石墨深加工與石墨烯生產(chǎn)制造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告終稿5_第1頁(yè)
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word文檔可自由復(fù)制編輯word文檔可自由復(fù)制編輯word文檔可自由復(fù)制編輯石墨深加工與石墨烯石墨深加工與石墨烯生產(chǎn)制造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告編制單位:編制時(shí)間:二零一一年八月目目錄第一章項(xiàng)目總論..................................................91.1項(xiàng)目名稱、建設(shè)單位名稱及法人代表..............................91.1.1項(xiàng)目名稱...................................................91.1.2建設(shè)單位名稱...............................................91.1.3法人代表...................................................91.2編制依據(jù)和原則................................................91.2.1編輯依據(jù)...................................................91.2.2編制原則...................................................91.3研究范圍.....................................................111.3.1擬建設(shè)地點(diǎn)................................................111.3.2建設(shè)內(nèi)容與規(guī)模............................................111.3.3項(xiàng)目性質(zhì)..................................................121.3.4項(xiàng)目總投資及資金籌措......................................121.3.5建設(shè)期....................................................131.4主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).............................................131.5結(jié)論.........................................................141.5.1專家意見..................................................141.5.2建議......................................................15第二章項(xiàng)目背景及必要性分析.....................................162.1項(xiàng)目背景.....................................................162.1.1石墨行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀.........................................162.1.2石墨烯發(fā)展現(xiàn)狀...........................................212.2項(xiàng)目必要性...................................................252.2.1項(xiàng)目是優(yōu)化石墨行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的需要.........................252.2.2項(xiàng)目是實(shí)現(xiàn)我國(guó)石墨烯戰(zhàn)略布局的需要.......................262.2.3項(xiàng)目是實(shí)現(xiàn)石墨烯工業(yè)化生產(chǎn)、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的需要.........272.2.4項(xiàng)目是當(dāng)?shù)厝嗣衩撠氈赂缓驮黾泳蜆I(yè)的需要...................28

5.2.25.2.2施工條件..................................................495.3原材料及燃動(dòng)力供應(yīng)...........................................495.3.1原材料...................................................495.3.2燃動(dòng)力供應(yīng)...............................................50第六章技術(shù)方案、設(shè)備方案與工程方案.............................516.1技術(shù)方案.....................................................516.1.1技術(shù)優(yōu)勢(shì).................................................516.1.2鱗片石墨技術(shù)方案.........................................526.1.3球形石墨技術(shù)方案.........................................536.1.4膨脹石墨技術(shù)方案.........................................556.1.5高純石墨技術(shù)方案.........................................576.1.6石墨烯技術(shù)方案...........................................586.2設(shè)備方案.....................................................586.3工程方案.....................................................616.3.1工程設(shè)計(jì)原則..............................................616.3.2建筑設(shè)計(jì)..................................................616.3.3結(jié)構(gòu)選型..................................................616.3.4主要建、構(gòu)筑物工程方案....................................626.3.5建筑功能布局..............................................636.3.6建筑結(jié)構(gòu)..................................................66第七章總圖運(yùn)輸與公用輔助工程...................................677.1總圖布置.....................................................677.1.1總平面布置原則............................................677.1.2總平面布置................................................677.2給排水系統(tǒng)...................................................687.2.1給水情況..................................................687.2.2排水情況..................................................697.3供電系統(tǒng).....................................................697.4空調(diào)采暖7.4空調(diào)采暖.....................................................707.5通風(fēng)采光系統(tǒng).................................................707.6總圖運(yùn)輸.....................................................707.6.1道路設(shè)計(jì)..................................................707.6.2運(yùn)輸范圍與方案............................................70第八章資源利用與節(jié)能措施.......................................728.1資源利用分析.................................................728.1.1土地資源利用分析..........................................728.1.2水資源利用分析............................................728.1.3電能源利用分析............................................738.2能耗指標(biāo)及分析...............................................738.3節(jié)能措施分析.................................................748.3.1土地資源節(jié)約措施..........................................748.3.2水資源節(jié)約措施............................................748.3.3電能源節(jié)約措施............................................75第九章生態(tài)與環(huán)境影響分析.......................................799.1項(xiàng)目自然環(huán)境.................................................799.1.1基本概況..................................................799.1.2氣候特點(diǎn)..................................................799.2社會(huì)環(huán)境現(xiàn)狀.................................................799.2.1行政劃區(qū)..................................................799.2.2經(jīng)濟(jì)建設(shè).................................................809.3項(xiàng)目主要污染物及污染源分析...................................819.3.1施工期....................................................819.3.2使用期....................................................859.4擬采取的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn).........................................859.4.1國(guó)家環(huán)保法律法規(guī)..........................................859.4.2地方環(huán)保法律法規(guī)..........................................869.4.3技術(shù)規(guī)范9.4.3技術(shù)規(guī)范..................................................879.5環(huán)境保護(hù)措施.................................................879.5.1施工期污染減緩措施........................................879.5.2使用期污染減緩措施........................................919.5.3其它污染控制和環(huán)境管理措施................................939.6環(huán)境影響結(jié)論..................................................93第十章勞動(dòng)安全衛(wèi)生及消防.......................................9410.1勞動(dòng)保護(hù)與安全衛(wèi)生..........................................9410.1.1安全防護(hù).................................................9410.1.2勞動(dòng)保護(hù).................................................9410.1.3安全衛(wèi)生.................................................9510.2消防........................................................9610.2.1建筑防火設(shè)計(jì)依據(jù).........................................9610.2.2總面積布置與建筑消防設(shè)計(jì).................................9610.2.3消防給水及滅火設(shè)備.......................................9610.2.4消防電氣.................................................9710.3地震安全....................................................97第十一章組織機(jī)構(gòu)與人力資源配置.................................9911.1組織機(jī)構(gòu)....................................................9911.1.1組織機(jī)構(gòu)設(shè)置因素分析.....................................9911.1.2項(xiàng)目組織管理模式.........................................9911.1.3組織機(jī)構(gòu)圖..............................................10011.2人員配置...................................................10011.2.1人力資源配置因素分析....................................10011.2.2生產(chǎn)班制................................................10111.2.3勞動(dòng)定員................................................101表11-1勞動(dòng)定員一覽表.......................................10211.2.4職工工資及福利成本分析..................................102

第一章第一章項(xiàng)目總論1.1項(xiàng)目名稱、建設(shè)單位名稱及法人代表1.1.1項(xiàng)目名稱《石墨深加工與石墨烯生產(chǎn)制造項(xiàng)目》1.1.2建設(shè)單位名稱本項(xiàng)目建設(shè)單位:。1.1.3法人代表法人代表XXX。1.2編制依據(jù)和原則1.2.1編輯依據(jù)1、《企業(yè)投資項(xiàng)目可行性研究與核準(zhǔn)申請(qǐng)》;2、《投資項(xiàng)目可行性研究指南》;3、《現(xiàn)代投資項(xiàng)目管理手冊(cè)》;4、《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)參數(shù)與方法》(第三版);5、2008年《江蘇省工程造價(jià)信息》;6、國(guó)家有關(guān)法律、法規(guī);7、權(quán)威期刊雜志相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料;8、同行業(yè)廠家調(diào)研資料;1.2.2編制原則1、項(xiàng)目建設(shè)必須遵循國(guó)家的各項(xiàng)政策、法規(guī)和法令,符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策、投資方向及行業(yè)和地區(qū)的規(guī)劃。2、采用的工藝技術(shù)要先進(jìn)適用、操作運(yùn)行穩(wěn)定可靠、能耗低、2、采用的工藝技術(shù)要先進(jìn)適用、操作運(yùn)行穩(wěn)定可靠、能耗低、三廢排放少、產(chǎn)品質(zhì)量好、安全衛(wèi)生。3、以市場(chǎng)為導(dǎo)向,以提高競(jìng)爭(zhēng)力為出發(fā)點(diǎn),產(chǎn)品無(wú)論在質(zhì)量性能上,還是在價(jià)格上均應(yīng)具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。4、項(xiàng)目建設(shè)必須高度重視環(huán)境保護(hù)、工業(yè)衛(wèi)生和安全生產(chǎn)。環(huán)保、消防、安全設(shè)施和勞動(dòng)保護(hù)措施必須與主體裝置同時(shí)設(shè)計(jì),同時(shí)建設(shè),同時(shí)投入使用。污染物的排放必須達(dá)到國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),并保證工廠安全運(yùn)行和操作人員的健康。5、將節(jié)能減排與企業(yè)發(fā)展有機(jī)結(jié)合起來(lái),正確處理好企業(yè)發(fā)展與節(jié)能減排的關(guān)系,以企業(yè)發(fā)展提高節(jié)能減排水平,以節(jié)能減排促進(jìn)企業(yè)更好更快發(fā)展。6、按照現(xiàn)代企業(yè)的管理理念和全新的建設(shè)模式進(jìn)行規(guī)劃建設(shè),要統(tǒng)籌考慮未來(lái)的發(fā)展,為今后企業(yè)規(guī)模擴(kuò)大或產(chǎn)品深度加工留有一定的空間。7、認(rèn)真貫徹工廠設(shè)計(jì)的“五化”原則。以經(jīng)濟(jì)效益為中心,加強(qiáng)項(xiàng)目的市場(chǎng)調(diào)研。按照少投入、多產(chǎn)出、快速發(fā)展的原則和工廠設(shè)計(jì)模式改革要求,盡可能地節(jié)省項(xiàng)目建設(shè)投資。在穩(wěn)定可靠的前提下,實(shí)事求是地優(yōu)化各成本要素,最大限度地降低項(xiàng)目的目標(biāo)成本,提高項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益,增強(qiáng)項(xiàng)目的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。8、以科學(xué)、實(shí)事求是的態(tài)度,公正、客觀的反映本項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際情況,工程投資堅(jiān)持“求是、客觀”的原則。9、做好余熱利用、環(huán)保、勞動(dòng)保護(hù)設(shè)計(jì),采取有效措施治理粉塵、煙氣和噪聲,避免二次污染。同時(shí)嚴(yán)格遵守勞動(dòng)保護(hù)條例和防火塵、煙氣和噪聲,避免二次污染。同時(shí)嚴(yán)格遵守勞動(dòng)保護(hù)條例和防火規(guī)范,搞好消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)。10、通過(guò)對(duì)市場(chǎng)的分析研究以及對(duì)項(xiàng)目規(guī)劃的研究,推薦項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模、方案,論證項(xiàng)目建設(shè)的合理性。1.3研究范圍1.3.1擬建設(shè)地點(diǎn)本項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)位于江蘇省大豐市。1.3.2建設(shè)內(nèi)容與規(guī)模本項(xiàng)目利用當(dāng)?shù)卣畠?yōu)惠政策,購(gòu)置土地建設(shè)石墨深加工與石墨烯生產(chǎn)基地一處,采用成熟先進(jìn)的工藝技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備,生產(chǎn)國(guó)內(nèi)、外適銷產(chǎn)品:石墨深加工系列產(chǎn)品及石墨烯產(chǎn)品。1、生產(chǎn)線建設(shè)規(guī)模并購(gòu)置先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備建設(shè)可膨脹石墨深加工生產(chǎn)線、鱗片石墨加工生產(chǎn)線、高純石墨深加工生產(chǎn)線、球形石墨深加工生產(chǎn)線及石墨烯生產(chǎn)線,擬建生產(chǎn)線設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模為年處理石墨礦400000噸,年產(chǎn)40000噸鱗片石墨、10000噸球形石墨、6000噸高純石墨、4000噸膨脹石墨,同時(shí)以自產(chǎn)高純石墨為原料進(jìn)行石墨烯生產(chǎn),可年產(chǎn)石墨烯產(chǎn)品800千克,根據(jù)市場(chǎng)行業(yè)預(yù)測(cè),項(xiàng)目建成后可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值219800萬(wàn)元。2、生產(chǎn)廠區(qū)建設(shè)規(guī)模根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目及建設(shè)地規(guī)劃要求,本項(xiàng)目擬用地面積333335平方米(500畝),項(xiàng)目建構(gòu)筑物占地面積217800平方米,室外工程面

1.31.3建筑層數(shù)層地上1、3、4、61.4容積率0.701.5建筑系數(shù)65%1.6綠化率20%2設(shè)備投資萬(wàn)元298653項(xiàng)目定員人491二經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1投資指標(biāo)1.1項(xiàng)目總投資萬(wàn)元900001.1.1建設(shè)投資萬(wàn)元726251.1.2流動(dòng)資金萬(wàn)元173752收入費(fèi)用指標(biāo)2.1年?duì)I業(yè)收入萬(wàn)元2198002.2年稅金萬(wàn)元180442.3年總成本費(fèi)用萬(wàn)元1838922.4年利潤(rùn)總額萬(wàn)元238193財(cái)務(wù)分析指標(biāo)3.1稅后財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率18.11%3.2稅后財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值121343.3稅后投資回收期6.453.4資產(chǎn)負(fù)債率(LOAR)3.5總投資收益率(ROI)24.83%1.5結(jié)論1.5.1專家意見本項(xiàng)目立足于江蘇省地區(qū)優(yōu)勢(shì)地理位置,打造“石墨烯產(chǎn)業(yè)基地”,通過(guò)充分合理利用水電資源、原材料資源、人力資源等,帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,形成較大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)群,必將對(duì)江蘇省經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到推進(jìn)作用。本項(xiàng)目堅(jiān)持走新型工業(yè)化道路,注重借力發(fā)展,積極培育石墨烯深加工產(chǎn)業(yè),不斷壯大先進(jìn)制造業(yè),加強(qiáng)品牌培育和自主創(chuàng)新,改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),培育新型材料等高技術(shù)產(chǎn)業(yè),進(jìn)一步優(yōu)化工業(yè)結(jié)構(gòu),深加工產(chǎn)業(yè),不斷壯大先進(jìn)制造業(yè),加強(qiáng)品牌培育和自主創(chuàng)新,改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),培育新型材料等高技術(shù)產(chǎn)業(yè),進(jìn)一步優(yōu)化工業(yè)結(jié)構(gòu),促進(jìn)當(dāng)?shù)毓I(yè)迅速崛起。對(duì)振興制造業(yè)、發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)具有支撐性作用,因此與當(dāng)?shù)氐膰?guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展目標(biāo)是吻合的。。本項(xiàng)目勞動(dòng)定員491人,用工除管理人員及部分高級(jí)技術(shù)人員外全部使用當(dāng)?shù)厝藛T,可解決當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)人數(shù)400人。從各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)看,本項(xiàng)目有較高的投資利潤(rùn)率和投資利稅率,財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率較高,投資回收期較短,資產(chǎn)負(fù)債率、流動(dòng)比、速動(dòng)比適中,利息備付率遠(yuǎn)大于1,項(xiàng)目全部計(jì)算期內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和財(cái)務(wù)狀況良好。由此可見,本項(xiàng)目的安全系數(shù)較大,并能帶動(dòng)地方工業(yè)的發(fā)展。因此本項(xiàng)目的建設(shè)是十分必要的,也是切實(shí)可行的。1.5.2建議對(duì)本項(xiàng)目來(lái)說(shuō),要不斷加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部的科學(xué)管理,不斷提高干部和工人的技術(shù)水平;還要加強(qiáng)市場(chǎng)和技術(shù)信息的掌握,以保證新技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用。建設(shè)單位切實(shí)做好籌建準(zhǔn)備及建設(shè)期管理人員的技術(shù)培訓(xùn),力爭(zhēng)早日建成,早日投產(chǎn),早日見效。第二章第二章項(xiàng)目背景及必要性分析2.1項(xiàng)目背景2.1.1石墨行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀石墨是在高溫下形成。分布最廣是石墨的變質(zhì)礦床,系由富含有機(jī)質(zhì)或碳質(zhì)的沉積巖經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用而成;石墨在工業(yè)上用途很廣,用于制作冶煉上的高溫坩堝、機(jī)械工業(yè)的潤(rùn)滑劑、制作電極和鉛筆芯;廣泛用于冶金工業(yè)的高級(jí)耐火材料與涂料、軍事工業(yè)火工材料安定劑、輕工業(yè)的鉛筆芯、電氣工業(yè)的碳刷、電池工業(yè)的電極、化肥工業(yè)催化劑等。鱗片石墨經(jīng)過(guò)深加工,又可生產(chǎn)出石墨乳、石墨密封材料與復(fù)合材料、石墨制品、石墨減磨添加劑等高新技術(shù)產(chǎn)品,成為各個(gè)工業(yè)部門的重要非金屬礦物原料。具體來(lái)說(shuō),石墨一般應(yīng)用于以下領(lǐng)域:1、作耐火材料石墨的一個(gè)主要用途是生產(chǎn)耐火材料,包括耐火磚、坩鍋、連續(xù)鑄造粉、鑄模芯、鑄模洗滌劑等。近20年來(lái),耐火材料工業(yè)中兩個(gè)重要的變化是鎂碳磚在煉鋼爐內(nèi)襯中被廣泛應(yīng)用,以及鋁碳磚在連續(xù)鑄造中的應(yīng)用。使石墨耐火材料與煉鋼業(yè)緊密相連,全世界煉鋼業(yè)約消耗70%的耐火材料。(l)鎂碳磚鎂碳耐火材料是60年代中期,由美國(guó)研制成功,70年代,日本煉鋼業(yè)開始把鎂碳磚用于水冷卻電弧爐煉鋼中。目前在世界范圍內(nèi)鎂碳磚已大量用于煉鋼,并已成為石墨的一種傳統(tǒng)用途。80碳磚已大量用于煉鋼,并已成為石墨的一種傳統(tǒng)用途。80年代初,鎂碳磚開始用于氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的爐襯。目前英國(guó)用作氧氣頂吹煉鋼爐襯的材料大部分是鎂碳磚,爐襯壽命為1000次一1500次,而日本,爐襯的壽命為2000次一2500次。(2)鋁碳磚鋁碳耐火材料主要用于連續(xù)鑄造、扁鋼坯自位輸管道的保護(hù)罩,水下噴管以及油井爆破筒等。在日本用連續(xù)鑄造生產(chǎn)的鋼占總生產(chǎn)量的90%以上,英國(guó)為60%。(3)坩鍋及有關(guān)制品用石墨制造的成型和耐火的坩鍋及其有關(guān)制品,例如坩鍋、曲頸瓶、塞頭和噴嘴等,具有高耐火性,低的熱膨脹性,熔煉金屬過(guò)程中,受到金屬浸潤(rùn)和沖刷時(shí)亦穩(wěn)定,高下良好的熱震穩(wěn)定性和優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性,所以石墨增鍋及其有關(guān)制品被廣泛用于直接熔融金屬的工藝中。傳統(tǒng)的石墨粘土坩鍋用含碳量大于85%的鱗片石墨制造,通常石墨鱗片應(yīng)大于100目(BSS篩),而目前國(guó)外在柑禍生產(chǎn)技術(shù)中的重要改進(jìn)是,所用石墨的類型、鱗片大小和質(zhì)量有了更大的靈活性;其次是用碳化硅石墨柑禍替代了傳統(tǒng)的粘土石墨坩鍋,這是隨著煉鋼工業(yè)中恒壓技術(shù)的引進(jìn)而產(chǎn)生的。采用恒壓技術(shù)還可以使小鱗片石墨得到應(yīng)用,在粘土石墨增鍋中,含碳量達(dá)90%的大鱗片石墨約占45%,而在碳化硅石墨坩鍋中,大鱗片成分的含量?jī)H占30%,石墨的含碳量降為80%。2、煉鋼2、煉鋼石墨和其他雜質(zhì)材料用于煉鋼工業(yè)時(shí)可作為增碳劑。滲碳使用的碳質(zhì)材料的范圍很廣,包括人造石墨、石油焦、冶金焦炭和天然石墨。在世界范圍內(nèi)煉鋼增碳劑用石墨仍是土狀石墨的主要用途之一。3、作導(dǎo)電材料石墨在電氣工業(yè)中廣泛用來(lái)作電極、電刷、碳棒、碳管、水銀整流器的正極、石墨墊圈、電話零件、電視機(jī)顯像管的涂層等等。其中以石墨電極應(yīng)用最廣,在冶煉各種合金鋼、鐵合金時(shí),使用石墨電極,這時(shí)強(qiáng)大的電流通過(guò)電極導(dǎo)入電爐的熔煉區(qū),產(chǎn)生電弧,使電能轉(zhuǎn)化為熱能,度升高到2000℃左右,從而達(dá)到熔煉或反應(yīng)的目的。此外,在電解金屬鎂、鋁、鈉時(shí),電解槽的陽(yáng)極也用石墨電極。生產(chǎn)金剛砂的電阻爐也用石墨電極作爐頭導(dǎo)電材料。電氣工業(yè)中所使用的石墨,對(duì)粒度和品位要求很高。如堿性蓄電池和一些特殊的電碳制品,要求石墨粒度控制在150目~325目(0.1mm一0.042mm)范圍內(nèi),品位90%-99%以上,有害雜質(zhì)(主要是金屬鐵)要求在10%以下。4、作耐磨和潤(rùn)滑材料石墨在機(jī)械工業(yè)中常作潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑油往往不能在高速、高溫、高壓的條件下使用,而石墨耐磨材料可以在一200℃一2000℃度并在很高的滑動(dòng)速度下(100m/S)不用潤(rùn)滑油工作。許多輸送腐蝕介質(zhì)的設(shè)備,廣泛采用石墨材料制成活塞環(huán)、密封圈和軸承,它們運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),勿需加入潤(rùn)滑油,石墨乳也是許多金屬加工(拔絲、拉管)時(shí)的良好的潤(rùn)滑劑。的潤(rùn)滑劑。5、作耐腐蝕材料石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)特殊加工的石墨,具有耐腐蝕、導(dǎo)熱性好、滲透率低等特點(diǎn),而廣泛用于制作熱交換器、反應(yīng)槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過(guò)濾器、泵等設(shè)備。這些設(shè)備用于石油化工、濕法冶金、酸堿生產(chǎn)、合成纖維、造紙等工業(yè)部門,可節(jié)省大量的金屬材料。6、作鑄造、翻砂、壓模及高冶金材料由于石墨的膨脹系數(shù)小,而且能耐急冷急熱的變化,可作為玻璃器皿的鑄模,使用石墨后,黑色金屬得到的鑄件尺寸精確,表面光潔,成品率高,不經(jīng)加工或稍作加工就可使用,因而節(jié)省了大量金屬。生產(chǎn)硬質(zhì)合金等粉末冶金工藝,通常用石墨材料制成壓模和燒結(jié)用的舟皿。單晶硅的晶體生長(zhǎng)柑禍、區(qū)域精煉容器、支架、夾具、感應(yīng)加熱器等,都是用高純石墨加工而成的。此外,石墨還可以作真空冶煉的石墨隔熱板和底座,高電阻爐爐管、棒、板、格棚等元件。7、用于原子能工業(yè)和國(guó)防工業(yè)石墨具有良好的中子減速性能,最早作為減速劑用于原子反應(yīng)堆中,鈾一石墨反應(yīng)堆是目前應(yīng)用較多的一種原子反應(yīng)堆。作為動(dòng)力用的原子能反應(yīng)堆中的減速材料應(yīng)當(dāng)具有高熔點(diǎn)、穩(wěn)定、耐腐蝕的性能,石墨完全可以滿足上述要求。作為原子反應(yīng)堆用的石墨純度要求很高,雜質(zhì)含量不應(yīng)超過(guò)幾十個(gè)PPm(PPm為百萬(wàn)分之一),特別是其中硼的含量應(yīng)小于O.3PPm。在國(guó)防工業(yè)中還用石墨制造固體燃料火箭

2.1.22.1.2石墨烯發(fā)展現(xiàn)狀2010年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)將石墨烯帶入了人們的視線。2004年英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的安德烈.海姆教授和康斯坦丁.諾沃肖洛夫教授通過(guò)一種很簡(jiǎn)單的方法從石墨薄片中剝離出了石墨烯,為此他們二人也榮獲2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。石墨烯納米薄片是一種只有一層或幾層原子厚度的純碳原子結(jié)構(gòu),其C-C鍵以sp2結(jié)合,形成一個(gè)密集的蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)。由于它具有獨(dú)特的二維碳納米結(jié)構(gòu)以及優(yōu)異的物理屬性,使得其在物理學(xué)、材料科學(xué)以及凝聚態(tài)物理等領(lǐng)域引起了人們的廣泛興趣。同時(shí)由于它們具有無(wú)毒、化學(xué)和熱學(xué)性能優(yōu)異、導(dǎo)電率大、機(jī)械強(qiáng)度大的特性,使得以石墨烯為基礎(chǔ)的材料有著廣泛的工業(yè)應(yīng)用范圍,如可用作吸附劑、催化劑載體、熱傳輸媒體,可制成具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的電子元件,應(yīng)用于電池/電容器,即使在生物技術(shù)方面也可得到應(yīng)用。特別地,隨著碳材料性能的不斷改進(jìn),使得其逐漸成為能源領(lǐng)域的主導(dǎo),如在對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備要求高的氫儲(chǔ)存、燃料電池、太陽(yáng)能電池以及鋰離子電池、電容器等方面應(yīng)用廣泛。石墨烯的分子結(jié)構(gòu)石墨烯是目前已知的最薄的一種材料,單層的石墨烯只有一個(gè)碳石墨烯是目前已知的最薄的一種材料,單層的石墨烯只有一個(gè)碳原子的厚度,這種厚度的石墨烯擁有了許多石墨所不具備的特性。導(dǎo)電性極強(qiáng):石墨烯中的電子沒有質(zhì)量,電子的運(yùn)動(dòng)速度超過(guò)了在其他金屬單體或是半導(dǎo)體中的運(yùn)動(dòng)速度,能夠達(dá)到光速的1/300,正因如此,石墨烯擁有超強(qiáng)的導(dǎo)電性。超高強(qiáng)度:石墨是礦物質(zhì)中最軟的,其莫氏硬度只有1-2級(jí),但被分離成一個(gè)碳原子厚度的石墨烯后,性能則發(fā)生突變,其硬度將比莫氏硬度10級(jí)的金剛石還高,卻又擁有很好的韌性,且可以彎曲。超大比表面積:由于石墨烯的厚度只有一個(gè)碳原子厚,即0.335納米,所以石墨烯擁有超大的比表面積,理想的單層石墨烯的比表面積能夠達(dá)到2630m2/g,而普通的活性炭的比表面積為1500m2/g,超大的比表面積使得石墨烯成為潛力巨大的儲(chǔ)能材料。石墨烯是一種技術(shù)含量非常高、應(yīng)用潛力非常廣泛的碳材料,在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)、鋰離子電池、航天、軍工、新一代顯示器等傳統(tǒng)領(lǐng)域和新興領(lǐng)域都將帶來(lái)革命性的技術(shù)進(jìn)步。目前研究表明,石墨烯可能廣泛應(yīng)用于如下領(lǐng)域:1、透明電極工業(yè)上已經(jīng)商業(yè)化的透明薄膜材料是氧化銦錫(ITO),由于銦元素在地球上的含量有限,價(jià)格昂貴,尤其是毒性很大,使它的應(yīng)用受到限制。作為炭質(zhì)材料的新星,石錫的替代材料,石墨烯以制備工藝簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn)為其商業(yè)化鋪平了道路。Mullen研究組通過(guò)浸漬涂布法沉積被熱退火還原的石墨烯,薄膜電阻為900Ω,透光率為70%,70%,薄膜被做成了染料太陽(yáng)能電池的正極,太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)化效率為0.26%。2009年,該研究組采用乙炔做還原氣和碳源,采用高溫還原方法制備了高電導(dǎo)率(1425S/cm)的石墨烯,為石墨烯作為導(dǎo)電玻璃的替代材料提供了可能。2、傳感器電化學(xué)生物傳感器技術(shù)結(jié)合了信息技術(shù)和生物技術(shù),涉及化學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)和電子學(xué)等交叉學(xué)科。石墨烯出現(xiàn)以后,研究者發(fā)現(xiàn)石墨烯為電子傳輸提供了二維環(huán)境和在邊緣部分快速多相電子轉(zhuǎn)移,這使它成為電化學(xué)生物傳感器的理想材料。Chen等采用低溫?zé)嵬嘶鸬姆椒ㄖ苽涞氖┳鳛閭鞲衅鞯碾姌O材料,在室溫下可以檢測(cè)到低濃度NO2,作者認(rèn)為如果進(jìn)一步提高石墨烯的質(zhì)量,則會(huì)提高傳感器對(duì)氣體檢測(cè)的靈敏度。石墨烯在傳感器方面表現(xiàn)出不同于其它材料的潛能,使越來(lái)越多的醫(yī)學(xué)家關(guān)注它,目前石墨烯還被用于醫(yī)學(xué)上檢測(cè)多巴胺、葡萄糖等。3、超級(jí)電容器超級(jí)電容器是一個(gè)高效儲(chǔ)存和傳遞能量的體系,它具有功率密度大,容量大,使用壽命長(zhǎng),經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于各種電源供應(yīng)場(chǎng)所。石墨烯擁有高的比表面積和高的電導(dǎo)率,不像多孑L碳材料電極要依賴孔的分布,這使它成為最有潛力的電極材料。Chen等以石墨烯為電極材料制備的超級(jí)電容器功率密度為10kW/kg,能量密度為28.5Wh/kg,最大比電容為205F/g,而且經(jīng)過(guò)1200次循環(huán)充放電測(cè)試后還保留90%的比電容,擁有較長(zhǎng)的循環(huán)壽命。石墨烯

石墨制品每t石墨制品每t價(jià)格則高達(dá)20667美元,進(jìn)口價(jià)分別是出口價(jià)的3倍和57倍,其主要原因在于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及品種的不合理,要扭轉(zhuǎn)局面,最根本的途徑就是憑借我國(guó)得天獨(dú)厚的石墨資源優(yōu)勢(shì),提高石墨深加工深度,優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及品種。隨著石墨在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用和國(guó)際市場(chǎng)需求量逐年增長(zhǎng),項(xiàng)目方自身對(duì)石墨深加工各種制品的研究工作投入較大,并提出了一整套成本低廉、技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量上乘的生產(chǎn)工藝及配套設(shè)備,各項(xiàng)技術(shù)已達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平。項(xiàng)目建設(shè)采用此研究成果,在生產(chǎn)工藝和裝備選型等方面參照此研究?jī)?nèi)容,從而保證建設(shè)項(xiàng)目的各項(xiàng)技術(shù)處于世界先進(jìn)水平,對(duì)優(yōu)化我國(guó)石墨行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)具有積極的作用。2.2.2項(xiàng)目是實(shí)現(xiàn)我國(guó)石墨烯戰(zhàn)略布局的需要石墨烯是由單個(gè)碳原子呈六邊形排列而形成的一種納米級(jí)材料,其在導(dǎo)電性、韌性等方面的突出特性有望在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)、鋰離子電池、新一代顯示器等傳統(tǒng)領(lǐng)域和新興領(lǐng)域帶來(lái)革命性的突破。但目前石墨烯產(chǎn)業(yè)還在量產(chǎn)探索階段,各國(guó)對(duì)于這個(gè)新興材料還處于一個(gè)專利布局期,尚還沒有出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化動(dòng)向,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈也還沒有形成??梢哉f(shuō),誰(shuí)最先掌握了石墨烯量化生產(chǎn)及應(yīng)有技術(shù),誰(shuí)就能處于未來(lái)世界工業(yè)發(fā)展的頂端。本公司利用韓國(guó)的高新技術(shù)成立研發(fā)生產(chǎn)合作法人,目的是盡快吸收掌握先進(jìn)技術(shù),占領(lǐng)新材料領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)地位。從而盡快完成我國(guó)石墨烯戰(zhàn)略性布局,搶占未來(lái)工業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)地位。2.2.32.2.3項(xiàng)目是實(shí)現(xiàn)石墨烯工業(yè)化生產(chǎn)、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的需要石墨烯產(chǎn)業(yè)最大的瓶頸在于還沒有形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈,目前仍沒有一種可以應(yīng)用石墨烯的產(chǎn)品能夠規(guī)模化生產(chǎn)。對(duì)石墨烯最大的需求仍然是各大院校及科研機(jī)構(gòu)的研究使用。石墨烯的高強(qiáng)度、高導(dǎo)電性及傳熱性、超大的比表面積等特性能夠在航天軍工、鋰離子電池、超級(jí)電容器等多領(lǐng)域有潛在應(yīng)用,但由于其成本過(guò)高,一直都處于研究階段。從目前的技術(shù)發(fā)展來(lái)看,最有可能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化使用石墨烯的下游行業(yè)是復(fù)合材料領(lǐng)域和顯示技術(shù)領(lǐng)域。將石墨烯添加到塑料、橡膠、涂料等基體中,可以大幅增強(qiáng)產(chǎn)品的性能,如強(qiáng)度、韌度、導(dǎo)電性及傳熱性等,在符合材料領(lǐng)域的應(yīng)用也是目前石墨烯最大的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。目前的顯示器件中應(yīng)用最廣泛導(dǎo)體材料是氧化銦錫ITO材料,將石墨烯作為導(dǎo)體材料制成顯示器件,將增強(qiáng)器件的韌度,制成可以折疊的薄膜顯示器。業(yè)內(nèi)也預(yù)計(jì)顯示技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用將是下一個(gè)能夠產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的領(lǐng)域。目前國(guó)內(nèi)還沒有能夠?qū)崿F(xiàn)石墨批量化生產(chǎn)的企業(yè)或研究機(jī)構(gòu),多數(shù)企業(yè)只能小量生產(chǎn)石墨烯,所使用的生產(chǎn)技術(shù)多為氧化還原法,生產(chǎn)出的石墨烯溶液也存在很多技術(shù)上需要突破的問(wèn)題。本公司擁有引進(jìn)韓國(guó)高新技術(shù),并擁有多年石墨行業(yè)的技術(shù)積累,具有實(shí)現(xiàn)石墨烯工業(yè)化生產(chǎn)的天然優(yōu)勢(shì)。同時(shí)企業(yè)投入大量精力致力于石墨烯下游應(yīng)有領(lǐng)域的研究技術(shù)開發(fā),由此衍生的應(yīng)用產(chǎn)品的多樣性和成長(zhǎng)性很高。因此,本項(xiàng)目的順利運(yùn)營(yíng)必將帶動(dòng)我國(guó)石墨烯技術(shù)的研究,對(duì)我國(guó)石墨烯新材料產(chǎn)業(yè)化具有積極的推動(dòng)作用。2.2.42.2.4項(xiàng)目是當(dāng)?shù)厝嗣衩撠氈赂缓驮黾泳蜆I(yè)的需要本項(xiàng)目的實(shí)施不但可以滿足當(dāng)?shù)睾椭苓叺貐^(qū)石墨深加工產(chǎn)品的市場(chǎng)需要,而且可以解決當(dāng)?shù)厝嗣窬蜆I(yè),并且可以產(chǎn)生幅射作用,帶動(dòng)當(dāng)?shù)仄渌a(chǎn)業(yè),如運(yùn)輸、物流等業(yè)務(wù)的發(fā)展,從而進(jìn)一步促進(jìn)當(dāng)?shù)厝嗣駭U(kuò)大就業(yè)、經(jīng)濟(jì)繁榮,提高人民的生活水平,使當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姳M快脫貧致富。綜上所述,本項(xiàng)目完全符合國(guó)家工業(yè)發(fā)展的要求、技術(shù)政策、生產(chǎn)力布局要求,項(xiàng)目的建設(shè)將積極推動(dòng)當(dāng)?shù)刂圃鞓I(yè)的科學(xué)發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展,同時(shí)帶動(dòng)地方就業(yè),是一項(xiàng)利國(guó)利民的好項(xiàng)目,支持、發(fā)展此項(xiàng)目十分必要和重要。第三章第三章項(xiàng)目市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè)3.1石墨深加工產(chǎn)品市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè)世界石墨產(chǎn)量的絕大部分消費(fèi)都集中在日本、美國(guó)、德國(guó)和英國(guó)等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,這些國(guó)家每年的石墨消費(fèi)量約占世界總消費(fèi)量的30%左右。在過(guò)去的幾年中,世界石墨的消費(fèi)量一直保持相對(duì)穩(wěn)定。其主要消費(fèi)領(lǐng)域?yàn)椋耗突鸩牧险伎傁M(fèi)量的%26,鑄造15%,潤(rùn)滑劑14%,制動(dòng)襯片13%,鉛筆7%,其他(碳刷、電池、膨脹石墨等)25%。從目前形勢(shì)看,近期內(nèi)石墨尚難有大的、新的應(yīng)用領(lǐng)域,因此,國(guó)際市場(chǎng)對(duì)石墨的需求不會(huì)有太大的增長(zhǎng)。世界石墨消費(fèi)結(jié)構(gòu)比例圖中國(guó)是世界上最大天然石墨生產(chǎn)國(guó),2009年石墨生產(chǎn)達(dá)到165萬(wàn)噸。中國(guó)的生產(chǎn)約占世界總產(chǎn)量的55%。除天然石墨外,世界許多國(guó)家還生產(chǎn)人造石墨。2009年的產(chǎn)量比2008年的150多萬(wàn)噸,增加12多萬(wàn)噸,約增加12多萬(wàn)噸,約增加8%。對(duì)石墨行業(yè)來(lái)講,是一次大的發(fā)展。石墨材料及其復(fù)合材料作為21世紀(jì)的新興材料,毋庸置疑將會(huì)有很大發(fā)展,并在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用,將相應(yīng)出現(xiàn)一些新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。我國(guó)有著豐富的石墨資源,在研究工作開發(fā)方面已有了一定基礎(chǔ),有了一定的技術(shù)儲(chǔ)備;通過(guò)進(jìn)一上技術(shù)開發(fā),將會(huì)很快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。國(guó)家發(fā)展規(guī)劃重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了研制可膨脹石墨加工技術(shù)及裝備,研制鋰離子電池的天然石墨材料制備技術(shù)裝備等石墨深加工相關(guān)產(chǎn)品,如能圓滿地完成石墨深加工技術(shù)的開發(fā)任務(wù),將建成以我國(guó)豐富石墨為原料的新的高技術(shù)新產(chǎn)業(yè),可獲得年產(chǎn)值達(dá)2.5億元,利稅率40%的經(jīng)濟(jì)效益。這些產(chǎn)品對(duì)我國(guó)核電、化工、能源、電子、環(huán)保、冶金、機(jī)械、醫(yī)療等領(lǐng)域的技術(shù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)將表重大貢獻(xiàn),同時(shí)也具有巨大的出口潛力,改變我國(guó)石墨出口產(chǎn)品結(jié)構(gòu),大大提高創(chuàng)匯能力。本項(xiàng)目石墨深加工產(chǎn)品主要包括鱗片石墨、球型石墨,膨脹石墨以及高純石墨,報(bào)告僅對(duì)此四種石墨市場(chǎng)進(jìn)行分析及預(yù)測(cè)。以及高純石墨,報(bào)告僅對(duì)此四種石墨市場(chǎng)進(jìn)行分析及預(yù)測(cè)。3.1.1鱗片石墨市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè)鱗片狀石墨礦石結(jié)晶較好,晶體粒徑大于1靘,一般為mm0.05-1.5,大的可達(dá)5-10mm,多呈集合體。礦石品位較低,一般為3-13.5%。伴生的礦物有云母、長(zhǎng)石、石英、透閃石、透輝石、石榴石和少量硫鐵礦、方解石等,有時(shí)還伴有金紅石,釩云母等有用組分。鱗片石墨礦石按其所賦存巖石的巖性不同,分片麻巖型、片巖型、透輝巖型、變粒巖型、混合巖型、大理巖型及花崗巖型等七種,前六種礦石類型產(chǎn)于區(qū)域變質(zhì)成因礦床中,后一種礦石類型則產(chǎn)于巖漿熱液成因礦床中。2001年以來(lái),我國(guó)鱗片石墨市場(chǎng)銷售量不斷增加,具體如下圖所示:2001-2009年中國(guó)鱗片石墨銷量增長(zhǎng)趨勢(shì)圖2010年,我國(guó)國(guó)內(nèi)鱗片石墨市場(chǎng)需求突破45萬(wàn)噸,同時(shí)出口天然石墨67.055萬(wàn)噸,其中天然鱗片石墨18.68噸。眾所周知,中國(guó)鋼鐵產(chǎn)量逐年增加,使得中國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)天然石墨的需求持續(xù)增長(zhǎng),除耐火材料廠的用途,對(duì)天然石墨的用途越來(lái)越多,鱗片石墨的用途被更多的開發(fā)利用,在沒有找到代替品的情況下,對(duì)它的需求量將不斷增加。加。3.1.2球型石墨市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè)球型石墨主要應(yīng)用于鋰離子電池的負(fù)極導(dǎo)電材料和燃料電池極板原材料。鋰離子電池因其高能、環(huán)保等優(yōu)勢(shì),是目前發(fā)展最迅速的二次電池,廣泛用做手機(jī)、筆記本電腦、DVD、照相機(jī)、攝像機(jī)、軍用通迅裝備、電動(dòng)車輛及其它移動(dòng)電器的可充電源。年世界產(chǎn)量近25億支,國(guó)產(chǎn)近10億支。目前,一部手機(jī)鋰電池大約使用3g球形石墨原料、電腦7g、充電器9g,一部汽車用鋰電池可使用球形石墨25-30kg,世界年需求量6萬(wàn)噸以上,我國(guó)國(guó)內(nèi)年需求量也達(dá)到了近3萬(wàn)噸。石墨球形微粉以粒徑小、粒形好、振實(shí)密度高為佳品,有利于提高負(fù)極材料和鋰電池的品質(zhì),通常粒徑越小,粒形越難做圓,同時(shí)收率下降,成本上升。本項(xiàng)目通過(guò)多項(xiàng)創(chuàng)新,較好地解決了產(chǎn)品小粒徑、好粒形、高收率的技術(shù)課題,制成本行業(yè)最好的產(chǎn)品。目前球型石墨的需求在5萬(wàn)噸左右,隨著球型石墨的改良其循環(huán)壽命將會(huì)百變,同時(shí)對(duì)鋰電池的需求增加,球型石墨的需求量將進(jìn)一步提升。日本有望在2012年推廣普及鋰電子電池用于混合動(dòng)力汽車,這一消息對(duì)國(guó)內(nèi)球型石墨市場(chǎng)起到了巨大的推動(dòng)作用。隨著鋰電池在混合動(dòng)力汽車上的廣泛應(yīng)用,預(yù)計(jì)2015年世界球型石墨的需求量將突破10萬(wàn)噸,我國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求量在6.5億噸左右。3.1.3膨脹石墨市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè)膨脹石墨,是鱗片石墨的一種深加工產(chǎn)品,在密封材料性能上,與橡膠、石棉等相比,具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性,堪稱當(dāng)代的“密封之王”、“革命性材料”,廣泛用于汽車、造船、機(jī)械等行業(yè)。早在本與橡膠、石棉等相比,具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性,堪稱當(dāng)代的“密封之王”、“革命性材料”,廣泛用于汽車、造船、機(jī)械等行業(yè)。早在本世紀(jì)六十年代初期,美國(guó)就率先開發(fā)應(yīng)用膨脹石墨用為密封材料,短短三十年時(shí)間,西方發(fā)達(dá)國(guó)家和日本研制了16000多種膨脹石墨制品。據(jù)中國(guó)建材非金屬礦石墨專業(yè)協(xié)會(huì)編印的《石墨工業(yè)信息》報(bào)道:2010年世界膨脹石墨需求量達(dá)650萬(wàn)噸,其中有330萬(wàn)噸用于進(jìn)一步加工制品。八十年代初期,膨脹石墨在我國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)僅應(yīng)用于石油、化工等少數(shù)行業(yè)。進(jìn)入八十年代中期之后,應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大到汽車、石化、電力、機(jī)械、儀表及高新技術(shù)工業(yè),膨脹石墨需求量開始以驚人的速度增大。隨著我國(guó)鑄造業(yè)、冶金工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、電氣工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、輕工業(yè)和原子能及航天工業(yè)的發(fā)展,膨脹石墨工業(yè)也相應(yīng)得到發(fā)展。據(jù)《石墨企業(yè)主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)完成情況》統(tǒng)計(jì),2010年我國(guó)膨脹石墨生產(chǎn)量約201.6萬(wàn)噸,但需求量在260萬(wàn)噸左右,缺口達(dá)60萬(wàn)噸左右,膨脹石墨市場(chǎng)整體處于供不應(yīng)求的局面,需要依靠進(jìn)口填補(bǔ)缺口,有此可見,本項(xiàng)目不僅能夠緩解國(guó)內(nèi)膨脹石墨市場(chǎng)的進(jìn)口局面、節(jié)約大量外匯,同時(shí)廣闊的市場(chǎng)前景也為公司自身發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。3.1.4高純石墨市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè)高純石墨一般指含碳量在99.99%以上的石墨,在組織結(jié)構(gòu)上課分為粗粒結(jié)構(gòu)、細(xì)粒結(jié)構(gòu)和超細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)三類,高純石墨大量用于直拉單晶硅爐中。全球電子工業(yè)用直拉單晶硅約占單晶硅總用量的拉單晶硅爐中。全球電子工業(yè)用直拉單晶硅約占單晶硅總用量的80%,直拉單晶硅爐中的石墨件是消耗品,采用高純石墨材料加工成直拉單晶硅爐的加熱系統(tǒng)。2010年,中國(guó)需要直拉單晶硅爐用高純石墨800噸??傮w看,中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)高純石墨的需求量大約在1000萬(wàn)噸左右,國(guó)際市場(chǎng)的需求量大約在250萬(wàn)噸左右。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)基本由國(guó)內(nèi)石墨生產(chǎn)商滿足,國(guó)際市場(chǎng)有150萬(wàn)噸由中國(guó)石墨生產(chǎn)商提供。但由于國(guó)內(nèi)石墨生產(chǎn)商規(guī)模小,沒有很好的質(zhì)量控制措施,也沒有形成良好的品牌,無(wú)法發(fā)揮中國(guó)石墨資源的優(yōu)勢(shì),只能依靠低成本進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。在中國(guó)越來(lái)越關(guān)注產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題的前提下,許多石墨下游企業(yè)提出了對(duì)石墨質(zhì)量更高要求,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)高品質(zhì)的提純石墨的大量需求。預(yù)計(jì)2015年,國(guó)內(nèi)對(duì)高純石墨的需求量將突破1500萬(wàn)噸,市場(chǎng)前景極為廣闊。本項(xiàng)目生產(chǎn)高純石墨部分為自用,高純石墨是生產(chǎn)石墨烯產(chǎn)品的原材料。3.2石墨烯市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè)石墨烯是一種技術(shù)含量非常高、應(yīng)用潛力非常廣泛的碳材料,在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)、鋰離子電池、航天、軍工、新一代顯示器等傳統(tǒng)領(lǐng)域和新興領(lǐng)域都將帶來(lái)革命性的技術(shù)進(jìn)步。石墨烯目前還處在研發(fā)階段,各國(guó)對(duì)于這個(gè)新興材料還處于一個(gè)專利布局期,尚還沒有出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化動(dòng)向,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈也還沒有形成。目前制備石墨烯的技術(shù)工藝不成熟,還沒有達(dá)到一致性的品質(zhì),而且成品面積都非常小,不能適應(yīng)工業(yè)化應(yīng)用。但高達(dá)2000元/克的產(chǎn)品價(jià)格和廣闊的市場(chǎng)前景引起了全球各國(guó)的廣泛關(guān)注。引起了全球各國(guó)的廣泛關(guān)注。多功能性石墨烯材料及產(chǎn)品被韓國(guó)政府選定為未來(lái)革新產(chǎn)業(yè)之一。具有優(yōu)秀導(dǎo)電性、比強(qiáng)度、導(dǎo)熱性特性的石墨烯及透明電極、能源材料、超輕量材料等應(yīng)用新材料的開發(fā),市場(chǎng)容量為98兆韓元(相當(dāng)于920億美元),出口額預(yù)計(jì)380億美元,提供10萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位,設(shè)備投資56.6兆韓元(相當(dāng)于530億美元)。另?yè)?jù)報(bào)道,韓國(guó)政府將投入1.5兆韓元(相當(dāng)于14億美元)的研發(fā)費(fèi)用。3.2.1半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè)多晶硅目前已經(jīng)成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)原料,被大量應(yīng)用于集成電路的基質(zhì),有著“微電子大廈的基石”之稱。隨著制作工藝的不斷提升,目前硅基芯片的運(yùn)行速度已經(jīng)達(dá)到了GHz的級(jí)別。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,對(duì)于計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的要求也不斷提高,目前的硅基集成電路的發(fā)展受到了本身材料的限制,在室溫下硅基處理器的運(yùn)行速度達(dá)到4-5GHz后就很難在繼續(xù)提高。石墨烯擁有比硅更高的載流子遷移率(即載流子在電場(chǎng)作用下運(yùn)動(dòng)速度快慢的量度),是一種性能非常優(yōu)異的半導(dǎo)體材料,電子在石墨烯中的運(yùn)行速度能夠達(dá)到光速的1/300,要比在其他介質(zhì)中的運(yùn)行速度高很多,而且只會(huì)產(chǎn)生很少的熱量。使用石墨烯作為基質(zhì)生產(chǎn)出的處理器能夠達(dá)到1THz(即1000GHz)。石墨烯未來(lái)很可能成為硅的替代者,成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新的基礎(chǔ)材料。2001——2012年全球電子類多晶硅需求量全球半導(dǎo)體晶硅的市場(chǎng)發(fā)展穩(wěn)定,據(jù)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),全球半導(dǎo)體晶硅的市場(chǎng)發(fā)展穩(wěn)定,據(jù)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2010年全球電子多晶硅的需求量將在2500噸左右,未來(lái)兩年仍將保持每年8%的穩(wěn)定增長(zhǎng)率。石墨烯集成電路技術(shù)成熟將會(huì)帶來(lái)一次新的革命。如果未來(lái)全球每年有十分之一的高端計(jì)算機(jī)有運(yùn)用石墨烯基集成電路,替換多晶硅所需要的石墨烯就需要250噸,按照目前市價(jià)2000元/克計(jì)算,石墨烯在集成電力領(lǐng)域的潛在市場(chǎng)就達(dá)到了5000億元以上。3.2.2鋰電池材料應(yīng)用市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè)鋰離子電池已經(jīng)成為當(dāng)前用途最廣泛、前景最廣闊的電池能源,其結(jié)構(gòu)由正極、負(fù)極、隔膜和電解液組成,隔膜一般使用聚乙烯薄膜,電解質(zhì)主要是高氯酸鋰等鋰鹽溶液構(gòu)成。充電時(shí),鋰離子從正極拖嵌,通過(guò)電解質(zhì)和隔膜,嵌入到負(fù)極;放電時(shí)則相反,鋰離子從負(fù)極脫嵌,通過(guò)電解質(zhì)和隔膜,嵌入到正極中。鋰離子電池負(fù)極材料經(jīng)歷了從焦炭類碳材料到石墨類碳材料的發(fā)展,電池的性能得到了大幅的提升,石墨類碳材料目前已經(jīng)成為最主流的負(fù)極材料。碳材料根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以分為石墨化炭、無(wú)定形炭和石墨炭。石墨烯作為一種從石墨中分離出來(lái)的新型碳質(zhì)材料,加入到鋰離子電池中能夠大幅提高導(dǎo)電性。而且實(shí)驗(yàn)表明,池中能夠大幅提高導(dǎo)電性。而且實(shí)驗(yàn)表明,將石墨烯應(yīng)用于鋰離子電池的負(fù)極材料中,其比容量可以達(dá)到540mAh/g以上,如果在其中參入碳納米管后,負(fù)極的比容量可以達(dá)到730mAh/g,而目前普通的人造石墨負(fù)極的比容量只有370mAh/g,可見石墨烯作為負(fù)極材料能夠大幅提高鋰離子電池性能。隨著世界各國(guó)對(duì)新能源汽車的大力推廣,未來(lái)對(duì)于鋰離子電池的需求量也將保持持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì);根據(jù)IEK的預(yù)測(cè),2008-2013年全球的負(fù)極材料的需求量將保持年均20%的增長(zhǎng)率,到2013年全球的負(fù)極材料需求量將達(dá)到3.7萬(wàn)噸以上。2008——2013年全球負(fù)極材料需求量石墨烯能夠大幅提升鋰離子電池性能,未來(lái)將在負(fù)極材料領(lǐng)域有廣闊的市場(chǎng)前景。鋰離子電池由提升自身性能的內(nèi)在需求,這也是石墨烯在負(fù)極材料中的應(yīng)用形成了促進(jìn)。未來(lái)有1%的鋰離子電池由使用石墨烯負(fù)極材料的需求,那每年對(duì)于石墨烯的需求就在250噸以上。3.2.3超級(jí)電容器應(yīng)用市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè)超級(jí)電容器是介于傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的一種新型儲(chǔ)能裝置,能夠在幾秒鐘內(nèi)完成充電,裝置,能夠在幾秒鐘內(nèi)完成充電,其容量能夠達(dá)到幾百甚至上千法拉;具有容量大、功率高、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。超級(jí)電容器不同于電池,在充放電時(shí)不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),電能的存儲(chǔ)或釋放都是通過(guò)靜電場(chǎng)建立的物理過(guò)程完成的。超級(jí)電容器的結(jié)構(gòu)和普通電容器類似,在兩極板中間添加了一個(gè)隔膜,而且超級(jí)電容器的電極材料選擇的較為特殊。碳材料是最早也是應(yīng)用最為廣泛的電極材料,目前使用的碳材料主要包括活性炭、活性碳纖維、炭氣凝膠等,這些碳材料的基元都是石墨烯。由于超級(jí)電容器是通過(guò)導(dǎo)體表明來(lái)存儲(chǔ)電荷,所以適合電子聚集的有效表面積越大其容量就越大;而石墨烯具有超大的比表面積,單層石墨烯的比表面積能都達(dá)到2630m2/g,是極為理想的超級(jí)電容器儲(chǔ)能材料。實(shí)驗(yàn)表明使用石墨烯作為電極的超級(jí)電容器能夠產(chǎn)生相同體積電容器6倍以上的容量,大大提高了超級(jí)電容器的性能。目前全球超級(jí)電容器的應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在數(shù)碼相機(jī)、電動(dòng)車系統(tǒng)、變配電站、智能水表、太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)能發(fā)電等領(lǐng)域;作為技術(shù)發(fā)展的方向,未來(lái)超級(jí)電容器的市場(chǎng)規(guī)模將保持快速增長(zhǎng),特別是在一些需要高功率、高效率的領(lǐng)域,超級(jí)電容器已經(jīng)開始替代傳統(tǒng)電池。2005-2010年全球超級(jí)電容器市場(chǎng)規(guī)模20102010年全球超級(jí)電容的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到50億元,并保持著20%的增長(zhǎng)速率。而石墨烯作為電極制成的超級(jí)電容器將在性能上有極大的提高,未來(lái)隨著超級(jí)電容器的逐步推廣,石墨烯也將面臨巨大的市場(chǎng)空間。3.2.4顯示器應(yīng)用市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè)目前的顯示器和觸摸屏等器件中的導(dǎo)體材料,主要是使用的氧化銦錫ITO材料。但由于ITO材料韌性相對(duì)較差,在折疊或是拉伸時(shí)可能會(huì)影響現(xiàn)象的效果。石墨烯由于由于其特殊的分子結(jié)構(gòu)而有非常高的導(dǎo)電性,而且石墨烯幾乎完全透明;這兩種性質(zhì)使得石墨烯本身就是一種性能非常好的透明導(dǎo)體材料,適合用于制作顯示器件。石墨烯的另一個(gè)特性是具有高韌性,能夠拉伸20%而不斷裂。使用石墨烯作為導(dǎo)體材料,能夠制成可以折疊、伸縮的顯示器件。目前觸摸屏和液晶顯示器主流的透明導(dǎo)體材料是ITO材料,但相比ITO材料,石墨烯擁有更高的強(qiáng)度和更好的韌性,作為透明導(dǎo)體材料,能夠制成可以彎曲折疊的顯示器件。2011年全球僅觸摸屏所需要的2011年全球僅觸摸屏所需要的ITO導(dǎo)電玻璃就近4500萬(wàn)片,加上公共查詢、醫(yī)療儀器和游戲機(jī)等方面的應(yīng)用,預(yù)計(jì)2011年ITO導(dǎo)電玻璃的市場(chǎng)容量在8500-9500萬(wàn)片,石墨烯將具有很大的替換空間。第四章第四章建設(shè)規(guī)模與產(chǎn)品方案4.1建設(shè)內(nèi)容與建設(shè)規(guī)模本項(xiàng)目利用當(dāng)?shù)卣畠?yōu)惠政策,購(gòu)置土地建設(shè)石墨深加工與石墨烯生產(chǎn)基地一處,采用成熟先進(jìn)的工藝技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備,生產(chǎn)國(guó)內(nèi)、外適銷產(chǎn)品:石墨深加工系列產(chǎn)品及石墨烯產(chǎn)品。1、生產(chǎn)線建設(shè)規(guī)模并購(gòu)置先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備建設(shè)可膨脹石墨深加工生產(chǎn)線、鱗片石墨加工生產(chǎn)線、高純石墨深加工生產(chǎn)線、球形石墨深加工生產(chǎn)線及石墨烯生產(chǎn)線,擬建生產(chǎn)線設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模為年處理石墨礦400000噸,年產(chǎn)40000噸鱗片石墨、10000噸球形石墨、6000噸高純石墨、4000噸膨脹石墨,同時(shí)以自產(chǎn)高純石墨為原料進(jìn)行石墨烯生產(chǎn),可年產(chǎn)石墨烯產(chǎn)品800千克,根據(jù)市場(chǎng)行業(yè)預(yù)測(cè),項(xiàng)目建成后可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值219800萬(wàn)元。2、生產(chǎn)廠區(qū)建設(shè)規(guī)模根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目及建設(shè)地規(guī)劃要求,本項(xiàng)目擬用地面積333335平方米(500畝),項(xiàng)目建構(gòu)筑物占地面積217800平方米,室外工程面積115535平方米。項(xiàng)目廠區(qū)主要建有石墨礦原料倉(cāng)儲(chǔ)區(qū),廢渣堆場(chǎng)區(qū)、石墨深加工區(qū)、石墨烯生產(chǎn)區(qū)、行政辦公生活區(qū)等,主要建筑物為生產(chǎn)車間、倉(cāng)庫(kù)、研發(fā)中心樓、食堂宿舍樓、辦公樓及其它配套設(shè)施,建構(gòu)筑物總建筑面積232000平方米。

具有良好的可膨脹性,疏松多孔,富有彈性。耐溫范圍寬,在-200-3600具有良好的可膨脹性,疏松多孔,富有彈性。耐溫范圍寬,在-200-3600℃之間。能承受中子、β-、γ-等射線的長(zhǎng)期照射。在高溫、高壓或輻射等條件下工作,不發(fā)生分解、變形或老化?;瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。2、品種:PTKP系列普通可膨脹石墨、CXKP系列超細(xì)可膨脹石墨、DLKP系列超低硫可膨脹石墨、GCKP系列高純可膨脹石墨3、規(guī)格32目、50目、80目、100目、-100目、-200目、-325目4、膨脹倍率:100-400ml/g5、用途廣泛用于鋼鐵、冶金、石油、化工、機(jī)械、宇航、原子能等工業(yè)部門,作防火密封元件、阻燃劑、耐火磚,還可作坩堝、保溫、襯里、隔音和防震材料,以及催化劑載體、吸附劑、脫色劑等,是有前途的新穎工程材料。6、性能指標(biāo):品種規(guī)格膨脹倍率(ml/g)PH值揮發(fā)份(%)水分(%)含碳量)%(粒度(%)硫含量(%)膨脹溫度篩上物篩下物PTKP系列普通可膨32目200-4003-7≤15≤185-99.5≥80≤2.5≥950℃50目200-35080目150-250

鉬M鉬MoPPm≤0.1錳MnPPm≤1SO42-PPm≤50鐵FePPm≤20硅SiPPm≤10F-PPm≤15銅CuPPm≤0.8鎳NiPPm≤0.1CI-PPm≤15鈷CoPPm≤2鎂MgPPm≤30視比重g/cm30.24±0.02鉻CrPPm≤1鈣CaPPm≤35析氣量Ml/g5d≤0.2鎘CdPPm≤0.01鈦TiPPm≤1.5粒度(-45μm)%≥904.2.5石墨烯項(xiàng)目主要致力于石墨烯產(chǎn)品的研究及工業(yè)化生產(chǎn)嘗試,前期主要供給各大院校及科研機(jī)構(gòu)的研究使用,同時(shí)開發(fā)石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)石墨烯系列產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。目前石墨烯產(chǎn)品部分指標(biāo)如下:比重:1.9--2.2g/cc厚度:0.9-1.2nm直徑:1-5微米物理結(jié)構(gòu):納米片狀化學(xué)結(jié)構(gòu):graphene石墨烯相互作用:-作用拉伸模量:1.0TPa拉伸強(qiáng)度:10~20GPa電阻系數(shù):50x10-6cm熱傳導(dǎo):3000W/mK密度:2.0g/cm3熔點(diǎn):大于3600度4.3生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)值預(yù)測(cè)項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后,設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模為年處理石墨礦400000噸,年產(chǎn)40000噸鱗片石墨、40000噸鱗片石墨、10000噸球形石墨、6000噸高純石墨、4000噸膨脹石墨,同時(shí)以自產(chǎn)高純石墨為原料進(jìn)行石墨烯生產(chǎn),可年產(chǎn)石墨烯產(chǎn)品800千克,根據(jù)市場(chǎng)行業(yè)預(yù)測(cè),項(xiàng)目建成后可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值219800萬(wàn)元。具體產(chǎn)品及生產(chǎn)規(guī)模如下:表4-1生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)值預(yù)測(cè)產(chǎn)品產(chǎn)量平均出廠價(jià)產(chǎn)值石墨深加工產(chǎn)品鱗片石墨40000噸4500元/噸18000萬(wàn)球形石墨10000噸25000元/噸25000萬(wàn)膨脹石墨4000噸13000元/噸4800萬(wàn)高純石墨6000噸24000元/噸12000萬(wàn)——自用1000噸——外銷5000噸提純石墨烯800千克2000元/克160000萬(wàn)總計(jì)219800萬(wàn)第五章第五章項(xiàng)目選址及建設(shè)條件5.1項(xiàng)目選址5.1.1項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)本項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)位于江蘇省大豐市。5.1.2項(xiàng)目用地性質(zhì)及來(lái)源本項(xiàng)目用地性質(zhì)為工業(yè)用地,規(guī)劃用地面積為333335平方米,用地來(lái)源為新購(gòu)置土地。5.1.3土地現(xiàn)狀項(xiàng)目擬建廠址地勢(shì)平坦,基礎(chǔ)設(shè)施條件好,物流快捷高效。水、電、通訊設(shè)施條件具備,與廠外對(duì)接方便,無(wú)人員搬遷和房屋拆遷。5.1.4項(xiàng)目選址意見本項(xiàng)目生產(chǎn)國(guó)內(nèi)、外適銷產(chǎn)品,項(xiàng)目符合節(jié)能、環(huán)保、消防、安全等規(guī)范,符合國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策,可促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。廠址條件符合企業(yè)的實(shí)際能力和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,可以做到統(tǒng)籌兼顧、經(jīng)濟(jì)合理、優(yōu)化配置、節(jié)省資源。本項(xiàng)目選址符合當(dāng)?shù)爻鞘幸?guī)劃,符合該區(qū)域發(fā)展定位。5.2建設(shè)條件分析5.2.1交通、能源供應(yīng)條件交能、能源、水源等外部條件,對(duì)項(xiàng)目產(chǎn)品的生產(chǎn)和供應(yīng)有著極大的影響,是企業(yè)實(shí)施項(xiàng)目建設(shè)的首選因素,本項(xiàng)目所在地經(jīng)過(guò)近幾

5.3.25.3.2燃動(dòng)力供應(yīng)本項(xiàng)目所需燃料為煤炭和天然氣,動(dòng)力為水、電能源。項(xiàng)目年耗煤14000噸,年耗天然氣1800立方米;項(xiàng)目總裝機(jī)容量為8000KW,年耗動(dòng)力電5760萬(wàn)度;項(xiàng)目年總耗水198000立方米,其中生產(chǎn)用水1500立方米,生產(chǎn)用水主要為洗滌水、循環(huán)冷卻水,經(jīng)處理后循環(huán)使用不外排;項(xiàng)目所在地區(qū)電力、供水等配套設(shè)施已建設(shè)完畢,能夠保證項(xiàng)目的順利運(yùn)轉(zhuǎn)。第六章第六章技術(shù)方案、設(shè)備方案與工程方案6.1技術(shù)方案6.1.1技術(shù)優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目方利用韓國(guó)的高新技術(shù)成立研發(fā)生產(chǎn)合作法人,目的是盡快吸收掌握先進(jìn)技術(shù),占領(lǐng)新材料領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)地位,其技術(shù)合作者李東勛先生為韓國(guó)石墨烯研究領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物,并擁有以下技術(shù)支持:以上技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯:(1)熱傳導(dǎo)技術(shù):世界最高水準(zhǔn)的熱傳導(dǎo)技術(shù)及水平方向和垂直方向的熱傳導(dǎo)技術(shù);(2)導(dǎo)電性及電磁波屏蔽技術(shù):將非導(dǎo)體轉(zhuǎn)化成導(dǎo)體的技術(shù),電磁波屏蔽、吸收技術(shù);分類詳細(xì)技術(shù)1注入滲透高純度天然石墨精煉技術(shù)2高純度天然石墨提純技術(shù)3膨脹高倍率膨脹技術(shù)4超薄膜化球狀石墨烯生產(chǎn)技術(shù)5納米級(jí)石墨烯生產(chǎn)技術(shù)6液體(膠狀)液體物質(zhì)生產(chǎn)技術(shù)7高分子有機(jī)化合物生產(chǎn)技術(shù)8分散融合技術(shù)9切片固體物質(zhì)制造技術(shù)(注塑,纖維等)10高分子有機(jī)化合物生產(chǎn)技術(shù)11分散融合技術(shù)12高導(dǎo)電電磁波屏蔽形成導(dǎo)體導(dǎo)電率技術(shù)13電磁波屏蔽/吸收技術(shù)14高熱傳導(dǎo)性具備世界最高水準(zhǔn)的熱傳導(dǎo)性15水平方向、垂直方向熱傳導(dǎo)技術(shù)(3(3)高倍率膨脹技術(shù):世界最高水準(zhǔn)的膨脹技術(shù);(4)高分子有機(jī)化合物融合技術(shù):液體物質(zhì)分散技術(shù)、固體物質(zhì)分散技術(shù);(5)超薄膜化技術(shù):納米石墨烯制造技術(shù),球形石墨烯制造技術(shù);(6)注入滲透技術(shù):納米級(jí)注入滲透技術(shù)。6.1.2鱗片石墨技術(shù)方案鱗片石墨的生產(chǎn)主要經(jīng)過(guò)一下流程:1、破碎石墨礦石(含石墨7%~18%)開采,經(jīng)運(yùn)輸至石墨選廠堆料場(chǎng),石墨礦石(小玉250mm)由鏟車運(yùn)送給入料倉(cāng)后一次破碎,由皮帶運(yùn)輸機(jī)輸送到中礦倉(cāng),再由給料機(jī)均勻給料入二次破碎(礦石<500mm)。2、磨礦礦石由皮帶運(yùn)輸機(jī)送給入球磨機(jī)入料口,加水研磨,球磨機(jī)出料口入分級(jí),大于5mm礦砂返回球磨機(jī)再次進(jìn)行研磨,小于5mm礦砂和水流進(jìn)入攪拌桶。3、浮選。在攪拌桶處加入浮選,用捕收劑和起泡劑(捕收劑和起泡劑按一定比例給入)充分?jǐn)嚢韬蠼o入粗選浮選機(jī),如沒有浮選上來(lái)的礦砂進(jìn)入掃選浮選機(jī)(串聯(lián)6~8臺(tái)掃選浮選機(jī)),如浮選上來(lái)的石墨礦砂進(jìn)入精選(其中精選含碳量60%~70%)。精礦經(jīng)6~8次再磨,10~12次浮選(即經(jīng)反復(fù)再磨、浮選),選出精礦(含碳量90%~97%,根據(jù)客戶要求,控制產(chǎn)品質(zhì)量高、中碳石墨濕料)。客戶要求,控制產(chǎn)品質(zhì)量高、中碳石墨濕料)。4、脫水石墨精礦濕料經(jīng)脫水機(jī)脫水(由含水50%左右降至含水10%左右),精礦由螺旋給料機(jī)給入干燥設(shè)備干燥(含水10%降至1%左右)。5、干燥篩分干燥后的石墨混合料經(jīng)輸送設(shè)備入篩分設(shè)備分級(jí)(石墨產(chǎn)品有+50目、+80目、+100目、+150目等產(chǎn)品價(jià)格高,占產(chǎn)品的20%~38%;負(fù)目產(chǎn)品有-80目、-100目、-150目、-325目等),經(jīng)化驗(yàn),按客戶要求配料包裝,入成品庫(kù)。6.1.3球形石墨技術(shù)方案該項(xiàng)目生產(chǎn)方法主要是先將鱗片石墨破碎、球化,再進(jìn)行提純,使石墨的固定碳含量提高到達(dá)到99.95%以上。根據(jù)行業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的工藝流程和相關(guān)參數(shù),結(jié)合國(guó)內(nèi)外提純生產(chǎn)的實(shí)際情況,經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算,制定的球形石墨工藝原則流程如下:鱗片石墨—→粗碎—→精碎—→粒度分級(jí)—→球化—→純化—→洗滌—→脫水—→烘干—→篩分—→檢驗(yàn)—→包裝—→成品1、粉碎流程利用氣流渦旋機(jī),鱗片石墨由高壓離心風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流作為載體在粉碎機(jī)主機(jī)中與高速旋轉(zhuǎn)的磨塊及固定的磨圈相碰撞,以及鱗片石墨顆粒間相互撞擊達(dá)到粉碎、整形目的。即將鱗片石墨粉碎整形到客戶要求的粒度分布、振實(shí)密度、比表面積、球形度等技術(shù)指標(biāo)。2、提純流程提純分2提純分2次提純(第一遍加入硫酸、鹽酸、氫氟酸,第二遍加入硝酸、鹽酸、氫氟酸,酸的比例按實(shí)驗(yàn)室小樣數(shù)據(jù)調(diào)整,第一遍反應(yīng)時(shí)間為8-12小時(shí),第二遍反應(yīng)時(shí)間為7-9小時(shí),反應(yīng)過(guò)程中用反應(yīng)釜自帶加熱裝置保持反應(yīng)溫度。待反應(yīng)完畢后由管路下到帶洗滌功能的離心脫水機(jī)中洗滌并脫水(反應(yīng)第一遍的料洗滌脫酸達(dá)到中性后,直接周轉(zhuǎn)到反應(yīng)釜進(jìn)行第二遍反應(yīng)提純),脫水后的合格料(檢測(cè)碳量及微量元素含量)轉(zhuǎn)至烘干車間烘干。3、烘干流程將經(jīng)離心機(jī)洗滌甩干后的料(含水量在20%左右)裝入不銹鋼烘干車中,送入烘干窯中進(jìn)行烘干。烘干窯為環(huán)保節(jié)能的新型窯爐,該窯爐利用微波技術(shù)烘干窯,烘干時(shí)間為6~7小時(shí),烘干出窯后進(jìn)入下一環(huán)節(jié)--包裝。4、包裝、入庫(kù)流程化驗(yàn)室檢測(cè)烘干后產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo),參考該指標(biāo)用不銹鋼混料機(jī)進(jìn)行物料混合以保證同一批次產(chǎn)品質(zhì)量的一致性,混料結(jié)束后對(duì)粒度振實(shí)密度進(jìn)行檢測(cè),然后通過(guò)振動(dòng)篩去除可能掉進(jìn)的雜質(zhì),并通過(guò)除鐵器控制鐵含量掉入,然后包裝成品(包裝企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分為SG10、SG12、SG14、SG10、SG15、SG16、SG17、SG18、SG19、SG20、SG21、SG22、SG23、SG24、SG25、以25kg/袋,采用內(nèi)層PE袋,外套牛皮紙袋、編織袋。也可按客戶要求進(jìn)行包裝)。5、其他提純車間離心機(jī)出來(lái)的污水(含酸性)暫存在已做好防腐防漏的第一個(gè)污水處理池中(該車間污水處理池共第一個(gè)污水處理池中(該車間污水處理池共8個(gè),總?cè)萘?88立方米);用泵將第一個(gè)污水池中的污水打入第二個(gè)池子中,投入熟石灰進(jìn)行中和反應(yīng),并用泥漿泵對(duì)池子中的水及石灰懸濁液進(jìn)行沖刷攪拌,以便于反應(yīng)均勻;第二個(gè)池子中的污水中和完畢經(jīng)化驗(yàn)室檢測(cè)PH值合格后,用泥漿泵抽出經(jīng)壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾分離出沉淀物(沉淀物主要成分為鈣鹽沉淀可用于建筑填料或賣至水泥廠進(jìn)行水泥生產(chǎn)用或運(yùn)至集團(tuán)公司麻山磚廠制磚),經(jīng)壓濾機(jī)出來(lái)的清水放到第三個(gè)池子中,第三、四、五、六、七、八池子為多級(jí)沉淀池以便于沉淀清水中殘存的鈣鹽沉淀物,第八個(gè)池子中清水通過(guò)活性碳處理吸附及水處理設(shè)備后符合國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn)。處理后的水70%返回至提純車間離心機(jī)第一遍清洗物料用,剩余30%除自然蒸發(fā)外主要用于綠化、廠區(qū)土建等,實(shí)現(xiàn)零排放。6.1.4膨脹石墨技術(shù)方案膨脹石墨的生產(chǎn)工藝流程如下:在制造膨脹石墨的過(guò)程中,化學(xué)處理是一個(gè)十分關(guān)鍵的步驟。它鱗片石墨過(guò)篩清洗提純化學(xué)處理離心過(guò)濾包裝干燥處理劑其它是整個(gè)生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)。制成產(chǎn)品的許多重要性能,例如柔軟性,回弱性,自粘性,不滲透性,低密度,機(jī)械強(qiáng)度,以及是否便于機(jī)械加是整個(gè)生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)。制成產(chǎn)品的許多重要性能,例如柔軟性,回弱性,自粘性,不滲透性,低密度,機(jī)械強(qiáng)度,以及是否便于機(jī)械加工等等,都與化學(xué)處理有密切關(guān)系?;瘜W(xué)處理的目的,就是通過(guò)石墨的濕式反應(yīng),在石墨的層隙里生成某種或幾種層間化合物,這種層間化合物要求具有下面的特性:1、穩(wěn)定性差,容易熱分解;2、分解時(shí)能生成一個(gè)以上的氣體物質(zhì);3、分解產(chǎn)物應(yīng)是無(wú)毒的,以免污染環(huán)境。理論上,可以選擇的化學(xué)處理劑是比較多的。例如具有氧化性的許多無(wú)機(jī)含氧酸及其鹽,或者它們的混合物,以及鹵素或其他具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)。但實(shí)際上,目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)上常用的化學(xué)處理劑,主要是硫酸系的混合劑,其他處理劑有的在研究中,既有優(yōu)點(diǎn),也有缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)是:(1)硫酸和硝酸是最普通、最容易獲得的化學(xué)試劑;(2)二者都是液體,完全符合石墨濕式反應(yīng)的要求;(3)容易控制濃度和配比,有利于控制層間反應(yīng)的進(jìn)行。其缺點(diǎn)是:硝酸容易揮發(fā),操作中酸霧較大,而且在高溫?zé)崤蛎洉r(shí)會(huì)產(chǎn)生SO2和NOx的有害氣體,嚴(yán)重污染了環(huán)境。為此,近年來(lái),國(guó)外已有人建議用硫酸--過(guò)硫酸銨混合劑代替硫酸--硝酸混合劑,并已取是專利。也有人試驗(yàn),用陽(yáng)極氧化的方法來(lái)形成氧化石墨層間化合物等。目的是以污染較少的物理化學(xué)方法來(lái)代替化學(xué)處理方法。目前我國(guó)生產(chǎn)膨脹石墨的廠家都是用硫酸--硝酸混合劑。為了達(dá)到較好的膨脹效果,石墨在化學(xué)處理過(guò)程中,要求能較多地形成層間化合物,較少地或者不形成邊緣化合物。因此,化學(xué)處理劑的選擇地形成層間化合物,較少地或者不形成邊緣化合物。因此,化學(xué)處理劑的選擇十分重要。選擇的原則有二個(gè):(1)試劑要具有一定的氧化性;(2)試劑向石墨層間的擴(kuò)散速度要大于邊緣氧化速度。為此,氧化劑的濃度要很好控制。否則就會(huì)出現(xiàn)邊緣氧化速度大于擴(kuò)散速度。得不到較好的膨脹。石墨經(jīng)化學(xué)處理后,由于形成了層間化合物,石墨的體積開始較微膨脹,并且有一點(diǎn)糊化,顏色也從灰黑色變?yōu)槟G色。經(jīng)水浸泡清洗,洗去多余的化學(xué)處理劑,同時(shí)使形成的氧化石墨部分或全部轉(zhuǎn)化為羥基結(jié)構(gòu),再經(jīng)適度干燥,干燥時(shí)要使水分的含量控制在10-30%之內(nèi),最后在800-1200℃高溫下瞬時(shí)熱處理,這時(shí)層間化合物受熱急速分解,同時(shí)有氣體生成,因而產(chǎn)生較大的推力,使石墨澡c軸方向發(fā)生較大的膨脹,從而把層間距離大大拉開。如果條件控制恰當(dāng),石墨膨脹后的體積一般可達(dá)原來(lái)體積的100-300倍。可膨脹石墨檢驗(yàn)合格后方可包裝,包裝要堅(jiān)固整潔,包裝內(nèi)層為牛皮紙袋,縫口,中層為內(nèi)膜袋,二次封口,外層為紡織袋,三次縫口,每袋凈重25±0.2kg。貯存溫度不超過(guò)30℃。6.1.5高純石墨技術(shù)方案高碳石墨的生產(chǎn)工藝采用了目前國(guó)內(nèi)先進(jìn)的氫氧化鈉法,氫氧化鈉法是利用原料石墨中的雜質(zhì)(硅酸鹽等),在500℃以上的高溫下與氫氧化鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng),一部分生成溶于水的化合物,當(dāng)用水浸取和洗堿時(shí)而被洗去,另一部分不溶于水的化合物在洗堿后的作業(yè)中,與鹽酸反應(yīng)生成溶于水的氯化物,通過(guò)洗酸工段被除去,達(dá)到提高石墨品位之目的。墨品位之目的。具體工藝流程如下:石墨與氫與氫氧化鈉45%左右的溶液按1:0.8的比例在攪料機(jī)中充分混合,置于爐膛溫度為600℃~800℃的高溫熔融爐內(nèi)反應(yīng)一小時(shí)以上,然后將熔融后的石墨置于普通螺旋漿攪拌機(jī)內(nèi)加水浸取45~60分鐘,再進(jìn)入滌洗堿(氫氧化鈉溶液)作業(yè),洗成中性,加鹽酸反應(yīng),鹽酸的加入量約為石墨的40%~50%,中和后洗滌成中性,然后脫水烘

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