目前,鋼鐵行業正處于“冰河世紀”,微利時代到底能持續多久,還是個疑問,同時,國家對環保的把關也越來越嚴,工業固廢的排放也是一個令人頭疼的問題。利用高爐渣生產水滑石和白炭黑的技術既解決了高爐渣的排放,也為環保公司贏得相當可觀的利潤,實現環保公司和鋼鐵企業共贏。白炭黑和水滑石是市場急需的產品,國內企業由于資金、技術限制,能生產該產品的企業很少,本項目以技術優勢和設備優勢,營造了產品競爭優勢,滿足市場需求。
2014年中國沉淀法白炭黑凈出口約26萬噸,沉淀法白炭黑表觀消費量125萬噸。在膠鞋類、輪胎和其它淺色橡膠制品中消費所占比重在70%以上,制鞋用白炭黑消費比例呈現下降趨勢;輪胎用白炭黑則呈現上升趨勢;在硅橡膠、碾米膠輥、膠帶和電纜等橡膠制品中消費比例約占12%。
水滑石是具有層狀結構的雙羥基復合金屬氫氧化物,特殊的化學組成和進體結構使其具有一系列獨特、優異的性能,并可以通過改變工藝和條件進行設計得到不同用途的產品。產品用途可用于PVC熱穩定劑、阻燃劑、填充劑,農用薄膜中的緩釋劑,催化劑,同時在醫藥材料、殺菌材料上也有廣泛的用途。
2 工藝簡要說明
①研磨:把高爐渣研磨至200目左右。
②固液分離:采用板濾機或者離心機對中間產物進行固液分離。
③清洗:根據產品要求,使用自來水或者軟水對產品進行反復清洗。
④經檢驗合格后,包裝可得到成品。
⑤生產過程產生的氣體可以用堿廢液來吸收,為酸堿中和反應,在常溫、常壓下進行。
3 本技術項目產品競爭性分析
本項目生產的產品分別為沉淀法白炭黑和水滑石,這兩種產品都是無機物,是其它工業的原材料或添加劑,極具市場競爭優勢。
(1)本項目采用鋼鐵企業的高爐渣為原料,原料來源比較普遍且價格便宜,不會受到原料來源的限制;消耗高爐渣不僅減少企業固廢管理費、增加企業額外經濟效益,而且減少了固廢對周圍環境的污染,具有極大的社會效益,同時處理工業固廢可以得到國家政策的支持;
(2)本項目的產品分別為沉淀法白炭黑和水滑石,根據生產工藝,可以依次分別獲得;
(3)本項目生產工藝簡單,且生產過程的熱能可以就地利用鋼鐵企業余熱;
(4)本項目生產沉淀法白炭黑的技術優化了其它類似技術的焙燒部分,極大地降低了生產成本;
(5)本項目生產的兩種產品的干化過程采取了新技術,降低了產品的處理成本;
(6)本項目生產過程中產生的廢水主要成分為無機鹽,回收工藝簡單,并且不會造成環境污染。
4 技術項目技術經濟效益分析
1萬噸高爐渣綜合利用項目投產后大約可生產4000噸白炭黑和7000噸水滑石,每年可實現營業額10960萬元,實現利潤總額8220萬元(白炭黑出廠價大約3600元/噸,成本是2300元/噸,利潤是1300元/噸左右;水滑石市場批發價13600元/噸,單獨后面這段工藝的成本大約2700元/噸,利潤約11000元/噸),經濟效益顯著。
表1 白炭黑指標對比
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白炭黑 |
本項目 |
指標 |
|
二氧化硅含量(干品),% ≥ |
90 |
90 |
|
顏色 |
優于、等于標樣 |
優于、等于標樣 |
|
比表面積,m2/g |
245 |
參考表1 |
|
篩余物(45µm),% ≤ |
0.5 |
0.5 |
|
加熱減量,% |
4.0~8.0 |
4.0~8.0 |
|
灼燒減量(干品),% ≤ |
7.0 |
7.0 |
|
pH值 |
6.5~7.5 |
5.0~8.0 |
|
總銅含量,mg/kg |
n.d. |
≤30 |
|
總錳含量,mg/kg |
850 |
≤50 |
|
總鐵含量,mg/kg |
770 |
≤1000 |
|
領苯二甲酸二丁酯(DBP)吸收值,cm3/g |
2.6 |
2.00~3.50 |
|
500%定伸應力,MPa |
n.d. |
≥6.3 |
|
拉伸強度,MPa |
n.d. |
≥17.0 |
|
扯斷伸長率,% |
n.d. |
≥675 |
|
注:1、空白為未檢測; 2、顏色比較用標樣由供需雙方共同商定; 3、500%定伸應力、拉伸強度、扯斷伸長率采用GB/T528中規定。 |
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表2 水滑石指標對比
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水滑石 |
本項目 |
市場水滑石 |
|
性狀 |
白色粉末 |
白色粉末 |
|
溶解性 |
不溶于水、極性溶劑 |
不溶于水、極性溶劑 |
|
摩爾比(MgO/Al2O3) |
(MgO+CaO/Al2O3)2.6 |
2.8-3.6(具體根據產品需求) |
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平均粒徑(um) |
22 |
15(具體根據產品需求) |
|
含水率(%) |
1.0% |
1.0% |
|
pH(10%懸浮液) |
8-9 |
7-9 |
|
比重(g/cm3) |
1.46 |
|
|
比表面積(m2/g) |
3.46 |
<15(具體根據產品需求) |
