中，再通過廠區(qū)De300高分子量聚乙烯管道送至廠區(qū)各用水點。生活用水為市政給水，從市政給水管上接一根De100的鋼塑復合管道至廠區(qū)生活給水管網。循環(huán)水系統(tǒng)分為：電解循環(huán)水系統(tǒng)；整流循環(huán)水系統(tǒng)；全廠循環(huán)水系統(tǒng)。2、排水本工程總排水量為3576.3m3/d,其中生活污水量為276.3 m3/d,有害生產污水量為1439m3/d，一般生產污水量為1861m3/d。廠區(qū)前30min的初期雨水送到污水處理站處理達標后，通過廠區(qū)回水高位水池回用于工藝系統(tǒng)。暴雨30min后的雨水就近排放至馬鞍河。錳渣庫雨水在渣庫建污水處理站處理后排放。有害生產污水進廠區(qū)污水處理站處理后回用于工藝。一般生產污水主要含鹽分和SS，先單獨沉淀處理除去SS后，309m3/d水量進生產污水處理站處理后回用于工藝，剩余的1452m3/d直接排放進入馬鞍河。生活污水經一元化污水處理裝置處理并消毒后一部分用于廠區(qū)綠化和道路澆灑，一部分直接排放。1.5.7 電力1.5.7.1 供電1、電力負荷設備總裝機容量 235022kW設備工作裝機容量 228972kW有功計算功率（220kV側） 178406kW無功計算功率（補償后） 57939kvar功率因數（補償后） 0.95年耗電量 1028774K-kWh其中金屬錳電解直流負荷為：設備總裝機容量 191200kW設備工作裝機容量 191200kW有功計算功率 152960kW無功計算功率（補償后） 39690kvar年耗電量 871872k-kWh余熱鍋爐給水泵（2110kW）、整流機組冷卻水泵等交流負荷及15%直流負荷列為一級負荷；其他主要生產負荷按二、三級負荷考慮。本工程余熱電站發(fā)電 26000kW，年發(fā)電量約67200k-kWh。本工程需外部供電年供電量約961574 k-kWh。2、供電方案根據負荷計算結果和外部電源情況，本工程外部供電電壓采用220kV，220kV第一電源引自黃板500/220kV變電站，220kV架空線路長約22km；第二電源接自渝湘220kV線，新建線路長約8km，兩回電源一回工作，一回備用，任一回路均能保證全廠負荷需要。動力系統(tǒng)采用10kV配電電壓。經方案比較，整流機組一次側電壓采用35kV，降壓主變采用兩臺120MVA/220 /35kV雙繞組變壓器，共設8套35kV整流機組，2臺35kV二級動力主變。擬在廠區(qū)新建一座220kV總降壓變電站，220kV總降變電站選用2臺SFPZ9-120MVA/220/37kV型雙繞組有載調壓變壓器，2臺主變同時工作。220kV采用雙母線接線方式，整流變與動力主變一次側電壓采用35kV，35kV系統(tǒng)采用單母線分段接線方式，8套整流機組與2臺動力變分別接入兩段35kV母線。35kV母線饋出8回35kV電纜至8臺整流變壓器一次側，饋出2回線至2臺動力變一次側。動力10kV母線采用單母線分段接線方式，以10kV電纜放射式向二級配電室及總降附近的車間變壓器與高壓電機配電。根據用電負荷的大小及分布情況，除設總降10kV配電室外，另設空壓站10kV配電室、余熱電站10kV配電室及水源地10kV配電室，其10kV電源均取自總降10kV配電室。余熱電站內設2臺容量為6000kW的發(fā)電機組，發(fā)電機額定電壓10.5kV。根據就近并網的原則，采用10kV接入總降與系統(tǒng)并網。1.5.7.2 電動及通信1、低壓配電系統(tǒng)在原料貯存及制粉車間、浸出化合車間、過濾車間、電解車間、硫酸車間、余熱發(fā)電等主要生產車間分別設置變配電室。低壓配電系統(tǒng)對重要設備采用雙回路單母線分段運行，低壓配電系統(tǒng)對其它非重要設備采用以變壓器為單元的單母線分段運行。低壓配電方式為在主要車間采用一級或二級放射式配電，在生產和生活輔助設施等場所內設動力配電箱作為二級配電。在低壓配電室集中設置電容補償，使功率因素達到0.95以上，減少線路損失。2、電氣傳動及自動控制根據工藝要求，對必須調速的設備采用交流變頻器調速，對大于75kW以上無須調速、并對起動力矩無特殊要求的大功率電機采用數字式電機軟起動器啟動，其它低壓用電設備均采用直接起動方式。為實現(xiàn)原料貯存及制粉車間、浸出化合車間、過濾車間、硫酸車間和余熱發(fā)電等生產工藝的集中聯(lián)鎖、自動操作和自動化管理，設計了以PLC控制系統(tǒng)為主控裝置的融集中控制和過程控制為一體的工業(yè)自動化系統(tǒng)，整個自動化系統(tǒng)由PLC主從站和調度室監(jiān)控站組成，實現(xiàn)工業(yè)計算機系統(tǒng)的監(jiān)控和管理。工業(yè)自動化系統(tǒng)具有對全流程上的用電設備實施集中聯(lián)鎖自動操作、生產過程的自動調節(jié)、物料累積、電氣參數的讀取和賦值、各工藝過程實時監(jiān)控、控制組圖形、控制系統(tǒng)圖形、工藝參數歷史趨勢圖、控制系統(tǒng)調整畫面、系統(tǒng)事故報警記錄、主要設備開停記錄及工藝參數打印報表等其它管理功能。為方便現(xiàn)場緊急事故處理或就地操作，正常生產以主控室內集中聯(lián)鎖操作為主，在現(xiàn)場設置就地操作和事故開關；同時在各主要崗位均設置聲光聯(lián)系信號。3、線路選擇和敷設正常環(huán)境內的配電線路一般采用銅芯電力電纜沿電纜橋架敷設，局部采用銅芯導線穿鋼管敷設。在腐蝕環(huán)境，配電線路則采用防腐銅芯電力電纜沿防腐電纜橋架敷設，或采用銅芯導線穿厚壁PVC管敷設。爆炸危險區(qū)域內的電纜全部選用阻燃電纜。敷設電氣線路的溝道，電纜或鋼管所穿過的不同區(qū)域之間墻或樓板處的孔洞，應采用非燃燒性材料嚴密堵塞。車間內低壓配電線路采用VV型電力電纜沿橋架敷設。4、照明工作照明燈具根據車間環(huán)境特征、生產工藝對照明質量的要求及安全要求選擇和布置。車間內正常環(huán)境選用普通型節(jié)能燈具。照明網絡電壓一般采用220V。燈具懸掛高度6m的大面積場所的采光采用金鹵混光燈照明，控制室和值班室采用節(jié)能熒光燈照明，其余場所則采用成套工廠節(jié)能燈照明。燈具懸掛高度2.2m的場所，照明電源采用24V安全電壓。照明配電箱安裝在環(huán)境較好的場所。重要的崗位或消防通道、緊急出口裝設事故照明。5、防雷及接地本設計中硫酸車間、余熱發(fā)電車間和有爆炸危險環(huán)境的車間按工業(yè)二類建筑防雷標準設置雷電保護設施，其它建筑物按工業(yè)三類建筑防雷標準設置雷電保護設施。各車間廠房根據國家有關規(guī)程規(guī)范進行防雷設計，避雷帶、接地裝置盡量利用建筑物的金屬構件，避雷帶、人工接地裝置選用防腐產品。低壓配電采用TN-C或TN-C-S系統(tǒng)，所有用電設備的金屬外殼、進出建筑物的金屬管道和建筑物的各種金屬構件，均應做等電位連接。6、通信在辦公樓設置全廠通信系統(tǒng)一套。各車間儀表控制室、值班室、辦公室等處設置電話分機，線路引自全廠的通信系統(tǒng)，本設計僅預埋從車間外進電話插座的一段管線。1.5.7.3 自動化儀表1、運行控制方式在浸出化合車間，過濾車間，電解車間和制酸系統(tǒng)分別設置一間主控制室，采用計算機系統(tǒng)集中監(jiān)控浸出化合車間，過濾車間，原料儲存及制粉車間，電解車間，氨水制備車間和制酸系統(tǒng)過程參數。同時在車間各重要崗位設置現(xiàn)場儀表間，采用現(xiàn)場監(jiān)控器監(jiān)控本區(qū)域過程參數。2、計算機系統(tǒng)計算機系統(tǒng)由現(xiàn)場級及中央控制級組成(1) 現(xiàn)場級在各工段控制室內設I/O模塊機柜（現(xiàn)場遠程I/O站）及監(jiān)控屏，采集所有來自現(xiàn)場的開關量和模擬量信號并輸出驅動信號，現(xiàn)場級完成電動機順序邏輯控制，工藝過程參數的檢測與監(jiān)控。(2) 中央控制級中央控制級為設在各車間主控制室的監(jiān)控操作站及管理計算機，CRT和打印機等組成.系統(tǒng)功能為：計算機控制系統(tǒng)連續(xù)地，及時地采集和處理不同工況下的各種運行參數和設備運行狀態(tài)，并有良好的中斷響應。通過監(jiān)控器和功能鍵盤，為運行人員提供工藝過程在正常和異常工況下的各種有用信息。通過打印機完成打印制表，開關跳變與順序記錄，事故追憶，CRT畫面拷貝等功能。在線進行各種性能計算和經濟分析。1.5.8 熱工1、空壓站壓縮空氣要求無塵、無水、無油，其中儀表用氣要求壓縮空氣壓力露點-20，空氣壓力要求為0.60.8MPa（a），根據統(tǒng)計潔凈壓縮空氣計算負荷：250m3/min?？紤]管網漏損系數、用氣設備磨損增耗系數以及未預見消耗系數后，空壓站總設計負荷為300Nm3/min。本工程設計選用離心式空氣壓縮機3臺，2用1備，以及三級過濾設備3套。2、熱工管網廠區(qū)熱力管網包括壓縮空氣管網，蒸汽管網、鍋爐給水管網等，管網采用枝狀架空敷設，局部采用高支架以確保車輛通行。蒸汽管道、鍋爐給水管道等需進行保溫，保溫材料采用導熱系數低、容重小的節(jié)能型材料。管道熱補償采用自然補償、方形補償。1.5.9 通風及空調1、原料貯存及制粉車間的通風原料貯存及制粉車間埋刮板機和帶式定量機落料點在生產中有粉塵產生，每個車間設置一個風量為24000m3/h的除塵系統(tǒng)，含塵氣體經長袋低壓脈沖除塵器凈化后通過4-68No8C型離心風機排至室外。2、浸出化合車間的通風浸出化合車間在生產時產生二氧化碳、硫酸霧、水蒸氣、氨氣及粉塵，對車間的浸出槽進行局部排風，每個車間設置風量為16614m3/h的凈化系統(tǒng)二個，風量為22152m3/h的凈化系統(tǒng)一個。排氣經玻璃鋼凈化塔凈化后通過風機排至室外。3、電解車間的通風每個電解車間拋光室設置1臺T35-N2.8型玻璃鋼軸流風機,進行全面通風換氣，剝錳臺局部通風設置兩臺4-68No8D型離心風機來改善工人的操作環(huán)境。4、化驗室的通風化驗室試設置風量為4500m3/h的通風柜排風系統(tǒng)一個，有害氣體經4-68No5A型離心風機排至室外，操作室設置1臺T35-N2.8型玻璃鋼軸流風機,進行全面通風換氣。5、空調在各車間的控制室、儀表室、值班室設置冷暖分體型空調機組，以確保室內溫度夏季28、冬季16。1.5.10 機修與化驗1、機修機修車間主要擔負全廠的日常維修和年大修的工作?？紤]到維修車間工作比較繁雜，因此，維修車間配置了車床、磨床、銑床、鉆床、剪板機、焊接機等設備及一些手工工具。2、化驗全廠的化驗工作由廠化驗室和現(xiàn)場化驗兩部分組成。全廠在浸出化合、凈化、水處理、氨水制備車間設有現(xiàn)場化驗室。全廠化驗室設在綜合樓里，負責全廠進廠原料和輔助材料、產品等各種試料樣品的加工和分析化驗工作。1.5.11 錳渣庫擬建錳渣庫庫址位于電解錳廠北邊的大坳山溝內，離電解錳廠約0.5km。山溝由三條支溝組成，地形東北高西南低，呈三角叉形。匯水面積5.73km，流域長度3.22km。錳渣庫建設設計分一次性建成和分期建設兩方案，分別為方案一和方案二。方案一：該方案錳渣庫需建初期壩1座。設計擬在山溝溝底標高405.0m處建基本壩，壩頂標高460m，壩高55.0m。初期錳渣庫總庫容333.0104m3，有效庫容283.0104m3，可為160kt/a電解錳廠服務3.3a。基本壩壩頂460.0m以上采用錳渣上游法干法堆存。錳渣堆積壩分為1#堆積壩和2#堆積壩。1#堆積壩錳渣堆高25.0m，堆積總庫容466.0104m3，有效庫容466.0104m3。2#堆積壩錳渣堆高50.0m，堆積總庫容608.0104m3，有效庫容577.6104m3。該錳渣庫總庫容1407.0104m3，有效庫容1288.3104m3，可為電解錳廠服務15.1a。方案二：該方案設計擬建兩座錳渣庫，分別為1#庫和2#庫，2座錳渣庫分期建設，先建1#庫，待1#庫快使用完時再建2#庫。1#庫建在庫址右山溝。1#庫需建一座基本壩和一座副壩，設計擬在溝底標高425.0m處建基本壩，壩頂標高460.0m，壩高35.0m。副壩建在基本壩右岸山頂458.0標高埡口處，壩頂標高460.0m，壩高2.0m。1#庫初期錳渣庫總庫容204.6104m3，有效庫容153.5104m3，可為160kt/a電解錳廠服務1.8a?；緣螇雾?60.0m以上采用錳渣上游法干法堆存。錳渣最終堆積標高485.0m，錳渣堆高25.0m，堆積總庫容685.1104m3，有效庫容612.3104m3?？蔀殡娊忮i廠服務7.2年。2#庫建在該工程庫址左岸山溝。2#庫需建基本壩1座，設計擬在溝底標高420.0m處建基本壩，壩型為碾壓堆石壩，壩頂標高470.0m，壩高50.0m。初期錳渣庫總庫容94.6104m3，有效庫容66.6104m3，可為160kt/a電解錳廠服務0.78a。基本壩壩頂470.0m以上采用錳渣上游法干法堆存。錳渣最終堆積標高510.0m，錳渣堆高40.0m，總庫容596.6104m3，有效庫容566.7104m3。可為電解錳廠服務6.7a。綜合比較，方案一雖比方案二服務年限長，但其投資高，運行管理復雜；方案二可分期建設，前期投資低，后期運行管理費用低，污水處理量小，施工運行管理方便。因此設計推薦方案二。1.5.12 土建工程本項目總建筑面積223040m2，需水泥83531t，鋼材25173t，木材10767m3。主要的生產廠房承重結構為鋼框、排架結構或者鋼筋砼框、排架結構。鋼筋混凝土貯槽、水池等特種結構采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，鋼筋砼構件擬盡量采用現(xiàn)澆，部分采用預制吊裝，如排架柱、大跨度屋面梁、屋面板、吊車梁等。輔助生產部分以磚混結構為主，部分為現(xiàn)澆鋼筋砼框架結構。生活福利設施建筑為磚混或鋼筋砼框架結構。為使廠房建筑結構形式盡量達到統(tǒng)一，以提高設計標準化，廠房跨度及柱距在滿足工藝要求的前提下，盡量采用標準模數，以便采用標準構件。主要生產廠房的平面配置及剖面選擇中采用的柱網以300mm為擴大模數，空間高度以100mm為擴大模數。依據當地氣候條件、工藝流程特點及生產用途要求，工業(yè)建（構）筑物擬分別采用敞開、半敞開和封閉型式。建筑設計除滿足工藝要求外，應盡量改善生產環(huán)境與勞動條件，全面考慮車間的采光、通風、隔熱隔聲、防水等要求，并采用相應的保護措施。1.6 環(huán)境保護1.6.1 主要污染源及污染物種類、數量1、廢水工程總排水量為4757.3m3/d，其中有害生產污水量為1439m3/d，主要為電解車間鈍化工序產生的含Cr6+廢液、陰極板洗水及地面沖洗水，一般生產廢水量為1861m3/d，渣庫滲濾液500 m3/d，廠區(qū)初期雨水約700m3/d。生活污水量257.3m3/d。2、廢氣本工程的廢氣污染源為原料貯存及制粉、浸出化合工序、電解和制酸過程中產生的廢氣。其中，原料貯存及制粉主要是含塵廢氣，氣量為18000m3/h，粉塵濃度約為2g/m3；浸出化合工序廢氣產生量66456m3/h，主要含CO2及少量的硫酸酸霧和粉塵，硫酸酸霧和粉塵產生濃度分別為260mg/m3和2g/m3；試驗室通風柜排風，間斷使用，排氣量為4000m3/h，含少量粉塵；焚硫爐煙氣煙氣量為49417.99m3/h，SO2和SO3濃度分別為285714mg/m3和10714mg/m3。3、噪聲本工程的噪聲污染源主要是離心鼓風機、空壓機、鄂式破碎機、縱擺式磨粉機、風機、水泵等工作噪聲，噪聲強度一般為85110dB（A）。4、固體廢物本工程產生的固體廢物主要是電解錳渣（包括化合渣和凈化渣）、陽極泥、制酸車間的過濾硫渣、污水處理站的鉻渣和錳渣（包括廠區(qū)污水處理站和渣庫污水處理站的錳渣）。其中，電解錳渣產生量為1277067t/a（含水25%）。陽極泥產生量為12800t/a,主要含約50%的Mn。過濾硫渣產生量為54.67t/a，主要含硅藻土、硫磺等。污水處理站鉻渣產生量為332.5kg/d，含水率為85%，錳渣產生量為56925kg/d，含水率為85%。1.6.2 污染物治理措施及排放方式1.6.2.1 廢水含鉻廢水和硫酸車間地面沖洗水進入含鉻廢水調節(jié)池，采用鐵鹽石灰法將Cr6+變?yōu)镃r3+后再采用氫氧化物沉淀法去除，上清液進入含氨氮污水調節(jié)池，同時電解車間地面設備沖洗水和過濾車間洗濾布機水也進入氨氮污水調節(jié)池，經脫氮系統(tǒng)加脫氮劑去除氨氮污水中氨氮后進入含錳廢水調節(jié)池，同時一般生產污水、廠區(qū)初期雨水、其它車間地面沖洗水及跑冒滴漏及洗濾布機水進入含錳污水調節(jié)池，采用氫氧化物沉淀法去除Mn2+，上清液進入中間水池，一部分處理后污水在中間水池直接排放，剩余部分進入回水池，回用于工藝。鉻渣送至危廢物回收中心存放，錳渣送至錳渣庫存放。錳渣庫含錳滲濾液進入含錳廢水調節(jié)池，采用石灰法沉淀后，上清液進入排放水池后達標排放，底流經壓濾機分離，濾液進入含錳廢水調節(jié)池，錳渣堆放至渣庫。降雨時，前30min廠區(qū)內初期雨水含有廠區(qū)地面和車間屋頂的礦物粉塵，將初期雨水統(tǒng)一收集到廠區(qū)雨水池，經初期雨水調節(jié)池處理后，進入廠區(qū)污水處理站處理達標后回用。生活污水經一體化污水處理設備處理后，115.2m3/d用于道路清洗和綠化，142.1m3/d達標排放。本項目外排水均處理達標后，排入馬鞍河。1.6.2.2 廢氣1、原料貯存及制粉原料貯存及制粉主要是在埋刮板機和帶式定量下料機產生的粉塵，設置長袋低壓脈沖除塵器除塵后由高于車間屋頂排氣筒排放。凈化效率達99%以上，排放的粉塵濃度100mg/m3，能夠滿足大氣污染物綜合排放標準（GB16297-1996）中的二級標準要求。2、浸出化合工序廢氣浸出化合工序廢氣中含有硫酸霧和粉塵，本工程針對此類廢氣設置了含酸霧氣體經玻璃鋼酸霧凈化塔吸收中和收塵后，由高于屋頂5m的排氣筒排空。凈化效率達95%以上，排放的硫酸霧濃度45mg/m3，粉塵濃度120mg/m3，能夠滿足大氣污染物綜合排放標準（GB16297-1996）中的二級標準要求。3、試驗排風試驗室通風柜間斷排風，主要污染物為粉塵，經移動式除塵器處理后，粉塵濃度120mg/m3，能夠滿足大氣污染物綜合排放標準（GB16297-1996）中的二級標準要求。4、焚硫爐煙氣焚硫爐煙氣經余熱鍋爐回收余熱后，送兩轉兩吸系統(tǒng)制酸，制酸尾氣采用氨酸法脫硫，處理后的廢氣經高60m的排氣筒排空，排放量為45238.6m3/h，SO2和硫酸酸霧濃度為134.88mg/m3和18.02mg/m3，能夠滿足大氣污染物綜合排放標準（GB16297 -1996）中的二級標準要求。1.6.2.3 噪聲本工程的噪聲源主要有鄂式破碎機、壓濾機、空壓機、大功率輸送泵及鍋爐鼓風機、引風機等，設備噪聲源強為90110dB(A)，采取消聲、隔聲、基礎減振以及設獨立隔聲房間等措施予以防治。4、固體廢物電解錳渣和污水處理錳渣送渣庫堆存；污水處理含鉻污泥送送危險廢物回收中心。1.6.3 綠化設計擬對整個工業(yè)場地的空閑地進行植被恢復，廠房四周、道路兩旁等均進行綠化，部分空地進行組團式綠化。在樹種選擇時，選用對粉塵具有阻擋作用且適于當地生長的植物（喬、灌木和花卉）。1.7 節(jié)能、勞動安全衛(wèi)生與消防1.7.1 節(jié)能1.7.1.1 主要能耗本項目電解金屬錳的能耗主要是電耗，占單位能耗的98.46%。硫酸的能耗主要是電耗和蒸汽，分別占單位能耗的51.18%和48.37%。1.7.1.2 節(jié)能措施1、采用新技術和新設備,加強生產管理，提高工藝技術指標；2、選用性能可靠的節(jié)能設備及材料；3、提高水的循環(huán)利用率；4、高壓深入負荷中心,減少供電網絡損耗；5、提高功率因數，減少無功損耗；6、加強能源的計量和管理；1.7.2 勞動安全衛(wèi)生1.7.2.1 職業(yè)危險因素及其影響根據生產工藝和主要設備的特點，生產過程中所產生的物理或化學變化，有如下因素可能造成職業(yè)危害：1、原料破碎、磨粉過程、熔硫工段中會產生粉塵；2、浸出過程有酸霧逸出，硫酸有泄露的可能，對人體產生危害；3、電解槽存在漏電的可能； 4、電解金屬錳生產的浸出化合、凈化、電解和硫酸生產的焚燒及轉化工段、干吸工段、尾吸工段、成品工段等過程的跑、冒、滴、漏，存在腐蝕和燒傷的危險；5、熔硫工段、焚燒及轉化工段、余熱發(fā)電工段各設備均在較高的溫度狀態(tài)下工作，存在高溫傷害的危險；6、余熱發(fā)電工段有余熱鍋爐，屬于壓力容器，存在爆炸的危險；7、硫酸生產過程中產生的二氧化硫、三氧化硫以及電解金屬錳生產過程中使用的氨水都屬有有毒物質，可能產生使人中毒的危險。8、硫磺和液氨車間存在火災的危險；9、各車間樓梯、平臺有可能產生人員跌落的危險；10、電擊：高、低壓電氣設備及線路的某些部位有可能漏電或被人體接觸而發(fā)生電擊事故，雷擊也會發(fā)生傷亡事故；11、噪聲：鼓風機、空壓機及破碎設備會產生噪聲；12、機械傷害：各運轉設備的外露部分存在傷人的危險；13、各車間梯子、平臺、樓面邊緣有可能產生人體或重物跌落造成傷亡事故等。1.7.2.2 防范措施根據規(guī)范、規(guī)程和標準，從工藝設計、總平面布置、建筑設計、通風、電力設計等方面保證安全防范措施的落實。除優(yōu)化設備的設計和合理進行車間配置外，還注意到總平面布置在改善環(huán)境方面的合理性，并加強建筑設計在通風采光方面的措施，采用了全面的、完善的自然通風或機械通風設施來消除粉塵和外逸氣體的危害，采取消聲和隔聲措施減弱設備的噪聲。各車間設有工人操作室、休息和更衣室,各室設置空調或電風扇，并設有浴室和廁