回收微硅粉的提纯及制备纳米二氧化硅材料产业化项目可研报告(编辑修改稿)

回收微硅粉的提纯及制备纳米二氧化硅材料产业化项目可研报告(编辑修改稿)内容摘要：

用于农肥和改良土壤品种。 国内微硅粉的开发和应用情况如下： 我国对微硅粉的应用研究和回收利用起步较晚，早期大部分硅铁生产企业对微硅粉的回收不够重视，一些规模较大的企业尽管回收了微硅粉，但没有发现其中的价值，而且 这些回收来的微硅粉二氧化硅含量大多数都不达标，尚属粗放型的工业副产品。 近几年，由于国家对环保的重视，逐步加强了对污染企业的管理，特别是国内对高强混凝土需求的增加，许多铁合金生产企业配备了收尘设备，并开发、引进了加密技术。 我国微硅粉产品发展迅速，在该领域与国外的差距逐步缩小。 高强度混凝土、微硅粉喷射混凝土、复合增强密度剂、硅粉砂浆、低水泥浇注料等科研成果都已通过了部级或省、市级技术鉴定，并已在许多工程中应用，技术经济效果显著。 国际市场供需现状 美国、俄罗斯、挪威、日本为微硅粉主要生产国。 目前，微硅 粉年生产量为：美国 30 万吨，俄罗斯 15 万吨，挪威 12 万吨，日本 7万吨。 目前，国际市场微硅粉需求量逐年增加，国外微硅粉的主要生产国如美国、俄罗斯、日本、挪威等微硅粉总产量大于 64 万吨 /年，仍然不能满足市场的需求。 由于中国硅铁和金属硅在国际上的产量处于突出的地位（ 2020 年约占世界产量的 2/3），副产的微硅粉受到国外终端客户的重视，国外客商纷纷到中国采购微硅粉，如挪威的埃肯公司，不仅逐渐投资垄断资源，而且已将研发中心迁到中国，每年都会将中国西北铁合金等国内大部分铁合金厂家的微硅粉以低价大量收购，在国内进行加工 后再高价卖到中国和国际市场上用于建筑、水泥、化肥等领域，年销售微硅粉达 25 万吨，利润丰厚。 从有关资料了解， 国外微硅粉市场庞大，高质量微硅粉应用领域十分广泛，但是高品质的微硅粉产量很少。 根据与埃肯公司（中国）研究中心有关人员的交流了解，得知该公司在挪威已经利用廉价水电在高温电弧炉中用硅石专门直接生产高纯微硅粉（实际上是气相白碳黑），这种微硅粉的价格高达 5000 美元 /吨。 国内市场供需现状 国内硅微粉应用起步时间不长，但增长迅速。 目前我国微硅粉产量达到 20 万吨 左右 ，其中大部分含二氧化硅为 90%以下品级。 除少部分用于耐火材料领域外，大部分作为低级原料被埃肯公司等国外公司低价所收购。 国内外微硅粉的开发和应用实践证明，将微硅粉进行高附加值资源化利用，是未来社会减少环境污染，创造大量财富的必然发展趋势。 目前， 国内微 硅粉的市场需求量约为 28~35 万 /年，但国内微硅粉仅有少数几家企业生产，符合国家标准的微硅粉产量总计约为18~20 万吨年，远远满足不了市场的需求。 国际市场供需预测 国际市场 上 ，微硅粉主要是用于耐火材料，由于硅微粉的高比表面积与高表面活性，可使耐火材料的性能得以极 大的提高而性能最佳、应用最广。 在不定形耐火材料中，既能减水，又能起到低温结合作用，是理想的结合剂和性能改善掺合物。 需求量也在不断的加大 ，仍有较大发展空间 国内市场供需预测 我国是世界耐火材料最大消费国，微硅粉在耐火材料中的应用技术相对成熟，而且从我国耐火材料的发展趋势看，由于“十一五”期间，冶金、建材等行业将保持稳步发展，耐火材料需求总量仍然很大，并将继续保持快速增长的趋势。 可以用于高档高低水泥耐火浇注料及预制件、大型铁沟及钢包料、透气砖、涂抹修补料、自流型耐火浇注材料及干湿法喷射施工应用、氧 化物结合碳化硅制品（陶瓷窑窑具、隔焰板等）、高温型硅酸钙轻质隔热材料、电瓷窑用刚玉莫来石推板、高温耐磨材料及制品、刚玉及陶瓷制品、赛隆结合制品等，微硅粉在耐火材料中的应用具有广阔的市场空间。 另外，我国高层建筑、铁路、桥梁、水工建筑等对微硅粉的需求与日俱增，市场潜力 *****。 混凝土是建筑业的基本材料，微硅粉的加人使高强度、高性能混凝土成为可能，虽然高性能混凝土并不是单指掺加微硅粉，其他填料如粉煤灰、高炉渣等都能提高混凝土的性能，但是微硅粉的掺加在改善混凝土综合性能方面更胜一筹，添加微硅粉后水泥的掺加量会明 显降低。 2020 年国家颁布实施的 《 高强高性能混凝土用矿物外加剂 》 GB/T 187362020 标准，就将 SiO2含量≥ 85% 的微硅粉列为 4 种矿物外加剂之一。 还有，高质量的微硅粉还可以代替气相二氧化硅在橡胶、塑料、油漆、农药、高性能陶瓷、复合化肥等领域使用。 随着国家经济建设的进一步发展，全国地水电、水利及公路交通基础设施大量开工，加之微硅粉的应用研究进一步深人和投资强度的提高，微硅粉的市场前景可观，潜力 *****。 项目产品大部分出口，主要销往美国、俄罗斯、日本、挪威等地， 由于 国内运用发展迅速，应加大国内市场的开发。 据市场调查，微硅粉目前的市场价格 在 1800～ 3800 元 /吨，主要是根据微硅粉中 SiO2含量、用途的不同，市场上微硅粉的价格也不同。 如果不考虑粒度、烧失量等因素， SiO2的含量越高、杂质含量越低，售价越高。 目前市场 96%微硅粉 市场平均价格为 8500 元 /吨 、 93%微硅粉 市场平均价格为 3300 元 /吨 、 88%微硅粉 市场平均价格为 1820元 /吨 、纳米二氧化硅 市场平均价格为 22500 元 /吨。 行内专家预计，随着市场对微硅粉需求量的增大和我国对国外公司垄断 的打破，国内外微硅粉价格有走高的趋势。 本项目产品价格定位低于市场平均价，拟定产品销售价格为 SF 96 微硅粉 8000 吨 /元、 SF 93 微硅粉 3000 吨 /元、 SF88 微硅粉 1800吨 /元、纳米二氧化硅 21000 吨 /元。 产品市场竞争力优势分析 （ 1）本项目投资相对较小，见效快，经济效益比较明显。 （ 2） *****硅铁产业发达，但微硅粉开发应用不够，导致原料微硅粉积压，原料成本低。 加上西北经济发展相对落后，电力、原材料价格便宜，成本低，具有一定的价格优势。 （ 3）项目产品国内国际 市场需求有上升趋势 ,并且是价格大幅上扬。 本项目市场前景非常乐观。 产品市场竞争力劣势分析 本项目产品为公司新开发产品，部分为高科技产品。 之前没有销售基础，因此产品市场开发期间，用户有一个认知过程。 所以，项目建成后，应加强对公司和产品宣传，通过在国内外市场上树立起公司的企业形象和知名度，走品牌化道路。 营销策略 在项目的前期筹建工作过程中，项目建设单位已与省内外多家混凝土公司和耐火材料制造公司达成了供销合作意向，而且部分产品已通过埃肯公司实现了出口，产品销售渠道已经建立。 虽然目前产品的销 售渠道已经建立，但项目建设单位仍应投入一定的资金和人力进行国内外市场的开发，积极与微硅粉的经营及使用单位合作，以优质产品和服务开拓潜在市场；同时积极进行微硅粉新产品的研制开发，不断开拓国内市场，扩大产品内销，以避免因出口市场波动带来的风险，确保产品销售。 在今天的市场竞争中，企业越来越重视产品的品牌宣传和建设，通过产品的品牌知名度来打开新市场和稳定已有的顾客，从而赢得更多的客户对公司和产品的认可度，进而获得更多的市场份额，为公司不断带来经济效益，使得公司能获得长远的发展。 要想使得公司获得更快、更稳定、更持 久的发展，任何一个公司都必须走品牌建设这条路。 因此应该重视公司形象和产品品牌的投资和建设，通过建立起良好的公司形象和知名的品牌系列产品在激烈的国内外市场竞争中稳步、健康、快速地发展。 随着应用领域的扩大 , 项目产品市场需求量不断增加，近年来其 市场发展良好、潜力 *****，在短期内风险风险较小。 但在潜在市场开发上存在一定风险。 第三章 建设规模与产品方案 根据企业自身条件、 原料来源、 市场需求和企业融资能力及长期规划，本项目拟定建设规模为年处理 30000 吨 微硅粉 ， 年产微硅 粉系列产品 22800 吨。 SF88 微硅粉 7800 吨 /年 SF 93 微硅粉 9000 吨 /年 SF 96 微硅粉 5000 吨 /年 纳米二氧化硅 1000 吨 /年 产品包装形式 SF88 微硅粉、 SF 93 微硅粉 、 SF 96 微硅粉 采用 25kg、 80 kg 两种规格 的 复膜塑料编织袋 包装；纳米二氧化硅采用 25kg 规格 的 复膜塑料编织袋 包装。 产品质量标准 本项目的 微 硅粉 产品参照 《中华人民共 和国黑色冶金行业标准— 不定形耐火材料用二氧化硅微粉》 YB/T115— 2020 执行 ，产品主要理化指标 见表 31： 微硅粉 产品质量指标表 表 31 项 目 SF96 SF93 SF88 SiO2 %≥ AL2O3 %≤ Fe2O3 %≤ CaO+MgO %≤ K2O+Na2O %≤ C %≤ 灼碱 %≤ PH 值 ≤ ～ ～ ～ 粒度（ 45um 筛余） %≤ 比表面积 ㎡ /g ≥ 15 水分 %≤ 高纯表面改性型纳米二氧化硅 产品 ， 是由 SiO2含量 ≥ 97%、 粒径2040nm、 表观密度 (150g/L)和 (70g/L)的 提纯微硅粉 经改性处理后制得。 用于橡胶、塑料、不饱和树脂等有机体系，可提高橡塑制品和树脂产品的复合性能、机械性能、光学性能等。 第四章 厂（场）址选择 址地点与地理位置 水文、 地质条件 厂区海拔 1400 米左右，地下水位在 30 米左右。 在钻探揭穿的 15 米深度内，表层为 2 米左右的砂类砾石，中细砂或填积的土类砾石层， 10~15 米为中粗沙砾或粗砂类砾石层。 10~15 米深度为现代河床沉积，结构疏松，砾石直径一般为 1~5 厘米， 0~10 米允许承载能力为 10~20 吨 /平方米， 10~15 米允许承载能力为 16~22 吨 /平方米。 地震烈度为 7 度。 气候 *****市 冬季严寒，夏季酷热， 全年日照时间长 ，昼夜温差大（ 年均日较差 ℃ ），戈壁沙漠多，植被稀疏， 属冷温带干旱气候。 主要气象条件如下： 交通能源 交通 *****市是 西北最大的钢铁生产基地，新亚欧大陆桥上的中转重镇。 公路、铁路、航空运输四通八达， 312 国道 、兰新铁路纵贯全境，民航 *****机场距市区 10 公里。 供电 *****市电力供应充裕。 用煤 本项目用煤为除炭公段的微硅粉除碳煅烧炉用煤，年需要量为6000 吨。 第五章 技术方案、设备方案和工程方案 工艺技术方案的选择 本 工艺 采用的“三步法”微硅粉提纯技术，“磁选”得到的 Fe3O4可作为炼铁原料，酸洗得到的以氯化铁为主的溶液，经蒸发浓缩后，可作为生产污水处理剂的原料。 关键技术属于集成创新，所采用的微硅粉煅烧及回收、 Fe3O4 高梯度磁选、微硅粉酸洗及分离、烟气余热回收 等技术和装备均已成熟并被我国所掌握。 通过集成创新，解决了硅铁行业烟气中粉尘和余热微硅粉的回收及资源化利用难题，对硅铁行业的技术进步和可持续发展具有重要的意义和积极的推动作用。 工艺流程及简述 主要工艺技术参数 生产主要工艺技术参数见 表 51 主要工艺技术参数表。 主要原材料、燃料、动力消耗指标 主要原料、燃料动力能耗指标见表 52。 本项目生产线设备选择遵循先进、合理、可靠、实用、经济的原则，均从国内生产厂家择优选购或定制。 根据设备选择原则，结合本项目建设规 模、产品生产数量和生产工艺要求选择设备。 微硅粉煅烧除碳、高梯度磁选除 Fe3O4 和酸洗除碱性氧化装置分别按年处理 1万吨和 2万吨原料微硅粉的两条生产线 规模配套。 年产 1000 吨纳米二氧化硅生产装置 按一条生产线配置。 工程项目组成 根据项目的生产、仓储规模，确定 本项目的建设 内容 主要 有 生产车间 、 造粒车间，原料清洗池 、配电室 等主要生产工程 、 公用工程、辅助生产工程。 工程建设具体内容见表 54。 项目组成表 表 54 序号 工 程 类 别 项 目 名 称 规 模 备注 一 主要 生产工程 一万吨 生产车间 1200m2 新建 两万吨 生产车间 2400m2 新建 二 辅助生产工程 库房 648m2 新建 三 公用工程 配电室 120m2 新建 余热锅炉房 480m2 新建 供水系统 原有 四 服务性工程 质检中心 1008m2 新建 五。