大修渣处理方案

铝业分公司 10000 吨 年电解槽大修渣处置方案 可行性研究报告 1 铝业分公司电解铝大修渣无害化转化方案 编制 审核 批准 铝业分公司 二 一七年七月 铝业分公司 10000 吨 年电解槽大修渣处置方案 可行性研究报告 2 一 概况 电解铝工业中 铝电解槽一般在使用 5 6 年后需进行大修 大修时 电解槽内清除的废内衬 即为电解槽大修渣 铝业分公司每年大修电解槽 约 100 台 正常情况下估计最大数量 每年产生大修渣约 10000t 目前 主要采取转运至渣场 进行填埋处理 但由于大修渣里面含有大量可溶性 氟化物 氰化物 被国家环保部门定性为危废物 大修渣中有害物质遇水 浸出渗入地下 进入地下水 对土壤和地下水系产生严重污染 目前国家 相关部门已经明确禁止批建新的大修渣储存渣场 因此现有填埋方式不能 满足国家环保相关要求 当前 环保问题国家日益关注 企业必须有义务和责任将所产生危废 物无害化转化处理或回收综合利用 2017 年 铝业分公司根据集团公司 安排积极开展了大修渣无害化处理项目的前期工作 经过收集资料以及调 研国内相关电解铝企业 结合分公司实际 编制了本建议方案 二 必要性 铝电解槽大修渣主要包含阴极炭块 耐火砖 扎糊 保温砖 防渗浇 注料 耐火灰浆及绝热板等 由于长期高温条件下受到电解质液的侵蚀 停槽后的大修渣中含有可溶性氟化物及氰化物 其中可溶性氟化物具有强 烈的腐蚀性 属于有害物质 氰化物为剧毒物质 大修渣中氰化物和氟化 物的来源 石墨电极中粘结剂沥青中带入氰化物 电极工作时高温条件下 氮气和碳的相互作用生成氰化物 电解铝生产工艺中加入的氟化铝 冰晶 石的熔解渗透产生氟化物 目前 国内电解铝企业对电解槽大修渣除部分耐火材料回收利用外 其余排放途径均基本为填沟倾倒 或露天堆放 没有妥善的处置措施 这 些大修废渣受雨水冲刷和浸泡 其中的可溶性氟浸出后进入水中 渗入地 下 有可能污染土壤和地下水 另外废渣长期露天堆放 渣表面风化 形 铝业分公司 10000 吨 年电解槽大修渣处置方案 可行性研究报告 3 成粉尘 可产生二次扬尘 污染大气 因此 必须依靠科技进步开展电解 槽大修渣的无害化转化处理或回收综合利用 才能保证电解铝行业符合国 家相关环保政策的需要 实现电解铝工业的和谐可持续发展 同时改善环 境 造福社会 本建议方案选择了较为成熟的大修渣无害化转化处理工艺 三 项目厂址及规模 1 厂址 产业园东南角 2 建 设 规 模 本 项 目 主 要 是 对 大 修 渣 危 险 固 体 废 物 进 行 无 害 化 转 化 处 理 年 处 理 规 模 为 10000t 包 含 新 建 厂 房 及 大 修 渣 处 理 设 备 等 面 积 约 为 900 m2 同 时 考 虑 大 修 渣 处 置 前 堆 放 仓 库 面 积 约 700m2 和碳渣处理项 目一起考虑建设 3 设计规模 按 照 本 项 目 年 处 理 10000t 能 力 建 厂 设 计 规 模 为 日 处 理 大 修 渣 20t 每 小 时 处 理 矿 量 为 2 5t h 设 计 取 3 0t h 4 生产制定 新 建 大 修 渣 无 害 化 处 理 车 间 生 产 制 度 为 每 年 运 行 250 天 每 天 作 业 16 小 时 每 班 作 业 8 小 时 四 大修渣概述 1 大 修 渣 产 生 量 分 公 司 每 台 电 解 槽 大 修 产 生 的 大 修 渣 约 重 100T 按 图 纸 理 论 计 算 单 台 槽 重 量 135497KG 减 去 钢 棒 37810KG 按 照 全 年 计 划 100台 槽 计 算 全 年 产 生 的 固 废 约 10000T 大 修 渣 中 炭质材料约占 37 氟化盐约占30 其 他物质主要是碳素材料 氧化铝 霞石 莫来石 钠铝氧化物 少量碳化 铝 氮化铝 铝铁合金以及微量氰化物等 铝 业 分 公 司 400KA电 解 槽 大 修 渣 组 成 见 表 1 表 1 400KA预 焙 槽 大 修 渣 组 成 组 成 碳 素 氮 化 硅 结 合 碳 化 硅 防 渗 浇 注 料 硅 酸 盖 板 隔 热 耐 火 砖 干 式 防 渗 料 陶 瓷 纤 维 捣 打 料 氧 化 铝 合 计 铝业分公司 10000 吨 年电解槽大修渣处置方案 可行性研究报告 4 产 生 量 t 槽 49953 7122 6579 821 9428 22716 331 336 400 97686 比 例 51 2 7 3 6 7 0 8 9 7 23 3 0 3 0 3 0 4 2 大 修 渣 浸 出 毒 性 试 验 电 解 铝 生 产 过 程 采 用 熔 盐 电 解 法 即 以 氧 化 铝 为 原 料 以 氟 化 盐 冰 晶 石 氟 化 铝 为 熔 剂 通 以 直 流 电 在 电 解 生 产 过 程 中 一 部 分 含 氟 电 解 质 被 电 解 槽 炭 质 内 衬 吸 收 再 扩 散 到 其 它 内 衬 材 料 中 相 关 环 保 部 门 曾 对 电 解 槽 大 修 渣 各 组 份 及 混 合 样 进 行 过 浸 出 毒 性 试 验 结 果 见 表 2 浸 出 试 验 结 果 各 企 业 电 解 槽 均 相 差 不 大 表 2 电 解 槽 大 修 渣 浸 出 毒 性 试 验 结 果 成 份 部 位 pH 无 量 纲 F 1 mg L CN 1 mg L 炭 块 11 44 3500 6 8 扎 糊 11 68 13000 12 3 耐 火 灰 浆 11 00 400 0 015 耐 火 砖 7 89 290 0 017 保 温 砖 6 48 26 0 009 耐 火 粉 6 58 220 0 011 绝 热 板 7 04 2220 0 008 混 合 样 10 50 2200 0 018 由 上 表 可 以 看 出 电 解 槽 大 修 渣 中 扎 糊 氟 化 物 浸 出 液 浓 度 最 高 炭 块 次 之 其 他 部 位 相 对 较 低 氰 化 物 为 剧 毒 物 质 其 中 炭 块 中 含 量 高 达 6 8mg L 扎 糊 甚 至 达 到 了 12 3mg L 因 此 铝 电 解 槽 产 生 的 大 修 渣 属 危 险 废 物 主 要 污 染 物 为 氰 化 物 和 氟 化 物 当 大 修 渣 遇 水 如 雨 水 地 表 水 铝业分公司 10000 吨 年电解槽大修渣处置方案 可行性研究报告 5 地 下 水 时 所 含 氰 化 物 和 氟 化 钠 等 将 溶 于 水 使 氟 离 子 和 氰 离 子 混 入 江 河 渗 入 地 下 污 染 土 壤 和 水 源 对 周 围 生 态 环 境 造 成 严 重 污 染 其 若 污 染 影 响 将 是 长 期 的 因 此 大 修 渣 属 工 业 危 险 废 物 是 电 解 铝 企 业 造 成 环 境 污 染 的 主 要 因 素 之 一 3 大 修 渣 性 质 界 定 根据 中华人民共和国固体废物污染环境防治法 规定 危险废物 是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别 方法认定的具有危险特性的废物 根据 国家危险废物名录 修订版 征求意见稿 规定 具备 具有易燃性 腐蚀性 反应性 毒性或感染性 可能具有 中一种或 多种危险特性 或可能对环境或人类身体健康具有危害 需要按危险废物 进行管理的固态或液态废物列入 国家危险废物名录 国家早在 1996 年就颁布了危险废物系列鉴别标准 其中与电解槽大 修渣相关的有 危险废物鉴别标准 腐蚀性鉴别 GB5085 1 1996 和 危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别 GB5085 3 1996 并于 2007 年对 危险废物鉴别标准进行了重新修订 对其内容进行了较多补充和完善 修 订前后的标准中有关 pH 和无机氟化物的限值见表 3 表 3 鉴别标准修订前后 pH 无机氟化物限值对照表 危险废物鉴别标准 腐蚀性鉴别 危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别 标 准 GB5085 1 1996 GB5085 1 2007 GB5085 3 1996 GB5085 3 2007 pH 值 12 5 或 2 0 12 5 或 2 0 无机氟 化物 浸出液浓度 50mg L 浸出液浓度 100mg L 根据上述定义 对照表2和表3 可知 电解槽大修渣属于危险废物 如 不进行有效的综合利用或无害化处理或贮存处置不当 将对土壤和地下水 存在长期潜在的污染影响 铝业分公司 10000 吨 年电解槽大修渣处置方案 可行性研究报告 6 4 大 修 渣 无 害 化 处 理 环 保 要 求 电 解 槽 大 修 渣 处 理 指 标 应 满 足 危 险 废 物 鉴 别 标 准 浸 出 毒 性 鉴 别 GB5085 3 2007 标 准 对 应 于 本 方 案 的 无 害 化 目 标 物 的 总 氟 化 物 和 总 氰 化 物 的 标 准 其 技 术 指 标 见 表 4 表 4 大 修 渣 处 理 后 废 渣 和 废 水 的 指 标 总 氰 化 物 总 氟 化 物 PH 值 处 理 后 的 废 渣 5 mg L 100mg L 6 9 处 理 后 的 废 水 5 mg L 100mg L 6 9 检 测 方 法 参 考 执 行 国 标 GB T15555 11 1995 抽 样 检 测 GB T 7486 1987 抽 样 检 测 检 测 结 果 判 定 执 行 危 险 废 物 鉴 别 标 准 浸 出 毒 性 鉴 别 GB 5085 3 2007 标 准 五 同行业大修渣处理方法 1 填 埋 法 目 前 我 国 对 电 解 槽 大 修 废 渣 的 处 理 方 法 主 要 是 采 用 填 埋 法 填 埋 法 处 理 大 修 废 渣 主 要 工 作 包 括 废 渣 的 运 输 渣 场 的 场 址 选 择 渣 场 的 设 计 布 置 废 渣 填 埋 前 的 预 处 理 渗 滤 液 的 处 理 等 填 埋 法 处 理 大 修 废 渣 主 要 弊 端 一 是 占 用 大 量 土 地 造 成 土 地 资 源 得 大 量 浪 费 二 是 未 能 根 本 处 理 有 毒 有 害 物 质 存 在 污 染 隐 患 如 果 处 理 不 当 将 会 污 染 地 下 水 系 祸 害 子 孙 后 代 2 其 他 处 理 方 法 火 法 技 术 处 理 电 解 槽 大 修 渣 该 方 法 能 有 效 破 坏 氰 化 物 氟 化 物 以 HF 形 式 逸 出 或 转 化 为 相 对 不 溶 的 氟 化 物 耐 火 材 料 分 解 为 满 足 环 保 要 求 的 惰 性 渣 处 理 后 物 料 适 于 填 埋 或 作 为 原 料 出 售 该 方 法 主 要 应 用 于 美 国 其 缺 点 是 对 设 备 气 密 性 要 求 很 严 投 资 巨 大 且 消 耗 大 量 能 源 还 会 造 成 二 铝业分公司 10000 吨 年电解槽大修渣处置方案 可行性研究报告 7 次 污 染 国 内 对 大 修 渣 处 理 的 研 究 起 步 较 晚 研 究 技 术 主 要 是 湿 法 处 理 和 直 接 利 用 都 处 于 小 实 验 阶 段 没 有 批 量 推 广 应 用 据 文 献 资 料 报 道 燃 烧 法 也 是 去 除 氰 化 物 的 有 效 方 法 加 热 到 300 时 废 槽 内 衬 中 约 99 5 的 氰 化 物 消 失 加 热 到 400 时 约 99 8 的 氰 化 物 消 失 加 热 到 700 以 上 时 氰 化 物 完 全 消 失 但 其 氟 化 物 的 回 收 同 样 面 临 设 备 气 密 性 的 严 格 要 求 针 对 铝 电 解 槽 废 槽 内 衬 大 修 渣 污 染 严 重 的 现 状 中 国 铝 业 郑 州 研 究 院 在 研 究 废 槽 内 衬 危 害 性 的 基 础 上 提 出 并 开 发 了 加 热 法 处 理 废 槽 内 衬 使 之 无 害 化 的 CHALCO SPL 技 术 2003 年 完 成 了 实 验 室 研 究 及 扩 大 试 验 进 行 了 阶 段 性 鉴 定 得 到 了 以 张 国 成 院 士 为 首 的 专 家 们 的 好 评 2004 年 底 建 成 了 国 内 首 家 废 槽 内 衬 材 料 无 害 化 处 理 工 业 示 范 工 程 专 利 CN01106228 2报 道 了 硫 酸 酸 解 法 处 理 废 内 衬 的 方 法 将 废 内 衬 粉 碎 后 投 入 注 入 水 和 浓 硫 酸 的 酸 解 罐 中 进 行 酸 解 产 生 的 气 体 用 水 反 复 淋 洗 回 收 氢 氟 酸 酸 解 后 产 生 的 滤 渣 和 滤 液 进 一 步 处 理 其 滤 渣 可 制 取 石 墨 粉 和 工 业 氢 氧 化 铝 氧 化 铝 其 滤 液 可 生 产 氟 化 盐 硫 酸 盐 产 品 该 专 利 未 能 工 业 化 应 用 专 利 01128395 5 未 授 权 报 道 了 用 废 阴 极 炭 块 生 产 阳 极 保 护 环 的 方 法 将 废 阴 极 炭 块 破 碎 后 作 为 干 料 以 糖 浆 或 淀 粉 为 粘 结 剂 混 匀 后 即 成 保 护 料 把 保 护 料 通 过 模 具 直 接 捣 固 安 装 在 阳 极 钢 爪 上 保 护 料 在 阳 极 使 用 中 进 行 自 焙 烧 形 成 牢 固 的 保 护 环 该 技 术 若 使 用 长 期 将 对 电 解 生 产 产 生 不 利 影 响 同 时 也 未 见 有 电 解 铝 企 业 使 用 该 技 术 将 废 阴 极 块 送 往 发 电 厂 代 替 煤 燃 烧 利 用 阴 极 炭 的 热 值 但 含 HF的 燃 烧 废 气 难 处 理 且 对 设 备 有 腐 蚀 而 且 无 法 处 理 废 耐 火 材 料 3 本 方 案 拟 采 用 的 处 理 方 法 铝业分公司 10000 吨 年电解槽大修渣处置方案 可行性研究报告 8 本 方 案 处 理 方 法 主 要 思 路 是 将 含 氟 含 氰 化 物 的 电 解 槽 大 修 渣 与 水 溶 性 钙 镁 铝 离 子 化 合 物 和 在 水 中 可 形 成 次 氯 酸 的 钙 镁 钠 盐 混 合 加 水 球 磨 制 浆 待 浆 料 中 浸 出 的 氰 化 物 被 次 氯 酸 还 原 分 解 氟 化 物 与 浆 料 中 的 钙 镁 铝 离 子 反 应 生 成 不 溶 于 水 的 无 毒 的 氟 化 钙 CaF2 MgF2 AlF3沉 淀 后 采 用 离 心 固 液 分 离 或 过 虑 沉 降 池 固 液 分 离 分 离 后 的 水 可 复 于 用 前 段 处 理 工 艺 沉 淀 后 的 固 体 物 可 用 于 耐 火 材 料 生 产 的 添 加 剂 或 建 筑 材 料 4 现 行 处 理 方 法 小 结 填 埋 法 不 能 彻 底 解 决 大 修 渣 有 害 物 质 的 处 理 问 题 对 电 解 槽 大 修 渣 无 论 是 贮 存 或 填 埋 都 有 及 其 严 格 的 要 求 要 投 入 巨 额 的 渣 场 建 设 和 运 行 管 理 费 用 且 存 在 长 期 的 潜 在 污 染 隐 患 因 此 此 方 法 从 长 期 发 展 的 角 度 来 讲 是 不 可 行 的 其 他 技 术 方 法 在 工 业 化 实 施 时 均 遇 到 了 很 大 困 难 或 因 设 备 腐 蚀 问 题 难 解 决 或 因 废 弃 液 无 法 达 标 排 放 或 因 无 法 处 理 全 部 大 修 渣 的 有 害 物 质 或 者 能 较 好 地 处 理 氰 化 物 但 其 中 氟 化 物 处 理 难 度 较 大 均 无 法 做 到 大 修 渣 无 害 化 处 理 的 完 美 统 一 本 方 案 所 采 用 处 理 技 术 可 以 使 大 修 渣 真 正 的 做 到 无 害 化 处 理 处 理 后 的 大 修 渣 可 以 将 其 由 危 废 物 变 成 普 通 固 废 从 根 本 上 消 除 污 染 隐 患 达 到 国 家 一 般 固 废 标 准 从 根 本 上 消 除 污 染 隐 患 则 是 最 佳 和 最 终 方 案 六 工艺设计方案 1 工 艺 流 程 大 修 渣 粉 碎 制 粉 计 量 抽 样 预 检 与 A 制 剂 混 合 一 次 反 应 与 B 制 剂 和 C 试 剂 混 合 二 次 反 应 新 生 成 物 抽 样 检 测 排 出 废 渣 压 滤 制 饼 水 循 环 使 用 大 修 渣 无 害 化 处 理 工 艺 流 程 图 详 见 图 2 图 2 大 修 渣 无 害 化 处 理 工 艺 流 程 图 铝业分公司 10000 吨 年电解槽大修渣处置方案 可行性研究报告 9 2 工 艺 过 程 简 述 本 工 艺 基 于 专 利 技 术 对 破 碎 机 球 磨 机 和 反 应 搅 拌 器 进 行 技 术 改 进 及 集 成 使 之 适 用 电 解 铝 企 业 电 解 槽 大 修 渣 无 害 化 处 理 制 粉 后 先 人 工 抽 样 提 取 大 修 渣 粉 料 进 行 化 验 分 析 根 据 分 析 氟 化 物 和 氰 化 物 的 含 量 处 理 系 统 自 动 调 整 和 配 制 反 应 制 剂 的 添 加 量 然 后 将 定 量 的 大 修 渣 粉 料 送 入 混 料 机 与 除 氰 化 物 的 A 制 剂 充 分 混 拌 均 匀 后 通 过 输 送 机 将 混 拌 后 的 混 料 送 入 反 应 器 打 开 进 水 开 关 向 反 应 器 中 加 入 定 量 的 水 搅 拌 反 应 大 约 30 分 钟 在 同 一 搅 拌 反 应 器 内 投 入 处 理 氟 化 物 B 制 剂 和 C 制 剂 搅 拌 反 应 大 约 30 分 钟 根 据 反 应 器 的 旁 路 通 道 提 取 液 的 检 测 数 据 调 整 反 应 时 间 和 B C 制 剂 的 添 加 量 直 到 检 测 数 据 达 到 国 家 排 放 标 准 为 止 最 后 通 过 搅 拌 反 应 器 出 料 口 将 处 理 完 的 废 料 排 出 通 过 水 循 环 利 用 系 统 将 过 滤 净 化 后 的 水 再 次 回 收 循 环 到 处 理 线 实 现 了 真 正 意 义 上 零 排 放 的 目 的 3 总 体 技 术 指 标 处 理 后 固 体 废 物 中 总 氟 化 物 F 具 体 指 标 为 100mg L 总 氰 化 物 CN 具 体 指 标 为 5 mg L 设 备 年 处 理 能 力 10000 吨 大 修 渣 废 料 4 大 修 渣 处 理 后 的 成 分 根 据 其 他 企 业 委 托 黎 明 化 工 研 究 院 化 工 新 材 料 检 测 中 心 对 其 试 验 处 理 未处理 大修渣 给料仓 箱破机 给料仓 球磨机 除尘器 粉料仓 计量仓智能反应仓 药物 A 仓 药物 B 仓 调酸罐 废渣缓冲池压滤机 蓄水池 处理后 大修渣 铝业分公司 10000 吨 年电解槽大修渣处置方案 可行性研究报告 10 后 样 品 进 行 氰 离 子 和 氟 离 子 的 检 测 完 全 可 以 达 到 相 关 国 家 标 准 具 体 数 据 详 见 表 5 表 5 大 修 渣 处 理 后 检 测 报 告 序 号 氰 离 子 mg L 氟 离 子 mg L pH 值 1 0 029 23 45 8 5 2 0 013 21 02 7 3 0 007 27 62 9 4 0 012 20 91 7 5 0 059 18 52 6 5 6 0 012 15 33 6 7 0 037 20 05 7 8 0 27 21 24 7 5 七 生产设备 根 据 产 能 及 工 艺 要 求 主 要 设 备 选 型 详 见 表 6 表 6 主要生产设备一览表 序号 设备名称 型号 功率 台数 1 给矿料仓 V 3m 1 2 密封给料机 GZG850 30m 2 2kw 1 3 箱式破碎机 DN 800 1 0m 55kw 1 4 皮带输送机 B650 3m 3kw 1 5 自动强力电磁铁 RC 5 5kw 1 6 斗式提升机 HL 105m 5 5kw 4 7 原料仓 2 5 4 1 8 脉冲除尘器 ZM120 脉冲袋除尘 22kw 6 9 输送机 A L219 5 5 5kw 1 10 电磁振动给料机 GZ 2 0 2kw 1 铝业分公司 10000 吨 年电解槽大修渣处置方案 可行性研究报告 11 11 节能球磨机 1500 6 0 130kw 1 12 粉料仓 2 5 4 3 1 13 干粉取样器 kz 2 0 5kw 1 14 输送机 B L219 8 5 15kw 1 15 输送机 C L219 8 5 11kw 1 16 输送机 D L219 6 7 5kw 1 17 药物料仓 A 1 5 2 1 18 输送机 E 219 3 5 5 5kw 1 19 智能反应仓 3 4 8m 18 5kw 1 20 电动蝶阀 1 D150mm 0 75kw 1 21 渣浆泵 6 4C AH 30kw 1 22 电动蝶阀 2 D100mm 0 75kw 1 23 输送机 F L219 6 7 5kw 1 24 药物料仓 B 1 8 2m 1 25 输送机 G 219 3 5 5 5kw 1 26 调酸罐 1 8 2 4m 1 27 电动蝶阀 3 D80mm 0 75kw 1 28 储酸罐 D2600 5 2 1 29 压滤机 4 5 2 30 污水处理装置 2 2 31 轴流风机 0 75 12 八 工程方案 方案新建厂房及原料堆放仓库 厂房占地面积及建设车间面积为 900m2 原料堆放仓库占地 700m2 主要建 构筑物工程一览表 方案主要建 构筑物一览表见表 7 表 7 方案主要建 构筑物一览表 铝业分公司 10000 吨 年电解槽大修渣处置方案 可行性研究报告 12 序号 名称 建筑面积 m 2 建设数量 防火等级 建筑类别 总建筑面积 m 2 备注 1 原料堆放区 700 1 三级 700 防地面硬 化 防渗 酸 2 处理车间 2 1 药剂室 67 5 1 二级 67 5 钢结构 2 2 化验室 36 1 二级 36 钢结构 2 3 主控室 36 1 二级 36 钢结构 2 4 配电室 22 5 1 二级 22 5 钢结构 2 5 生产线 738 1 二级 738 钢结构 处理车间小计 900 792 3 废渣缓冲池 70 1 三级 70 体积 4 过滤水槽 50 50 深 2 5m 5 储水池 100 1 三级 100 深 4 5m 6 罐区 36 1 36 7 浸泡池 9 1 9 主要建筑物通风 防腐 防渗措施 由于本方案原材料涉及危险化学品 故对其涉及的主要建筑物的通风 防腐 防渗提出相应措施 措施引用标准 化学危险物品安全管理条例 国务院令第 591 号 常用化学危险品贮存通则 GB15603 1995 仓库防火安全管理规则 公安部第六号 建筑设计防火规范 GB50016 2014 危险化学物品安全管理条例 2011 工业建筑防腐蚀设计规范 GB50046 2008 通风和空气调节系统 铝业分公司 10000 吨 年电解槽大修渣处置方案 可行性研究报告 13 通风和空气调节系统应符合 建筑设计防火规范 常用化学危险品 贮存通则 以及 安全技术对策措施 的要求 1 为保证易燃 易爆 有毒物质在仓库中的浓度不超过危险浓度 必须采取有效的通风排气措施 合理选择通风方式一般宜采取自然通风 当自然通风不能满足要求时应采取机械通风 贮存化学危险品的建筑通排 风系统应设有导除静电的接地装置 通风管应采用非燃烧材料制作 通风 管道不宜穿过防火墙等防火分隔物 如必须穿过时应用非燃烧材料分隔 2 化学品仓库的通风气体不能循环使用 排风 送风设备应有独立分 开的风机室 送风系统应送入较纯净的空气 排除 输送温度超过 80 的空气或其他气体以及有燃烧爆炸危险的气体 粉尘的通风设备 应用非 燃烧材料制成 化学品仓库使用的通风机和调节设备应防爆 设备的一切 排气管都应伸出屋外 高出附近屋顶 排气不应造成负压 也不应堵塞 厂区通风采用自然通风与机械排风相结合的方式 以自然通风为主 生产车间设轴流风机强制排风 换气次数可按 8 次 时计 防腐 防渗 本方案防渗地面主要集中在大修渣处理车间 由于防腐 防渗地面的 造价一般都比较高 在满足使用要求的情况下 地面设计应采取重点防护 区别对待 根据腐蚀程度采取不同做法 车间地面防腐蚀的重点 主要是 经常受腐蚀性介质作用的地方 例如酸罐附近 酸室 药剂仓库等 车间 内部通道 零件堆放地及受腐蚀可能性少的地方 可采用造价比较低的地 面 例如水磨石 细石混凝土 沥青混凝土 沥青砂浆等材料 具体要求 如下所述 1 根据工艺生产流程和侵蚀性介质的作用情况和作用范围 配合工 艺 将滴 漏严重的设备尽可能分类加以集中控制 以便分别设防或局部 设防 如在滴 漏严重的部位下设置托盘 地槽或局部做出耐酸 耐碱的 铝业分公司 10000 吨 年电解槽大修渣处置方案 可行性研究报告 14 地坪 这样不仅缩小了腐蚀介质的扩散范围 还能节约投资和工程量 此外 还可以减少地面接缝和排水设施 有利于施工质量及维修 2 建设防腐蚀地坪时 除了考虑侵蚀性介质对地坪可能产生的腐蚀 破坏作用外 还应考虑生产过程中和设备检修时承受的荷载和抵抗冲击 磨损的能力 以及清洁度等要求 综合地组织地坪的面层 结合层 隔离 层和垫层等 3 楼地面应有畅通的 有组织的排水 以免侵蚀性介质长期淤积于 地坪之上 排水坡度 受液态介质作用的地面 应设朝向排水沟或地漏的 排泄坡面 底层地面排泄坡面的坡度不宜小于 2 楼层的地面排泄坡面 的坡度不宜小于 1 底层地面宜采用基土找坡 楼层地面宜采用找平层 找坡 排水沟 排水沟和地漏应布置在能迅速排除液体的位置 排泄坡面 长 度不宜大于 9m 且各个方向的排泄坡面长度不宜相差太大 地漏 地漏中心与墙 柱 梁等结构边缘的距离不应小于 400ram 地 漏的上口直径不宜小于 150ram 地漏应采用耐腐蚀材料 与地面的连接 应严密 4 楼面开洞及穿孔都应该设置反沿 以防止腐蚀性介质沿孔洞边下 淌 九 公用辅助工程 1 给排水工程 1 1 设计依据的规范 标准 1 建筑给水排水设计规范 GB50015 2003 2009 年版 2 室外给水设计规范 GB50013 2006 铝业分公司 10000 吨 年电解槽大修渣处置方案 可行性研究报告 15 3 室外排水设计规范 GB50014 2006 2014 版 4 建筑设计防火规范 GB50016 2014 5 建筑灭火器配置设计规范 GB50140 2005 本方案给排水专业设计的主要内容有 厂区及室内给排水系统 室内 外消防给水系统 由于本方案用水采取循环使用 年用水量较少 故项目用水直接引 用 项目所在地自来水管网 本方案生产不排水 仅有少量的生活污水 可直接排入项目地污水 管 网 2 给水工程 1 生活用水 方案定员为 30 人 其中 24 人为生产人员 每天每人用水量为 40L 每天用水量为 40 30 310 1000 372m 3 生活排水按照 80 计算 年排 水量为 372 0 8 297 6m3 2 生产用水 根据专利技术要求知 本方案生产用水循环水量每小时为 6 725m3 h 每天循环用水量为 107 6m3 d 年循环用水量为 26900m3 a 生产用水小时补水量为 2 025m3 h 天补水量为 32 4m3 d 年补水量为 8100m3 a 故循环水利用率为 26900 8100 26900 100 69 88 用水量估算表 序 号 项目名称 小时用水量 m3 h 日用水量 m3 d 年消耗量 m 3 a 回收利用 量 m 3 a 年用新水 量 m 3 a 比例 生产用水量 6 725 107 6 26900 18800 8100 93 36 铝业分公司 10000 吨 年电解槽大修渣处置方案 可行性研究报告 16 2 生活用水量 0 04 1 2 372 372 4 28 5 未预见水量 及漏损 0 001 0 04 203 87 203 87 2 34 6 合计 8675 87 100 0 本方案以铝业分公司净水厂为供水水源 因此 项目只需在自来水供 水管网上分别引入生产 生活供水管即可 厂区生产 生活供水管路和消防供水管路均选用 PVC U 塑料给水管 埋地敷设 管线接口采用专用胶粘接 3 排水工程 3 1 全厂排水量估算 本方案产生的废水主要包括工作人员的生活污水 生产废水循环使用 达到零排放 生活污水排放量按生活用水量的 80 估算 即生活污水产生 量为 0 96m3 d 3 2 废水排放方式及地点 生活污水排放至铝业分公司生活污水管网 至生活污水处理站进行处 理 浸泡用水 26900m3 a 未预见用水 生活用水 203 87m3 a 203 87m3 a 总用水量 8765 87m3 a 生产补充水 生活用水 带走 8100m3 a 回用 18800m3 a 生活用水 372m3 a 化粪池 297 6m3 a 8100m3 a 372m3 a 203 87m3 a 铝业分公司 10000 吨 年电解槽大修渣处置方案 可行性研究报告 17 本方案生产废水经过水处理装置进行循环使用 达到生产废水零排放 4 供电工程 4 1 电源及外部供电条件 本方案所用电力由铝业分公司提供 并满足用电需求 4 2 用电负荷 负荷等级 配电电压 根据本方案生产特点 按照 工业与民用配电设计手册 第三版 有关规定 本项目用电设备安装容量 473 15kW 年耗电量为 473 15kW 0 75 250 24 10000 212 92 万 kWh 照明 8 75kW 年耗电量 2 1 万 kWh 低压线损 4 88 kW 年耗电量 2 72 万 kWh 项目变压器损耗根据项 目用电量与厂区变压器损耗进行分摊 年耗电量 3 17 万 kWh 本方案用电设备均为交流低压设备 因此 配电电压定为 0 4 0 23kV 本项目用电属于三级负荷 消防用电为二级负荷 另外 电 源引入与铝业分公司碳渣处理项目一并考虑 碳渣项目用电负荷约 280KW 5 供热设施 5 1 热负荷 根据各有关专业提供的用热条件 本方案总热负荷详见表 8 表 8 项目热负荷表 序号 建筑名称 建筑面积 供暖热指标 W 供暖热负荷 kW 1 生产线 900 25 21 76 4 主控室 50 45 1 62 合计 950 23 38 5 2 供热方案 铝业分公司 10000 吨 年电解槽大修渣处置方案 可行性研究报告 18 本方案供暖负荷为 23 38kW 折合热力为 220 153GJ 采用集中供暖 的方式 由铝业分公司提供 十 生产物料 1 主要原材料 辅助材料供应 本方案主要原材料为大修渣 年处理量为 10000 吨 年 由铝 业 分 公 司 提 供 少助剂辅料由 试剂次氯酸钙 1500 吨 试剂石灰 300 目 2000 吨 试剂盐酸 30 1500 吨 由当地市场购买 年用量见表 9 表 9 原 辅助材料用量表 序号 项目 年用量 t 1 大修渣 10000 2 A 试剂次氯酸钙 1500 3 B 试剂石灰 2000 4 C 试剂盐酸 30 1500 2 主要产品及原辅料价格 方案辅助材料主要为 A 试剂次氯酸钙 B 试剂石灰 C 试剂盐酸 30 其价格详见表 10 表 10 项目辅助材料价格一览表 序号 名称 用量 t a 单价 元 总价 万元 1 A 试剂次氯酸钙 1500 1800 270 2 B 试剂石灰 2000 800 160 3 C 试剂盐酸 30 1500 800 120 合计 5000 550 铝业分公司 10000 吨 年电解槽大修渣处置方案 可行性研究报告 19 3 物料平衡图 十一 项目实施计划 1 建设工期 根据公司的建设规划和建设步骤 方案建设工程实施期为 2017 年 9 月 2018 年 8 月 计划建设期 12 个月 1 2 关于项目实施进度安排的建议 方案前期工作及建设期间的主要任务有 开展项目可行性研究报告编 制 办理环境影响评价及环评审批 申请项目备案批准 进行施工图设计 工艺设计 设备采购订货 设备安装调试 试生产 投产等 本方案计划的项目实施进度周期自项目可行性研究报告编制之时计算 1 2 1 项目申请 项目可行性研究报告完成编制工作后 开展环境影响评价及环评审批 工作 在完成可行性研究报告编制 环评审查批复等前期工作后 上报有 关部门进行备案审批 1 2 2 施工图设计 大修渣 10000 破 碎 次氯酸钙 1500 混 合 石灰 2000 盐酸 30 1500 混 合 压 滤 处理后的 大修渣 14043 0 废液 16022 0 新水 8100 单位 t a 铝业分公司 10000 吨 年电解槽大修渣处置方案 可行性研究报告 20 项目得到批准后 既具备设计条件 立即开展以工艺设计为主的施工 图设计 该项工作可以与设备选择方案同步进行 1 2 3 设备订货 设计方案确定后 即可进行设备的招标采购工作 设备订货合同签订 后 应将有关主要设备的技术文件收集齐全 为科学和准确开展施工图设 计提供可靠的技术条件 1 2 4 设备安装 当厂房土建施工结束时 设备安装即开始进行 1 2 5 人员培训 设备安装开始后 即进行人员培训 当设备安装 调试完成时 人员 培训工作基本结束 生产人员 技术人员都应参加设备安装与调试工作 1 2 6 投产及试运行 2018 年 8 月 工程设施投产试运行 1 3 项目实施进度 表 11 项目实施进度表 2017 年 2018 年 年份 阶段 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 可研报告审批 初步设计编制及审批 施工图设计 设备订货 土建施工 设备安装 职工培训 试车投产 铝业分公司 10000 吨 年电解槽大修渣处置方案 可行性研究报告 21 十二 项目投资分析 1 建设投资 本项目建设估算总投资为 1081 万元 表 12 投资费用构成表 建安工程 投资额 占投资比例项目 万元 备注 总投资 1081 100 其中 类工程费用 1021 08 94 45 建筑工程费 144 66 13 38 安装工程费 30 44 2 81 设备购置费 476 1 44 04 其他费用 369 88 34 21 类工程建设其他费用 20 81 1 92 预备费 28 10 2 59 专项费用 0 00 0 00 建设期利息 0 00 0 00 铺底流动资金 11 01 1 01 小计 1081 100 本项目建设资金全部由企业自筹 本项目建设期为 12 个月 依据可 研对该项目的进度安排 资金使用计划按为第一年全部投资 2 成本估算 2 1 原材料 本方案原材料主要是大修渣 辅助材料次氯酸钙 石灰 300 目 盐酸 30 年费用为 550 00 万元 2 2 燃料 动力用量 本项目的燃料动力费包括水 电费用等 达产年用金额为 60 万元 2 3 工资及福利费 铝业分公司 10000 吨 年电解槽大修渣处置方案 可行性研究报告 22 本项目劳动定员总计 30 人 生产人员平均年工资水平 6 万元 管理 人员平均年工资水平 10 0 万元 职工福利费按工资总额的 14 计 项目 年工资及福利费总计 210 46 万元 2 4 折旧方法及费率 折旧方法 固定资产折旧采用平均年限法分类折旧 费率 建构筑物的折旧年限为 20 年 净残值 5 年折旧费 6 9 万元 机器设备的折旧年限为 15 年 净残值 5 则年折旧费为 30 万元 年成本估算为 850 万元 每吨处理费用约 850 元