XX县XX化工有限责任公司
稀土分离生产线异地搬迁建设项目可行性研究报告
XX设计研究院
二0一0年十二月
XX县XX化工有限责任公司
稀土分离生产线异地搬迁建设项目
可行性研究报告
第一章总论
第一节项目名称、主办单位、企业性质、法人及编制单位第二节项目编制的依据和原则
第三节项目背景和进展情况
第四节项目的范围
第五节研究结果
第二章市场分析和价格预测
第一节市场分析
第二节价格预测
第三章生产规模、产品方案及工艺改造方案
第一节生产规模
第二节产品方案
第三节工艺改造方案
第四章工艺装置
第一节工艺技术选择
第二节主要操作条件
第三节装置工艺流程
第四节装置布置
第五节主要设备选择
第六节消耗指标
第五章建厂条件和厂址选择
第一节建厂条件
第二节厂址选择
第六章总图运输及土建
第一节总图运输
第二节土建
第三节采暖通风和空气调节
第七章控制仪表
第一节设计原则
第二节控制水平
第三节主要仪表选型
第八章公用工程
第一节供汽
第二节给排水
第三节供电
第九章环境保护
第十章职业安全与工业卫生及消防
第一节职业安全与工业卫生
第二节消防
第十一章企业组织及定员
第十二章项目实施规划
第十三章投资估算和资金筹措
第一节投资估算
第二节资金筹措
第十四章经济评价
附图：
1、区域位置图（图号： )
2、总平面布置图（图号： )
3、工艺流程图（图号： )
4、防爆区域划分图（图号： )
5、有毒气体检测平面布置图（图号： )
6、消防设施平面布置图（图号： )
第一章总论
第一节项目名称、主办单位、企业性质及编制单位
项目名称：XX县XX化工有限责任公司混合稀土分离生产线异地搬迁建设项目
主办单位：XX县XX化工有限责任公司
企业性质：有限责任公司
法人代表：XXX
项目拟建地址：XX县工业园区
编制单位：中国石化集团XX工程有限公司
第二节项目编制的依据和原则
一、项目编制依据
1 、法律、法规和政策。
2 、XX县XX化工有限责任公司混合稀土分离生产线异地搬迁建设项目可行性研究委托书。
3 、XX县XX化工有限责任公司十二五发展规划初步设想。
二、项目编织的原则
1、可行性研究报告的内容及范围遵照项目建议书的有关精神进行编制。
2、2006年，国家发展和改革委员会批准成立甘肃XX工业园区以来，XX工业园区提出“工业入园、规划先行、以特立区、布局集中、用地集约、产业聚集”的产业政策。XX县XX化工有限责任公司立足现实，抢抓历史机遇，引入工业入园的发展模式，增加XX县XX化工有限责任公司实力，促进企业持续良性发展，创造具有良好的经济、环境和社会效益。为此，本项目的设计指导思想是：
（1）、尽量节省投资，以便做到投资省、见效快。
（2）、电力、盐酸等依托甘肃中天化工有限责任公司，避免了重复投资，减少运距，提高本项目的经济效益，增强产品在市场上的竞争能力。
高度重视环境保护，认真进行“三废”治理，治理后的“三废”符合国家规定的排放标准。本项目严格执行防火、劳动保护及职业安全卫生方面的有关标准、规范。
第三节项目背景和进展概况
一、项目背景
XX县XX化工有限责任公司是生产氯化稀土、硝酸稀土、稀土分离产品、氧化稀土、稀土金属、磷酸等产品的化工企业。产品广泛应用于炼油、化工、冶金、铸造等行业。历经十几年的扩建、技术改造，现已建成年处理3000吨混合碳酸稀土多品种分离生产线，目前总资产2850万元，现有员工106人，其中各类专业工程技术人员16人。
公司位于XX县XX镇下铨村，地处黄河南岸，与XX水电厂相毗邻、距兰海、刘兰高速公路8公里、紧挨水电四局铁路专用线，水、电、交通运输便利。由于拟建的兰州-刘家峡沿黄河南岸的滨河公路要从现有厂区穿过，因此，企业决定将现有混合碳酸稀土多品种分离生产线等整体搬迁至甘肃中天化工有限责任公司厂区内，并配套建设辅助生产设施。
二．项目进展
1、项目的选址已确定在XX县工业园区甘肃中天化工有限责任公司厂区。
2、XX县XX化工有限责任公司与XX县工业园区已达成将氯化稀土、硝酸稀土、稀土分离产品、氧化稀土、稀土金属、磷酸等产品生产线整体迁入工业园区的意向。
3、经XX县工业园区和甘肃中天化工有限责任公司同意，甘肃中天化工有限责任公司转让原电石厂工业用地的土地使用权给XX县XX化工有限责任公司作为搬迁建设用地。项目占地面积约35亩，拟建厂区东南西北依次为中天公司消防队、中天公司厂区、中天公司乙炔车间、XX县环宇制氧有限公司。
第四节项目范围
本项目属于异地搬迁建设项目，主要产品为年处理3000吨混合碳酸稀土生产钐铕钆富集物，氧化镨钕、稀土金属、氯化谰铈等。1000吨/年磷酸生产装置等及其产品。本项目主要产品及其生产能力见表1-1。
表1-1 产品方案及设计规模
项目总投资2320万元。资金全部由企业自筹。本项目主要生产工序包括：溶配料工段、萃取工段、后加工工段、制备工段；辅助性生产工序包括：变配电工段、热力供应工段、中控化验；其他设施有库房、酸库、料液澄清库、原料贮存库等。项目组成见表2。
表1-2 项目组成情况表
第五节可行性研究结论
一、主要经济技术指标
表1-3 主要技术经济指标表
二、可行性研究结论
XX县XX化工有限责任公司自组建以来为本地工业做出了积极的贡献。解决了100多名本地劳动力就业，且员工收入逐年递增，经济效益和社会效益显著。
本项目实施后，可依托中天公司的部分公用设施和中天公司的技术力量，盐酸、烧碱等运输成本减少。这对于增强企业竞争力是十分必要的。
本项目经济效益好，技术先进可靠，无环境污染，耗能低，因此本项目投资少，见效快，经济效益和社会效益较好，请上级部门尽快批准，以便早日实施。
第二章市场分析和价格预测
第一节市场分析
我国是稀土资源大国。据地质研究数据，世界稀土基础储量为154000千吨，其中中国占据了57.7%。我国稀土矿主要分为以内蒙古包头白云鄂博稀土矿为代表的混合型轻稀土矿、四川冕宁氟碳铈轻稀土矿和以南方中重离子稀土矿。从产量上看，2003-2008年间，我国稀土产量增加了31%，供应了全球90%以上的稀土精矿需求。
稀土应用广泛，且在引领全球新材料发展之路。因为稀土具有优异的光、电、磁、超导、催化等物理性能，能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料，因此被广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、能源保护、农业等领域。目前，中、日、美三国已成为全球稀土消费的主要驱动力，占世界稀土消费量的85%，其中，高科技领域的应用美国和日本分别占稀土消费量的72%和90%，稀土将引领全球未来新
材料发展之路。稀土消费增长迅速，尤其是新材料领域的应用成为增长最快的领域。稀土消费量增长迅速，而包括稀土永磁体、贮氢合金材料、发光荧光材料、净化催化剂等在内的新材料领域是稀土最大的，也是增长最快的消费领域。因风电、电动汽车和节能减排等领域的消费拉动，预计未来稀土消费的主要增长点为钕铁硼、镍氢动力电池和荧光稀土灯三个领域。
氯化稀土：主要指以轻稀土为主的稀土矿物，经碱法或酸法处理并通过P507分组后得到的轻稀土氯化物的混合物。其中含有氯化镧铈、氯化镨钕、氯化钐銪钆等。主要用于电解混合稀土金属，稀土合金和提取单一稀土元素的原料，也可作石油化工催化剂，助催化剂和稀土抛光粉原料。中国是稀土消费增长最快的国家，从2004年至今，稀土消费量维持在10%以上的增速，尤其是新材料领域的消费从2003年至今维持在30%以上的增速。截至2008年，我国稀土消费达6.77万吨，其中新材料领域的稀土消费量为3.85万吨，占稀土消费量的56.9%。
预计未来20-30年内不会有其他性能更优异的磁体取代钕铁，而全球风力发电机及混合电动汽车的发展，未来3-5年钕铁硼需求量仍会保持20%以上的高增长率。
硝酸稀土：是由轻稀土元素镧、铈、镨、钕中的两种或两种以上硝酸盐组成的无机混合物。可作为化肥广泛用于各种粮食、油料、糖料、蔬菜、水果、花卉、烟草、茶叶和橡胶等作物，亦用于牧草和林木种植。还可用作制取石油裂解催化剂等。
稀土氧化物：用来制取混合稀土金属，提取单一稀土产品的原料等。
稀土金属：可加工成板、箔、棒、线、管等材，广泛应用于冶金工业电子工业核工业精密仪器等技术领域的新型实用材料，且应用范围还在不断扩大。
磷酸：纯净的磷酸是无色液体，高沸点酸，易溶于水。磷酸是三元中强酸，不易挥发，几乎没有氧化性。具有酸的通性。遇金属反应放出氢气，受热分解产生剧毒的氧化磷烟气，具有腐蚀性。主要用于金属表面处理剂，磷酸盐原料制品，有机反应催化剂，耐火材料添加剂，活性碳处理剂等。
目前XX县XX化工有限责任公司生产的产品主要销往中国石油天然气股份有限公司
兰州石化分公司兰炼催化剂分厂，中核华原钛白股份有限公司，甘肃民丰化工有限公司等。稀土产品及磷酸的需求量逐年上升，故XX县XX化工有限责任公司发展稀土系列产品及其它化工产品潜力较大。
第二节价格预测
我国政策为稀土业护航，提升稀土战略地位。我国稀土行业经历了从90年代初廉价出口稀土资源到逐步收紧的过程，近几年，我国为了限制无序竞争，加强资源保护，相继出台了一些政策法规保护稀土资源，促进行业健康有序地发展，而各地方政府为了应对经济危机，保护稀土战略资源，启动了中国式储备制度。而在一系列政府扶持下，稀土价格在经历了2008-2009年大跌后，于2010年下半年部分稀土价格涨势明显。预计2011年稀土行业的调控政策将密集出台，这将加快行业的整合及有序运行，有助于维持稀土价格在高位运行。
第三章生产规模、产品方案及工艺方案
第一节生产规模
本项目为异地搬迁新建项目，将原有年处理3000吨混合碳酸稀土多品种分离生产线和年产1000吨磷酸生产线搬迁到XX县工业园区中天公司厂区内。其中稀土加工及分离规模仍为3000吨，其中镧铈氯化物2195吨，镨钕氧化物262.9吨，钐铕釓富集物32.1吨；年产磷酸1000吨。
年操作日：333天（8000小时）。
第二节产品方案
本项目不变更工艺。稀土生产仍采用将混合碳酸稀土加盐酸溶解，加氯化钡除硫酸根，得到混合氯化稀土料液，进入萃取分组分离、焙烧等工序生产45%的镧铈氯化物，99%以上的镨钕氧化物，Eu2O3/TREO～8%,TREO～95%的钐铕釓富集物。磷酸仍以黄磷为原料，磷在空气中燃烧生成五氧化二磷用水吸收生产75%的磷酸。
第三节工艺方案
一、年处理3000吨混合碳酸稀土多品种分离生产线及磷酸生产由下列车间组成： ------料液配置车间 ------浓缩结晶车间 ------萃取车间 ------碳沉车间 ------成品车间 ------磷酸车间
二、上述稀土分离及磷酸生产的物料流程示意图如下所示
磷酸生产物料流程图
硝酸
碳酸稀土
硝酸稀土物料流出图
盐酸盐酸氯化钡
钐铕钆金属
稀土生产物料流程图
第四章工艺装置
第一节工艺技术选择
本建设项目属异地搬迁建设，新建的3000吨/年稀土分离生产装置及1000吨/年磷酸生产装置工艺不进行变更，采用原有工艺技术。
稀土分离生产工艺过程为：混合碳酸稀土加盐酸溶解，加氯化钡除硫酸根，得到混
合氯化稀土料液，进入萃取分组分离生产工序。
萃取分离生产工艺采用P507-煤油-RECl3-HCl萃取系列，实现轻、中氯化稀土的分离。具体过程首先P507与氢氧化钠、煤油以一定比例混合，通过控制皂化度、流速、进行P507皂化，以提高P507萃取容量，由于P507是一种酸性磷类萃取剂，而稀土元素随原子序增加原子半径收缩与P507萃取剂形成螯合物的稳定性也随之增大，萃取能力遵循正序萃取规律；通过控制料液酸度、反液酸度、流比、级数等工艺条件，采取分馏萃取方式，经P507萃取、HCl洗涤，连续进行轻、中稀土氯化物分离。
萃取分组、分离主要过程及主要反应如下：
皂化段：(HA)+NaOH= Na(HA)+H
2
O
萃取段：RECl
3
+3Na(HA)=RE(HA)3+3NaCl
反萃段：RE(HA)
3+3HCl= RECl
3
+3(HA)
上步得到钐铕钆富集物、镨钕富集物、镧铈富集物等稀土氯化物溶液，其中镧铈氯化物溶液直接作为产品外售或浓缩为固体，钐铕钆富集物、镨钕富集物氯化物溶液经碳酸钠沉淀、洗涤得到稀土碳酸盐，稀土碳酸盐在900-1100oC高温条件下灼烧生成稀土氧化物，其反应式如下：
2RECl
3+3Na
2
CO
3
=RE
2
(CO
3
)
3
↓+6NaCl
RE
2(CO
3
)
3
(加热)= RE
2
O
3
+ 3CO
2
↑
因有机萃取剂为高价值生产要素，故生产过程中每一步水相出槽均采用两步油水分离方式，严格控制水相夹带有机萃取剂。该萃取生产工艺具有产品纯度、回收率较高，可自动控制，实现连续生产，萃取剂循环使用等特点，具有较好的经济效益。
硝酸稀土生产工艺为：
将原料碳酸稀土和硝酸加入酸溶槽反应后进行压滤，滤液经澄清后送入成品罐储存待售。
磷酸生产工艺为：
黄磷经熔磷锅熔融后进入压磷罐，再经压磷罐压入司磷罐，控制流量后喷入燃烧水
合塔，并给塔内持续补充压缩空气，使喷入的黄磷与氧气反应生成五氧化二磷，气态五氧化二磷经冷凝器冷凝后经水吸收成为磷酸进入成品酸配置槽，尾气经酸雾回收分离器，分离回收的磷酸也进入成品酸配置槽，水合塔内自然冷凝后的稀酸从塔底流入稀酸回收槽，回收后用于配置成品酸浓度，成品酸配置好后放入计量槽，产品经计量后用泵打入成品储罐。
第二节主要操作条件
表3-1 主要操作条件
磷酸生产工艺指标：
温度：司磷罐、熔磷罐、压磷水罐、熔磷槽、热水槽温度：65—70℃；
循环酸温度：60—70℃；
冷却水终温：≤70℃。
冷却水总管压力：2—3 Kg/cm；
蒸汽总管压力：2—3 Kg/cm；
空气总管压力： 4 Kg/cm；
司磷罐磷压力：0.6—0.8 Kg/cm；
燃烧水合塔负压：—1 ——5MM水柱；
比重：循环酸比重控制在 1.50—1.55之间。
第三节装置工艺流程
参见稀土分离工艺流程图（图：）、硝酸稀土工艺流程图（图：）、磷酸工艺流程图（图：）。
第四节装置布置
拟新建厂址西面比东面高出10米，此次新建将厂区自西到东平整为三级阶梯，每级高度差约为3.3米，设备间物料呈自流状态。布局力求紧凑、完整、合理，根据各装置单元组成类别、生产特点、工艺流程及管理的要求，辅助生产设施位于厂区西面，生产车间位于厂区中部，生活区位于厂区东部。
具体装置布置参见总平面布置图（图：）。
第五节主要设备
表3-2 主要设备一览表
表3-3 磷酸车间设备明细表
第六节消耗指标表3-4 稀土生产主要原辅材料消耗表
表3-5 磷酸生产主要原辅材料消耗表
第五章建厂条件和厂址选择
第一节建厂条件
一、厂址自然地理概况
XX县工业园区（原XX化工总厂）位于甘肃省XX县境内的XX镇，地处黄河上游，河谷盆地的左（西）岸，东临黄河，西靠方台山，南与XX水电厂相毗邻（距水坝2km)，北与盐集村仅一沟之隔（虎狼沟）。该厂南距刘家峡化工厂约25km，东距兰州市中心72km，距西固工业区44km，因此，该厂具有良好的社会协作条件。
XX境内有水电四局铁路专用线与兰青铁路、兰新铁路等干线相通，厂外公路与兰青、兰新公路相交会，交通运输方便。
该区域内水力发电站比较集中，该厂附近的XX水电站发电能力350MW，上游25km 处有发电能力1250MW的刘家峡水电站，厂北15km处还有发电能力180MW的八盘峡水电站，当地电力充沛，为发展工业提供了极其有利的条件。
见区域位置图（图： )
二、地区自然条件
1、气温极端最高 39.l℃
极端最低－23.1℃
历年平均最高17.2℃