最新200kt-a磷石膏制水泥缓凝剂项目可行性研究报告

可行性研究报告

目 录

第一章 总 论 ............................................................................................................................................... 4

1.1 项目名称、主办单位及负责人 .................................................................................................... 4 1.2 可行性研究报告编制的依据和原则 ............................................................................................ 5

1.2.1 可行性研究报告编制的依据 ............................................................................................. 5 1.2.2 可行性研究报告编制的原则 ............................................................................................. 5 1.3 项目提出的背景、投资的必要性和经济意义 ............................................................................ 6

1.3.1 企业概况 ............................................................................................................................. 6

1.3.2 项目提出的背景、投资的必要性和经济意义 ................................................................. 6 1.4 可行性研究报告的工作范围及主要工作过程 ............................................................................ 8

1.4.1 可行性研究报告的工作范围 ............................................................................................. 8 1.5 研究结论 ........................................................................................................................................ 8

1.5.1 研究的简明结论 ................................................................................................................. 8 1.5.2 存在的问题和建议 ............................................................................................................. 9 1.6 综合技术经济指标 ...................................................................................................................... 10 第二章 市场预测 ....................................................................................................................................... 11

2.1 产品概况 ...................................................................................................................................... 11 2.2 产品竞争力分析 .......................................................................................................................... 12 2.3 市场需求预测 .............................................................................................................................. 13 2.4 产品价格分析 .............................................................................................................................. 14

2.4.1 产品价格确定的原则 ....................................................................................................... 14 2.4.2 产品价格分析 ................................................................................................................... 14

第三章 产品方案及生产规模 ................................................................................................................... 15

3.1 产品方案的选择 .......................................................................................................................... 15 3.2 生产规模、产品规格及质量指标 .............................................................................................. 17 第四章 工艺技术方案 ............................................................................................................................... 18

4.1 工艺技术方案的比较和选择 ...................................................................................................... 18

4.1.1 工艺技术方案的比较 ....................................................................................................... 18

4.1.2 工艺路线的确定 ............................................................................................................... 18 4.2 工艺流程 ...................................................................................................................................... 19

4.2.1 工艺原理 ........................................................................................................................... 19 4.2.2 流程简述 ........................................................................................................................... 19 4.2.3 物料平衡 ........................................................................................................................... 19 4.2.4 主要原材料及动力消耗 ................................................................................................... 19

4.3 主要设备 ...................................................................................................................................... 20 第五章 原材料、及动力供应 ................................................................................................................... 21

5.1 主要原料品种、规格、年需求量 .............................................................................................. 21 5.2电供应条件 ................................................................................................................................... 22 第六章 建厂条件和厂址方案 ................................................................................................................... 22

6.1 建厂条件 ...................................................................................................................................... 22

6.1.1 厂址的地理位置、地形、地貌概况 ....................................................................................... 22 6.2项目选址 ....................................................................................................... 错误！未定义书签。 第七章 公用工程和辅助设施方案 ........................................................................................................... 22

7.1 总图运输 ...................................................................................................................................... 22

7.1.1 总平面布置原则 ............................................................................................................... 22 7.1.2 总平面布置 ....................................................................................................................... 23 7.2 工厂运输 ...................................................................................................................................... 23

7.2.1 全厂运输量 ....................................................................................................................... 23 7.2.2 运输方案 ........................................................................................................................... 24 7.3 供电 .............................................................................................................................................. 24

7.3.1 全厂供电 ........................................................................................................................... 24 7.4土建 ............................................................................................................................................... 24

7.4.1 建筑设计原则 ................................................................................................................... 24 7.4.2结构设计 ............................................................................................................................ 25

7.5 维修及化验 .......................................................................................................................................... 25 7.6 贮运设施及机械化运输 ...................................................................................................................... 25 第八章 节 能 ............................................................................................................................................. 26 8.1 能耗指标及分析 .................................................................................................................................. 26

8.2 主要节能措施 ...................................................................................................................................... 26

8.2.1 供电 ........................................................................................................................................... 26 第九章 环境保护 ....................................................................................................................................... 26

9.1 设计依据及标准 .......................................................................................................................... 26 9.2 区域环境状况 .............................................................................................................................. 27

9.2.1 建设地区概况 ................................................................................................................... 27 9.2.2 建设地址“三废”排放状况 ............................................................................................... 27 9.3 主要污染源及污染物 .................................................................................................................. 27 9.4 治理措施 ...................................................................................................................................... 28

9.4.1 粉尘治理 ........................................................................................................................... 28 9.4.2 噪音治理 ........................................................................................................................... 28 9.4.3 废水的治理 ....................................................................................................................... 29

第十章 劳动保护与安全 ........................................................................................................................... 30 第十一章 工厂组织、劳动定员 ............................................................................................................... 35 第十二章 项目实施计划 ........................................................................................................................... 36 第十三章 结论和建议 ............................................................................................................................... 36

第一章 总 论

1.1 项目名称、主办单位及负责人

项目名称：有限公司200Kt/a磷石膏制水泥缓凝剂项目

主办单位： 法人代表：

1.2 可行性研究报告编制的依据和原则 1.2.1 可行性研究报告编制的依据

⑴磷石膏综合利用有关建设项目的基础资料 ⑵《投资项目可行性研究报告编制办法》；

⑶国家现行的有关法律、法规、标准、规范、规定和; 1.2.2 可行性研究报告编制的原则

⑴按照党四川省和德阳市提出的“灾后重建的战略布署，早日实现灾后大发展，坚持以市场为导向，以技术创新、技术进步为先导，以提高效益为中心，注重经济质量和环境质量，搞好资源综合利用，加快主业发展；

⑵选用切合实际、技术先进可靠、经济合理的工艺路线；依托厂内原有的公用工程、辅助工程等设施，减少工程投资，提高经济效益和社会效益； ⑶合理使用场地，本着节约用地的原则，满足该装置施工、安装、生产、产品运输等方面的要求；

⑷本项目属于环保综合利用工程，在设计中认真贯彻国家环保法规，确保“三废”排放达到国家和当地环保排放要求，避免造成二次污染； ⑸采用必要的控制系统和联锁系统，改善生产操作条件，保护操作人员的身体健康，创造一个安全、清洁、文明的生产环境；

⑹生产工艺采取有效措施节约能源，使物耗、能耗达到国内先进水平； ⑺建筑设计在经济实用的基础上注意美观，厂房尽可能考虑联合一体化、

轻型化、标准化；

⑻以经济合理、安全适用为原则，在确保工程质量的前提下，尽量降低工程造价，做到既节约投资又可加快建设进度，使项目综合技术经济指标达到国内先进水平。

1.3 项目提出的背景、投资的必要性和经济意义 1.3.1 企业概况

1.3.2 项目提出的背景、投资的必要性和经济意义 1.3.2.1 项目提出的背景

⑴关于印发发展改革委会同有关部门制定的《节能减排综合性工作方案》的通知指出，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出了“十二五”期间工业固体废物综合利用率达到７２％，主要污染物排放总量减少8%的约束性指标。这是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大举措；是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择；是推进经济结构调整，转变增长方式的必由之路；是提高人民生活质量，维护中华民族长远利益的必然要求。

加快节能环保产业发展。完善提升高效节能锅炉、大气污染防治装备、水污染防治装备、固体废弃物处理及资源化装备、高效节能电机、节能电力装备、监测仪器装备等重点领域技术装备水平，培育发展分布式能源、风光能源集成一体化、智能电网等清洁能源高效利用技术装备。加快成都、自贡两大核心产业基地研发、生产、服务一体化聚集发展，推

动有条件的地方培育发展一批节能环保特色产业园区。培育发展研发制造、工程总承包和运营管理维护一体化的企业。大力提升中小节能环保装备企业专业化水平和配套服务能力。抓好一批战略性、支撑性、带动性强的节能环保装备重大项目实施。强化激励，建立重点节能环保技术装备目录。规范发展节能环保服务业，推荐发布清洁生产审核、节能评估等第三方服务机构。做好节能环保产业运行情况的监测分析。

大力发展循环经济。深化循环经济产业园区建设，以能源资源高效、清洁、低碳、循环利用项目为载体，强化产业循环链接、补链延链，提升循环经济规模。以攀西国家资源创新开发区、硫磷化工集中区为重点，推进大宗工业固废资源综合利用示范工程建设。依托再生资源回收基地，推动废旧机电产品、塑料、废弃油脂等再生资源利用的规模化、产业化发展，提高产业聚集度。推进水泥窑协同处置城市垃圾示范项目建设，开展餐厨废弃物回收处理和绿色资源化利用试点。

“十三五”期间，国家将转变经济发展方式、注重环境保护和节能减排的要求提到了更高的层次，以科学发展观为统领，坚持走可持续发展之路是各地方、各企业的必然选择。 1.3.2.2 投资必要性和经济意义

近年来，我国十分重视环境保护和生态农业的发展，随着进入WTO 和京都环境协议书的生效，我国大量化学石膏的产生，给石膏建材的发展带来了机遇。我国化学石膏产出量最大的是磷石膏，其作为工业副产品与天然石膏主要成分相同，都是二水硫酸钙晶体，其物理化学性质具有共同点，

可用于硅酸盐水泥的缓凝剂，调节凝结时间，增强水泥强度；可用于生产石膏墙体材料，替代传统墙体材料；通过煅烧可生产各类建筑石膏粉；替代水泥基的砂浆、粉刷墙体、砌筑、黏结等用途；可用于油漆、颜料、塑料建材的生产，作为填充料。 ⑴

⑵积极建设磷石膏综合利用项目，可以促进企业节能减排，实现该公司提出的“资源环保型、技术进步型、出口外向型、安全效益型”的经营方针，实现公司的可持续发展。

⑶

本项目拟建于综上所述，本项目工程原料磷石膏富余，水、电落实。依靠该公司现有的公用工程设施，充分发挥公司的技术优势和丰富的资源优势，发挥大集团优势，向节能环保型、规模化经济过渡，项目具备较好的建设条件。

1.4 可行性研究报告的工作范围及主要工作过程 1.4.1 可行性研究报告的工作范围

本项目设计范围包括以现堆场磷石膏为原料生产水泥缓凝剂的生产装置及其相应的辅助设施，具体为：

1.主装置区：原料输送系统、二水石膏和水泥缓凝剂生产装置及成品储运；

2.辅助设施：厂区供电系统、维修间等设施。 1.5 研究结论 1.5.1 研究的简明结论

1.本项目工艺技术为公司自主研发的生产技术，技术可靠； 2.水泥缓凝剂广泛应用于水泥生产中，价格低于天然石膏，便于贮运和计量，受到了水泥生产企业的普遍欢迎，产品市场前景广阔；

3.由于本项目是环境保护综合利用项目，投产后能够全部消化有限公司现有装置副产的磷石膏，每年可减少渣场维修费用30 万元，同时对改善环境大有裨益，可受到国家的扶持；

4.本项目建设可安置部分富裕人员，缓解企业就业压力，并可摊消公司部分费用；

5.本项目财务评价表明，全部投资内部收益率（所得税后）14.6%，具有较好的经济效益。

本项目的实施不仅会产生明显的社会效益，同时也为企业赢得一定的经济效益。

以上分析表明本工程项目可行。 1.5.2 存在的问题和建议 ⑴存在的问题

1.磷石膏制水泥缓凝剂，由于具有诸多优势，目前想上该项目的单位较多，可能给产品的未来市场带来一定的压力;

2.本项目投产后，产品运输量大，尤其是水路运输所占的比重较大，应加强与运输部门、地方管理部门联系，统一协调，以保证产品运输畅通。

⑵建议

1.尽快建成投产，以占领这部分市场，争取主动；

2.本项目为废渣综合利用项目，应积极争取有关优惠，以最大限

度的降低生产成本，提高产品的市场竞争力。

1.6 综合技术经济指标 综合技术经济指标见表1-1。 表1-1 主要技术经济指标表

序号 一 1 二 1 三 四 1 2 五 1 六 1 2 3 七 1 名称 生产规模（公称） 水泥缓凝剂 产品主要规格 水泥缓凝剂 SO3 年操作日 主要原材料、燃料用量 磷石膏 添加剂 动力消耗 年耗电量 三废排放 废气 废水 废渣（煤渣） 运输量（厂外） 运入量 单位 Kt/a % d Kt/a Kt/a k.kwh Nm3/h M3/d t/d Kt/a Kt/a 指标 200 ≥40 300 200 10 2000 0 0 0 200 10 备注 2 八 九 十 十一 1 运出量 新增定员 其中：生产工人 总占地面积 全厂建筑面积 项目总投资 固定资产投资 Kt/a 人 人 ㎡ ㎡ 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 200 0 2 ～22000 ～4000 1500 1500 1500 0 1500 370 -50 生产期内平均 生产期内平均 （1） 建设投资 （2） 建设期利息 十二 十三 十四 项目总资金 年总成本费用 年利润总额

第二章 市场预测

2.1 产品概况

磷石膏是在湿法磷酸生产过程中，用硫酸分解磷矿石〔主要成份为 Ca5F(PO4)3〕时从过滤机排出的废渣。其主要反应式为：

Ca5F(PO4)3+H2SO4+nH2O→H3PO4+CaSO4·nH2O+HF↑

在工业生产中，每生产一吨磷酸（100%P2O5），约副产4～5 吨磷石膏。 其主要成份为二水硫酸钙，SO3 含量达一级石膏标准要求。

天然石膏是水泥生产的重要添加剂，加到熟料中可以调节水泥的凝结过程。这种作用主要是由于石膏能与水泥中水化的铝酸三钙和铁铝酸四钙

发生反应，生产钙钒石。钙钒石在水化的铝酸三钙和铁铝酸四钙的表面沉淀下来，形成有效的屏障，阻止铝酸三钙和铁铝酸四钙的继续快速水化，因此就控制了水化反应速度，避免了急凝，延长水泥的凝结性能，使水泥具有可操作性。

由于磷石膏主要成份和天然石膏一致，铜陵化工集团在多年研究基础上，于1999 年建成了100kt/a、2003 年建成了100kt/a 水泥缓凝剂装置，产品经水泥行业用户使用后，质量完全符合要求，深受用户欢迎。充分证明了磷石膏经过改质处理后完全可以替代天然石膏制水泥缓凝剂，并且有着天然石膏不可比拟的优势。与此同时，重庆发电厂、江西贵溪化肥有限责任公司、贵州宏福实业开发有限总公司、陕西江友建材有限责任公司、中化重庆涪陵化工有限公司等单位也先后利用我院技术建设了100kt/a～200kt/a 工业石膏制水泥缓凝剂生产线，并投入生产。

2.2 产品竞争力分析

中国是水泥生产大国，2010 年产量达18.8 亿吨，占全球水泥总产量的半壁江山。根据建材行业“十二五”发展规划，到2015 年，国内水泥需求和生产总量仍将保持在18—20 亿吨/年左右，并根据“控制总量，优化结构”的指导思想，逐步加大优质、高强水泥的比重，以满足高性能混凝土的配制需要。

水泥生产中石膏缓凝剂的添加量平均以3%—5%计，年需石膏原料近 8000 万吨，我国天然石膏资源年开采量已不能满足水泥行业的需求。我国天然石膏资源总量虽然丰富，但开采条件不一，分布极不均匀。据调查，有限公司周边地区天然石膏的开采量逐年减少，加之价格高，已无竞争力。

为此，如何利用本地区丰富、廉价的工业废渣磷石膏替代天然石膏一直引人关注。上海、杭州等地水泥企业在二十世纪八十年代即进行过有益的尝试，但由于早期利用时对磷石膏的改质、成型等问题未能得到有效解决，影响了磷石膏在水泥行业的大规模推广应用。

安徽铜陵化工集团化工研究设计院有限责任公司经过多年的研究，成功地解决了磷石膏的净化、改质及造粒成型等技术难题，并于1999 年5 月在铜化集团磷石膏综合开发有限责任公司建成投产了国内第一套10 万吨/年水泥缓凝剂生产线。产品经国家建材研究院检测和安徽海螺、湖北华新等国内骨干水泥企业的使用，证明对水泥性能无害且使用方便，完全可以替代天然石膏，并具有如下突出的优势：

⑴价格低廉，提高了水泥企业的经济效益;

⑵SO3 含量高，缓凝效果好，并具有SO3 和P2O5 双重缓凝效果，对道路 水泥尤为适合；

⑶水泥缓凝剂产品颗粒均匀，强度适中，方便运输、计量且无需破碎， 可节省水泥企业的生产人员及电耗、维修费用等。

正由于磷石膏水泥缓凝剂产品在性能上完全能替代天然石膏，并拥有上述诸多优势，产品投放市场以来，日益为广大厂家所接受。2003 年9 月铜化集团又新建300kt/a 水泥缓凝剂生产线，使磷石膏处理利用能力达到400kt/a，目前水泥缓凝剂装置产销两旺，显示出强大的市场竞争力。 2.3 市场需求预测

磷石膏水泥缓凝剂运输半径在100km 内最经济，以公司为中心点满足该运输半径的大型水泥生产厂就有多个，分别列表于下：

表2.1周边大型水泥生产企业一览表

序号 1 2 3 4 合计 公司名称 水泥生产量（kt/a) 200 200 500 300 1200 缓凝剂使用量(kt/a) 60 60 150 90 360 上表所列各水泥公司均在距公司80km 范围内，通过市场情况分析，可以肯定，在有限公司周边水泥企业的现有生产能力达120 万吨/年，年需缓凝剂量36 万吨。只要磷石膏质量能够达到水泥缓凝剂的质量要求，价格上与天然石膏相比有优势，就能够取代天然石膏。公司现在建设年产20 万吨磷石膏制水泥缓凝剂装置是完全符合产业和市场要求的。随着国家水泥新标准的实施和优化产业结构的进一步落实，大型水泥企业正紧紧抓住有利时机，加快发展步伐，这也为该项目上马提供了良好的市场拓展机遇。

2.4 产品价格分析 2.4.1 产品价格确定的原则 ⑴产品价格以产品价值为基础；

⑵产品价格与市场的供需状况密切相关，在企业走向市场的今天，企业可以根据市场的供求情况决定具有竞争力的产品价格。

2.4.2 产品价格分析

通过市场分析和水泥行业近期发展规划，并考虑该公司周边地区有一

定天然石膏矿分布的因素，磷石膏水泥缓凝剂的销售价格应根据水泥市场天然石膏价格而定。目前水泥厂使用的缓凝剂主要来源于天然石膏生产和火力发电厂脱硫石膏生产。天然石膏到厂价160 元/t，脱硫石膏80 元/t（含水15%），价格均高于以磷石膏为原料的水泥缓凝剂。

天然石膏出于环境压力，开采量逐年减少，加之价格高，已无竞争力； 脱硫石膏因昆明周边火电厂少，无法满足水泥生产企业需求，脱硫石膏在使用过程中工艺复杂，多数水泥企业不乐于接受。因此磷石膏水泥缓凝剂将具备价格优势，是未来水泥生产企业的下一个目标。据此分析，磷石膏水泥缓凝剂销售价格可在20～35 元/吨（含税），但为使产品投放市场后能具有更强的竞争能力，本项目财务评价中，水泥缓凝剂的价格仍以16 元/吨（含税）计，以保证在100 公里销售半径内，到水泥生产厂家的成本不高于45 元/吨，与天然石膏和脱硫石膏相比具有一定的价格优势。

第三章 产品方案及生产规模

3.1 产品方案的选择

磷石膏作为工业废渣，长期以来由于多方面的原因未得到很好的利用。就目前技术开发的情况看，其利用途径主要以下有三个渠道：

1.磷石膏制硫酸联产水泥

因国内硫资源分布不均匀，随着湿法磷酸的发展，对于缺硫地区将磷石膏制取硫酸并联产水泥无疑是一条既可弥补硫资源不足，又能解决磷石膏出路，使资源得到综合利用的有效途径。目前我国已在鲁北集团等多家企业建成磷石膏制硫酸联产水泥的“三、四、六”工程（即年产三万吨磷铵、四万吨硫酸、六万吨水泥项目），通过多年的实践，技术已趋成熟。

但由于该技术工艺流程长、能耗高、投资大和受到地区资源的影响而未能大面积推广。

2.磷石膏经水洗净化后制硫酸钾副产氯化铵

磷石膏先经漂洗去除部分杂质后与碳酸氢铵进行第一步反应，生成硫酸铵和碳酸钙的料浆，加水洗涤、分离出固体碳酸钙，滤液（硫酸铵）与氯化钾进行第二步反应，再加水洗涤、分离出硫酸钾，经干燥后得产品硫酸钾；滤液（氯化铵）经蒸发、分离得到副产品氯化铵。该技术在青岛东方化工股份有限公司应用。磷石膏二步法制硫酸钾副产氯化铵技术，由于存在着工艺路线长、固体碳酸钙难以使用，加之大量的洗涤水需处理等问题，也未能得到大面积的推广应用。

3.磷石膏经改质后制水泥缓凝剂，用作水泥生产中的添加剂

我国天然石膏85%的产量均用于水泥缓凝剂，其市场潜力较大，而用磷 石膏代替天然石膏作水泥缓凝剂符合国家关于推动资源综合利用、促进循环经济、实施可持续发展战略的需要，且投资少，磷石膏处理量大。该水泥缓凝剂具有如下特点：

㈠干基SO3 的含量高达40%以上，缓凝效果好；

㈡物理形态为粒球状，强度适中，颗粒直径为10-20mm，方便电子秤均 匀配料，下料容易，不堵料；

㈢无需破碎，减少了人员、破碎系统的电耗及机械维护费用； ㈣SO3 的含量高，使用量较一般天然石膏少；同时价格比天然石膏低， 能降低水泥的生产成本。

从磷石膏综合利用的途径看，水泥工业是磷石膏综合利用产品的吸纳

大户，再结合前面的市场分析，本项目确定水泥缓凝剂为最终产品。 3.2 生产规模、产品规格及质量指标

为使该装置具有规模效益，结合四川地区的市场、运输、建设场地、关键设备生产能力等因素，确定本项目产品水泥缓凝剂设计生产规模为200kt/a（实物）。

磷石膏水泥缓凝剂作为一种新产品，铜陵市绿阳建材有限责任公司在国内率先制定了企业标准Q/THLJ·01-2000《水泥缓凝剂》，之后农业部也制定了相应行业标准；2008 年，国家正式发布了国标GB/T21371-2008《用于水泥中的工业副产石膏》。

本产品执行国标GB/T21371-2008《用于水泥中的工业副产石膏》并部 分参照铜陵市绿阳建材有限责任公司现行企业标准，各项指标如下： ⑴矿物组成

硫酸钙含量（质量分数） ≥75% ⑵附着水① ≤16.0%

⑶对水泥性能的影响应符合下表的规定：

试验项目 凝结时间 标准稠度需水量 沸煮安定性 水泥胶砂流动度 水泥胶砂抗压强度 钢筋锈蚀 性能对比指标（与比对水泥相比） 延长时间小于2h 绝对增加幅度小于1% 结论不变 相对降低幅度小于5% 3天降低幅度不大于5%,28天降低幅度不大于5% 结论不变 水泥与减水剂相容性 初始流动性降低幅度小于10%，经时损失率绝对增加幅度小于5% ⑷粒度②

料球粒度分布 10～20mm 料球含量≥90%。

⑸放射性物质 应符合GB6566 的规定。 注：国标相应条款要求 ①：由买卖双方协商确定；

②：产品的粒度不大于300mm,如有特殊要求买卖双方协商确定。

第四章 工艺技术方案

4.1 工艺技术方案的比较和选择 4.1.1 工艺技术方案的比较

磷石膏的主要成份和天然石膏一致，均为二水硫酸钙，其含量一般高达90%以上。用磷石膏替代天然石膏作水泥缓凝剂不仅理论上可行，实践中也得到了广大水泥生产厂家的普遍认同。但由于原料磷石膏湿含量高达25%，颗粒细微，粘附性强，且伴随着磷酸生产含有微量的可溶性磷、氟杂质，如不经处理直接使用，将不便于水泥生产厂家的输送、贮存及配料控制，并影响水泥性能。实践已证明，磷石膏如不经改质和成型处理，难以满足广大水泥厂家的使用要求，这也是长期以来磷石膏在水泥行业中未能得到大规模推广应用的根本原因。

4.1.2 工艺路线的确定

公司结合本项目处理量大的特点，确定本项目的工艺路线为：

⑴采用单系列生产线，以简化流程，提高劳动生产率，降低生产成本， 节约建设用地；

⑵添加一定量的改性添加剂，调整磷石膏原料的PH 值，消除磷石膏原料中有害杂质的影响；

⑶采用湿式作业及密闭破碎的形式控制粉尘。 4.2 工艺流程 4.2.1 工艺原理

据研究，磷石膏原料中的磷、氟杂质以水溶性、枸溶性、不溶性三种形式存在，其中影响水泥性能的为水溶性、枸溶性两种，呈酸性，而不溶性的磷、氟则基本无害，可视为一种惰性填料。基于此，在处理工艺上，选取廉价且对水泥性能无害的碱性添加剂，中和磷石膏中的酸性物，生成难溶性的磷酸钙和氟化钙，从而消除超缓凝作用，用于生产水泥。

4.2.2 流程简述

将现渣场堆放的磷石膏、电石渣按一定比例用装载机上入料斗，通过给料机匀速喂入Ⅰ级打散机，进行初步打散，并通过皮带机进入Ⅱ级打散机继续打散均化，出料后通过皮带机输送到成品库，并经过固化反应后出厂。 磷石膏、电石渣 计量 一级打散机 皮带机 二级打散机 皮带机 成品库 4.2.3 物料平衡

本项目物料平衡见图4-1。 4.2.4 主要原材料及动力消耗

水泥缓凝剂主要原材料及动力消耗见表4-1 表4-1 水泥缓凝剂主要原材料及动力消耗表

序号 一 1 2 二 3 名称 原料 磷石膏 添加剂 动力 电 单位 Kg/t Kg/t Kwh/t 数量 942.5 57.5 2 备注 4.3 主要设备

表4-2 主要设备一览表

序号 1 2 名称 皮带机 打散机 规格 0.6米 1X0.6 3 给料皮带器 1米 4 装载机 台 ZL50 2 租赁 台 1 单位 条 台 数量 2 2 备注

图4-1 物料平衡图

添加剂（4.05t/h)

水泥缓凝剂 （含游离水14.5%）（80.55t/h) 蒸发水（0.405t/h) 水泥缓凝剂生产 预混合（81t/h)

第五章 原材料、及动力供应

5.1 主要原料品种、规格、年需求量 ⑴磷石膏

本项目所用的主要原料为有限公司所附产的磷石膏。磷石膏常规组份平均如下：

序号 名 称 指 标(%) 备 注 1 2 3 4 CaO SO3 结晶水 P2O5 0.6 40 0.5 0.3 磷石膏的需求量约为200kt/a，主原料来自于距装置区约300m 的磷石膏二水，采用汽车运输。

⑵添加剂

本项目需改性用添加剂10kt/a，外购，要求有效成分含量在65%以上。 5.2电供应条件

电需求由有限公司供应。

第六章 建厂条件和厂址方案

6.1 建厂条件

6.1.1 厂址的地理位置、地形、地貌概况 6.1.1.1地理位置

第七章 公用工程和辅助设施方案

7.1 总图运输 7.1.1 总平面布置原则

⑴ 以企业近期和远期发展规划为思路，结合厂区周边的自然条件、地形条件、交通运输条件，进行总体设计，合理利用土地。

⑵ 装置区建设充分依托公司厂区现有的公用工程和辅助设施，在满足企业生产的前提下，合理使用土地。

⑶ 满足生产工艺流程条件下，统筹规划，合理地布置各生产单元。做

到布局合理，分区明确，管线便捷，物流运输顺畅。

⑷ 总平面设计严格执行现行的相关规范和规定，在满足消防及安全卫 生的同时，注意厂区的绿化美化。 7.1.2 总平面布置

在功能分区上将厂区划分为原料区、生产区、成品区、公用及辅助设施区。对应的主要建构筑物为：磷石膏二水、主厂房，成品库房，公用及辅助设施为：办公室、化验室、库房。

在平面布置上，二水在厂区的南侧，主厂房和成品库房在布置在厂区的东侧。办公室、化验室布置在厂区的北侧。

整个厂区的总平面布置满足了生产工艺、消防安全、通风采光及工业卫生的要求。

7.2 工厂运输 7.2.1 全厂运输量

本项目全年厂外运输量为20 万吨，其中运入量为1 万吨，运出量为20 万吨，运输量分布见表7-2。 表7-2 全厂运输量总表

运输起迄点 序号 物料名称 起点 1 2 厂外运输 一、运入 添加剂 磷石膏 厂外 厂内 迄点 添加剂库 二水 （万吨/年） 1 19 汽车 汽车 运输量 运输方式 1 合计 二、运出 水泥缓凝剂 合计 总计 成品库 厂外 20 20 20 20 汽车 7.2.2 运输方案 1.原料运输

本项目的电石渣、磷石膏均采用汽车运输方式。 2.产品运输

本项目成品水泥缓凝剂主要销往周边水泥企业，采用汽车运输方式。 7.3 供电 7.3.1 全厂供电 ⑴用电概况

有限公司装置区内已设有总配电站，其负荷容量能满足新建装置用电。 ⑵设备容量及负荷等级

200kt/a 水泥缓凝剂项目设备容量约为33kW，负荷见下表

用电设备 装机容量（kW） 主 厂 房 30 其 它 3 合 计 33 7.4土建

7.4.1 建筑设计原则

⑴贯彻“实用、经济，在可能条件下注意美观”的设计方针，设计尽量满足工艺流程和生产管理的要求，方便操作、安装和检修；

⑵厂房布置力求联合化、露天化、轻质化； ⑶尽量利用地方材料； 7.4.2结构设计 厂房主要结构形式： ⑴基础

本工程主要厂房采用钢筋混凝土柱基础，大型设备基础采用钢筋混凝土块式基础。

⑵主要材料：彩钢瓦、钢材 表7-3 主要建、构筑物一览表

占地面积序号 名 称 （㎡） 1 2 3 4 主厂房 成品库 二水 其他 合计 400 3000 20000 100 21560 （㎡） 400 3000 20000 220 21560 钢结构框架 钢结构框架 钢筋混泥土地坪 砖混结构 轻钢屋盖 办公室等 建筑面积结 构 形 式 备 注 7.5 维修及化验

⑴本项目新建化验室以保证日常化验监测工作。 ⑵维修利用公司原有维修人员运维。 7.6 贮运设施及机械化运输

本项目贮运的物料有添加剂及产品等，年总运输量20万吨。 1.原料运输及机械化

磷石膏原料就近在二水直接取料，通过汽车直接输送至原料库。 本项目磷石膏需求量为20 万吨/年，由于磷石膏直接从二水运至生产区，改质处理后直接送往成品库房，故本项目不考虑原料库，利用原二水。 成品库面积计算：

考虑雨季的影响，为平衡生产与销售间的衔接，成品库存贮量按4000t 考虑，成品库设计面积拟为1200m2。

第八章 节 能

8.1 能耗指标及分析

本项目的主要特点是将磷石膏进行改质，按一定比例配比加工后入库待销售。不需要烘干、造粒。 8.2 主要节能措施 8.2.1 供电

选用低压净电电容器组，以提高功率因素；照明光源选用高发光效率的新光源或混光照明，尽量选用节能型灯具。

第九章 环境保护

9.1 设计依据及标准

⑴《中华人民共和国环境保》（19.12.26）

⑵《建设项目环境保护设计规定》（87）国环字第002 号文； ⑶《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2010）；

⑷《环境空气质量标准》（GB3095-1996）二、三级标准；

⑸《声环境噪声标准》（GB3096-2008）3 类标准；

⑹《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）Ⅲ类标准； ⑺《煤炭工业污染物排放标准》（GB 20426-2006）；

⑻《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）三级标准； ⑼《恶臭污染物排放标准》（GB145-1993）厂界三级标准； ⑽《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类标准；

⑾《建筑材料放射性核素限量》（GB6566-2010）MRa≤1.0 Mr≤1。 9.2 区域环境状况 9.2.1 建设地区概况

有限公司所在地位于区内。工厂东面南面为主公路，西面为预留空地，北面为

9.2.2 建设地址“三废”排放状况

有限公司拥有完善的“三废”处理装置和设施，现有生产区域的“三废”排放物全部达标排放，满足环保要求。新建厂区生产过程中无三废产生。

9.3 主要污染源及污染物 ⑴粉尘

粉尘主要为给料器、打散机扬尘。 ⑵噪声

本装置强噪声源主要来自设备噪声。 ⑶废水

本项目废水主要为生活污水，污水量为0.2m3/d。

⑷废渣

本项目不需要烘干，无废渣产生。

主要污染物产生及处理后排放情况见表9-1。 表9-1

序号 1 2 5 污染源 污染物名称 处理前浓度 处理后浓度 9.4 治理措施 9.4.1 粉尘治理

（1）无组织排放粉尘的治理

水泥缓凝剂生产过程中打散机、给料器等连接部位易产生扬尘，本设计在连接部位设置帆布软密封连接。并严格控制磷石膏的水分等形式控制无组织排放粉尘。

（2）二水石膏运输阶段粉尘治理

二水石膏运输过程中，因水分含量大约22%，故无粉尘产生，部分散落在地下的磷石膏，定期清理。

9.4.2 噪音治理

设计除对各主要排噪设备采取消声、减振治理措施，布置上采用减震、 隔声处理。人工操作在操作室进行，需进入强噪音设备近旁进行巡检时，

配发耳塞等防护用品，以减轻噪声的危害。 9.4.3 废水的治理

在装置区域内主要废水是生活污水，生活污水经生化池处理达标后由排水管道同公司废水集中汇至总排放口。

9.5环境监测 9.5.1 监测内容

⑴大气监测：对主要排气点进行监测，监测频率为每月或每旬一次 ⑵水质监测：对该项目废水出口水质进行监测，监测频率为每月一次； ⑶噪声监测：对主要噪声源及厂界进行监测，监测频率为每月昼、夜各一次。

9.5.2 监测项目 ⑴大气：TSP、PM10

⑵水体：PH、CODCr、BOD5、SS ⑶噪声：车间噪声、厂界区域噪声 9.5.3 监测人员

由于本项目隶属科技有限公司，该公司现有监测机构健全、力量充足，完全可承担本项目的监测工作，因此本着节约人力物力的原则，不设置监测人员，监测工作由有限公司统筹考虑。

9.6 环保投资估算

该项目环保投资概算约为万元，占总投资的4%。具体见表9-2。 9.7 环境影响评价

本项目工艺清洁，污染物数量较少，并实施污染物排放全过程控制，

无生产废水、废渣产生。在今后的建设过程中严格按“三同时”原则落实污染物消除或减少的各项处理措施，投产后加强生产管理和环境管理，保证各项处理措施的正常运行，将能达到国家规定的各项标准和规定， 保护周围生态环境和居民的健康。 表9-2 环保投资估算表

序号 1 2 3 4 5

数量 价格 (万元)

第十章 劳动保护与安全

10.1 设计依据

⑴《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》原劳动部1996 第3 号令

⑵《中华人民共和全生产法》第70 号令（2002.6.29） ⑶《危险化学品安全管理条例》第344 号令（2002.1.26） ⑷《化工企业安全卫生设计规定》HG20571-95 ⑸《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2010

⑹《工作场所有害因素职业接触限值 第1 部分:化学有害因素》 GBZ2.1-2007

⑺《工作场所有害因素职业接触限值 第2 部分:物理因素》GBZ2.2-2007

⑻《建筑设计防火规范》GB50016-2006

⑼《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-1992 ⑽《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-1985 ⑾《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994（2000）

⑿《__________化工企业静电接地设计规程》HG/T20675-1990 ⒀《化学品分类和危险性公示 通则》GB13690-2009 10.2 工程概述

10.2.1 工程性质、地理位置及自然条件中的主要危险因素及防范措施

本项目利用有限公司磷石膏生产水泥缓凝剂，属环保综合利用项目。项目拟建在2#渣场附近。

1.本地区五至十月为雨季，降雨量约占全年85%，土建设计中采取屋面 防雨和排水措施，并尽可能利用自然采光条件。

2.根据国家地震局1990 年《中国地震烈度区划图》，抗震设防烈度为7 度第三组，设计基本地震加速度值为0.15g，本项目建筑物地震设防烈度为8 度。

3.夏季最高气温为33.4℃，故在设计中加强防暑降温措施。 10.2.2 主要工艺、原料、半成品、成品及主要危害概述

⑴工艺路线：采用磷石膏为原料，通过混合改性生产得水泥缓凝剂。

⑵主要原料：磷石膏，含水约在22—25%，PH 值4～6，粉状，基本无危害。

⑶成品：水泥缓凝剂，粉状，含水约14%，无危害。 10.3 生产过程中职业危害因素的分析

本项目危害因素为二水石膏运输过程中可能产生的粉尘飞扬、滑跌、夏季高温以及风机产生的噪音等。

10.4 劳动保护设计中采用的主要防范措施 10.4.1 防火、防爆

1.本项目的生产类别为丁类，生产厂房、成品库的耐火等级为二级，装置区内可能发生的火灾为A 类和带电火灾，在设计中建构筑物防火严格执行《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）。

2. 电气防爆措施按《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 （GB50058-1992）执行。

3.消防系统以消火栓系统和灭火器配置为主。 消防措施详见消防章节说明。 10.4.2 工艺设计中采取的防范措施

工艺生产过程中的正常操作、检测、参数调整都在控制室内进行，并设有自动的声光报警和连锁系统，以保护操作人员和设备的安全。

10.4.3 防尘

生产过程中产生粉尘的部位主要有二水石膏运输、 10.4.4 降噪

本项目噪音来源主要为设备，设计上对设备采用消声器和房间隔离手

段，保证车间内噪音可降至65dB 以下。

10.4.5 防暑降温

在一般性室内设有风扇，控制室内设有空调。 10.4.6 防滑、防跌、防机械伤害

钢平台、钢梯均采用花纹钢板或圆钢制作，所有平台、台阶设有护栏，厂房内所有吊装孔均配有盖板或栏杆，以防滑跌。

高速传动设备均设有安全罩，防止伤人。 10.4.7 防雷、防静电

用电设备不带电的金属外壳和插座的安全插孔均设有接地保护； 根据生产工艺及劳动安全的要求，对关键设备设有电气连锁装置，防止 误操作；

供电系统设有断电保护装置，当过电压、超负荷及线路短路时能自动保护；

对厂房等建筑物，按规范要求设有屋面避雷带，防止直接雷击，并将高出厂房的金属设备如排气筒等均作防雷接地。 10.4.8 其他职业安全卫生防护措施

⑴对于设备的检修、起吊、安装以及用料的配给等，各生产厂房采用电动葫芦或手拉葫芦进行操作，减轻 体力劳动强度。

⑵本项目设安全员，由技术人员负责监督和检查各岗位的生产安全和劳动保护的执行情况及设施配备情况。

⑶依托有限公司现有的劳动安全管理机构和职业安全卫生机构，负责对职工加强上岗培训和安全教育及发生安全危害事故时的救护。

10.5 安全色和安全标志 10.5.1 安全色

⑴化工装置安全色执行《安全色》（GB23-2008）的规定； ⑵消火栓、灭火器、灭火桶、火灾报警等消防用具以及严禁人员进入的危险操作区的护栏采用红色；

⑶车间的安全通道、太平门等采用绿色，工具箱、更衣柜等采用绿色； ⑷化工装置的管道刷色和符号执行《工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识》（GB7231-2003）的规定。

10.5.2 安全标志

化工装置安全标志执行《安全标志及其使用导则》（GB24-2008）的规定。

10.6 投资概算

生产环节劳动保护防范设施费用共计5 万元。 10.7 予期效果及评价

本设计对职业安全卫生，从场地布置到设备布置，从原料运输到产品出厂，采取了一系列的防范措施，大大改善了操作环境，预计本项目的职业安全卫生完全能够达到国家、地方和主管部门的各项规定。

10.8 消防

10.8.1 本工程火灾危险性类别的确定 ⑴设计采用的标准规范

《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）。 《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）。

⑵火灾类别的划分

本工程根据生产原料及产品情况，原料堆场、生产车间及成品库所生产和贮存的物料基本上是非燃烧固体。本工程的生产类别为丁类，生产厂房、成品库的耐火等级为二级，装置区内可能发生的火灾为A 类。但对于有重要电器、仪表等场所，如控制室、配电室等，其生产类别均以丙类考虑，可能发生A 类和带电类火灾。

10.8.2 消防措施

根据生产特点，本工程消防措施以水消防为主，化学消防为辅。依托公司原有的消防管网。

10.8.3 安全可靠性

本工程采取以防为主的方针，从总图布置，建筑设计上，都以安全、防火为出发点，有系统地进行全面考虑。在消防措施上，将水消防和化学消防相结合，可以保证扑灭初期火灾，但在扑灭初期火灾的同时，应立即向消防部门发出报警信号，以求援助。

灭火器设置一经审查通过后，一定要严格进行，加强管理，专人负责。 同时要定期检修、维护消防器材，更换药品等，以保证灭火设施的有效灭火效能。

采用以上消防措施后，只要严格按照有关规范进行施工，认真执行操作规程，加强防火安全意识，就可使工程火灾危险性降低，防火安全得到保障。

第十一章 工厂组织、劳动定员

11.1 工厂组织

本项目建成后，录属于有限公司管理。 11.2 工作制度

采用阶段性工作的办法，每天工作8小时。 11.3 劳动定员

在设备选型及工艺设计中充分考虑生产的自动化问题，根据生产的实际需要及岗位人员设定，生产、非生产及管理人员共计4 人。

第十二章 项目实施计划

本项目综合实施计划主要依据建厂条件、投资安排、设备和材料供应及设计、施工工作量等因素，参考国内类似工程实施进度情况进行编制。 该工程计划一次规划，一次设计，一次实施。应建设方要求，建设进度 从初步设计审批，设备定货合同签订之日起，用1 个月时间建成投产，时间紧，任务急，为使工程按实施计划顺利进行，要求建设单位精心组织，周密安排，协调好各方面的关系，使设计、施工和设备交付以及安装调试等环节紧密衔接，交叉进行，确保工程建设如期完成。

第十三章 结论和建议

13.1 研究结论

1、磷石膏水泥缓凝剂广泛的应用于水泥生产中，价格低于天然石膏，受到了水泥生产企业的普遍欢迎，产品市场前景广阔。

2、由于本项目是环境保护工程项目，投产后能够全部消化掉有限公司现有装置副产的磷石膏，对改善环境大有裨益，受到国家的扶持，故本项目的建设不仅会产生明显的社会效益，同时也为企业赢得一定的经济

效益。

以上分析表明本项目可行。