生产高纯超细α-氧化铝可行性研究报告书.doc

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1、生产高纯超细-氧化铝可行性研究报告一、综述高纯氧化铝由于其性质稳定，具有熔点高、硬度大、电阻高、机械性能好、耐磨、耐蚀、耐热冲击等优良特性,因此是高科技领域中不可缺少的重要材料，例如，用于电子原件、电子基板、电磁盘磁镀层、高级磨料、等离子喷涂及荧光材料等。随着现代科学技术的发展，高纯超细-Al2O3粉体的应用正在迅速拓宽，在精密电子元件等一些功能材料中越来越受到青睐，其市场需求量也在日益增大。据了解，我国近年来引进的多条氧化铝高技术材料生产线，如高压钠灯管 ,彩电屏幕荧光粉载体等,仍在使用进口原料，随着我国高技术的飞速发展,对高纯超细-Al2O3粉体的需求量日益增加，加速我国高纯超细-Al2O

2、3的研究与开发已显的十分迫切。 二、 技术方案1、工艺流程流程描述本方法生产主要为种分分解和焙烧，车间分四个工序，即净化工序、分解工序、分级过滤工序、烘干工序及焙烧工序，利用这些设备进行合理的组织，既可保证生产的正常进行，而且可以进行扩大试验，根据市场的需求，生产符合用户要求的其他氢氧化铝及氧化铝新品种。工艺流程描述如下：生产高纯超细氧化铝是以氧化铝五车间的二精液为原料，加入石灰乳使溶液中的二氧化硅与石灰乳中的氧化钙反应生成铝硅酸钙，使净化后精液的A/S达6000以上；而溶液中的Fe2O3在脱硅的同时被吸附沉淀达到脱硅除铁的目的，然后将净化后的精液加入特制的超细晶种进行种分分解，经分离、洗涤、

3、烘干后，加入矿化剂焙烧除钠制得高纯超细氧化铝产品。 精 液 石 灰 脱硅除铁 分 离 碳酸氢钠溶液 净化后的精液 中 和 分 解 晶 种 分 离 洗 涤 热 水 烘 干 混 合 矿化剂 焙 烧 高纯超细氧化铝图1、生产高纯超细Al2O3工艺流程图另外一种方法是以工业氢氧化铝为原料，用碱液溶出后采用石灰乳深度脱硅除铁得到精制的铝酸钠溶液，然后加入特制的超细种子进行种分分解，分解后经厢式压滤机进行分离、反复打浆洗涤，后经旋转快速干燥机对滤饼进行烘干，烘干后加入矿化剂混合在高温炉中进行焙烧即可得到高纯超细氧化铝产品。其工艺流程见图1：2、工艺条件分解原液Al2O3浓度 95110g/l 脱硅温度 9

4、5 脱硅时间 2小时脱硅晶种 1015g/l 种子比 0.30.5分解温度 50分解时间 20小时分解率 50%洗水温度 9095洗涤液固比 L/S=7洗涤次数 4次烘干温度 120 矿化剂添加量 68焙烧温度 135050焙烧时间 1.52小时三、产品质量标准表一、高纯超细氧化铝物理化学指标化学SiO2（%）Fe2O3（%）CuO（%）NiO（%）PbO（%）K2O（%）Na2O（%）CaO（%）LOI（%）0.0050.0080.0010.0010.0010.0050.0300.0080.010物理D50(m)白度(%)296.00四、主要设备选型1、 搪瓷反应罐（1.5m3） 用工业氢氧

5、化铝作为原料生产高纯超细氧化铝时，需将工业氢氧化铝用烧碱溶出，故本研究拟采用搪瓷反应罐进行溶出反应。由于每次分解所需要的分解原液为1 m3左右，因此应选容积为1.5 m3的搪瓷反应罐。2、分解槽尺寸根据市场需求，多品种氧化铝的用量均不太大，本着灵活机动的原则，故本研究所选分解槽不能太大，生产超细氢氧化铝的槽子为1.5 m3，且为间断分解，每槽可分解出氧化铝约为55kg左右，折合成氢氧化铝为84kg左右。3、XM10/800U型厢式压滤机超细氢氧化铝由于其颗粒细，料浆呈胶状物，分离、洗涤比较困难。处理超细氢氧化铝55kg左右（按干粉计），由于属间断分解，每槽需分离的料浆约为1m3，可得滤饼约为1

6、68.3kg，折合成干粉约84.15kg，因此需选一台过滤面积为10m2、容积为0.16m3的厢式压滤机方可满足分离和洗涤的要求。该机是采用液压压紧，压力大，过滤速度高，滤饼含湿量低，适用于难过滤的料浆。4、DFG380型粉体干燥机组超细氢氧化铝湿料由于颗粒细、粘度大，含湿量高达50%左右，系难干燥物料之一。超细氢氧化铝每次处理约55kg，需蒸发水量55kg（按附水50%计），若设备蒸水能力在40kg/h，则用一台DFG380型粉体干燥机组足以满足其需要。5、高温梭式窑 由于本设计中每次所生产的氢氧化铝干粉约为84kg左右，若用目前所内的各类高温炉均不能满足其要求，因此应选择适合的高温炉方可，

7、因此，本设计选用0.5 m3的高温梭式窑作为焙烧高纯超细氧化铝的高温炉。五、设备清单 本项目中所有设备均可自制或在国内各个厂家订购，主要设备的规格及数量见表二。六、投资估算本生产工艺所需主要设备为搪瓷反应釜、厢式压滤机、粉体干燥机组及高温焙烧炉等设备需60.00万元左右；此外，还需要各种槽子、管道、各种类型的输送设备、分析仪器仪表、厂房土建及净化系统等需25.00万元左右，估计需要投资85.00万元左右。表二 、设 备 清 单序号设 备 名 称型 号规 格数量（台）参考价格（万元）1脱硅槽搅拌机附电机出料泵附电极12001400111114.002分解槽搅拌机附电机出料泵附电机12001400

8、111114.003晶种槽搅拌机附电机出料泵附电机500600111111.004热水槽热水泵附电机120014001114.005储水槽130012001000220.56厢式压滤机XMZ10/800-U过滤面积160m212.57粉体干燥机组DFG380蒸发水量40.0kg122.08搪瓷反应罐1500k1.5m312.29高温炉0.5m3121.010空压机V0.3/60.3m3/min10.2511净化系统1套9.0七、经济效益分析根据市场需求及预测，初步设定按年产2吨的规模计算其经济效益（高纯氧化铝销售价格按7.00万元/吨）。经计算，生产高纯氧化铝单位成本为1万元左右；年总成本为2

9、万元左右；达产后年销售收入为11.97万元，年利润为10万元左右。各项原材料、动力参考价格如下：工业氢氧化铝 1500.00元/吨工业烧碱 1500.00元/吨二精液 58.50元/ m3石灰 100.00元/吨碳酸氢钠 10.00元/公斤矿化剂 10.00元/公斤电价 0.35元/度（按长铝公司电价计）蒸汽 58.50元/吨洗水 50.00元/m3滤布 4.00元/吨-氧化铝高纯氧化铝销售价格为：7.00万元/吨；年销售收入为：11.97万元。1、 以二精液为原料表三、单位成本核算表 单位：元序号项目单耗单价金额1原材料1733.16二精液（m3）20.29658.501187.32石灰（t

10、）0.320100.0032.00矿化剂（kg）30.60010.00306.00碳酸氢钠（kg）20.78410.00207.842辅助材料4.00滤布4.003外购动力5285.00电力（kwh）120000.354200.00蒸汽（t）10.0058.50585.00洗水（m3）10.0050.00500.004包装费100.005制造费用300.006合计7422.16表四、总成本表 单位：元序号项目合计1制造成本（生产成本）14844.321.1原材料3466.321.2辅助材料8.001.3外购动力10570.001.4制造费用600.001.5包装费用200.002销售费用803

11、总成本14924.32表五、利润估算表单位：万元序号项目利润一销售收入11.97二成本1.49三利润总额10.482、以工业氢氧化铝为原料表六、单位成本核算表单位：元序号项 目单 耗单 价金 额1原材料4055.84工业氢氧化铝（t）21500.003000.00工业氢氧化钠(kg)3401.50510.00石灰（t）0.32100.0032.00矿化剂（kg）30.610.00306.00碳酸氢钠（kg）20.78410.00207.842辅助材料4.00滤布4.003外购动力5577.50电力（kwh）120000.354200.00蒸汽（t）1558.50877.50洗水（m3）1050.00500.004包装费100.005制造费用300.006合计10037.34表七、总成本表单位：元序 号项 目合 计1制造成本（生产成本）20074.681.1原材料8111.681.2辅助材料8.001.3外购动力11155.001.4制造费用600.001.5包装费用200.002销售费用803总成本20154.68表八、利润估算表 单位：万元序 号项 目利 润一销售收入11.97二成本2.02三利润总额9.95