环保产业园项目建议书
3.1废物产生及产品概述 3.1.1废物来源概述
在钢材的深加工过程中，需对其表面进行酸洗除锈处理。常用的酸洗液为盐酸和硫酸，现大多数企业已不再使用硫酸，改用盐酸。钢材经盐酸酸洗后，会产生大量的酸洗废液。钢材酸洗废水的组成主要是氯化亚铁、氯化氢以及少量油和少量不溶固体杂质等。其含量随酸洗工艺、操作温度、钢材品种和规格不同而异，一般含亚铁10～15%，氯化氢3～10% 。这种酸洗废水按国家环保要求是不能直接排放的，必须经过处理合格才予以排放。
钢材酸洗废水的传统处理方法是采用焙烧回收盐酸法和普通中和法。焙烧回收盐酸法投资巨大，一般企业无法接受。普通中和法是现有钢铁企业普遍采用的方法，但其存在的缺点也较突出，一方面要消耗大量的碱性药剂（如烧碱、石灰等），处理成本十分昂贵，另一方面又会生成大量难以处置的含铁污泥，对环境造成变相二次污染。
针对这类钢材酸洗废水的环保处理和资源再利用问题，可以采用两个阶段：第一阶段是采用物理方法除去其中的少量油脂和不溶杂质，得到较纯的酸性氯化亚铁溶液；第二阶段是对氯化亚铁溶液进行处理利用。
将第一阶段处理后得到酸性氯化亚铁溶液蒸发浓缩结晶制取固体氯化亚铁是回收铁和氯的一种途径，但是盐酸介质对蒸发结晶设备材质要求很高，且得到的产品易氧化，生产能耗大，市场效益欠佳。如果将该溶液采用草酸铵沉淀制造草酸亚铁，具有工艺简单，生产成本低，产品纯度高，易于贮存等优点，而且能取得较好的经济效益。
3.1.2产品概述
草酸亚铁：别名：乙二酸亚铁 英文别名 Ferric oxalate；Iron protoxalate ，
分子式 FeC2O4.2H2O ,分子量 179.90 ；浅黄色结晶性粉末。相对密度2.28，熔点160℃（分解）。溶于稀酸，不溶于水。
草酸亚铁是一种淡黄色的粉末,可用于涂料、染料、陶瓷、光学玻璃、以及玻璃器具的着色等,还可作为生产其它化工产品的原料。
作为草酸亚铁的另一重要用途是以草酸亚铁为主要原料,采用固相法制造磷酸铁锂,可以作为动力电池的材料,产品具有很大的市场潜力。
国内方面，山东海霸通讯设备有限公司投资3亿人民币，新建厂房占地350亩。拟建成国内最大的磷酸铁锂动力电池生产基地。万向集团实测了山东海霸的磷酸铁锂聚合物动力电池，发现其性能比锰酸锂电池性能还要好，通常所担心的低温性能在－20℃已经达到80%设计容量，而高倍率放电10C
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时也可达到80%容量，仅温升过快而已。这表明，磷酸铁锂已经基本达到电动汽车的使用要求。据预测，近年内必是磷酸铁锂作为动力电池的主流，这个观点是绝大多数动力锂电池生产者和研究者的共识。
另外，深圳市比亚迪电池股份有限公司正致力于研究动力汽车，目前该公司大批量采购国内生产的磷酸铁锂，凡是能批量生产的，比亚迪公司都成吨的采购，据称目前磷酸铁锂月需求是40吨。该公司已经先购入三条不同的烧结设备准备进行中试研究。此外，ATL广东新能源目前每月对磷酸铁锂的需求是10吨，天津力神在经过长时间的为Valence OEM后，每月也有固定的磷酸铁锂需求。河南环宇集团和青岛澳柯玛都希望能寻找到供应磷酸铁锂材料的国内生产厂家。还有一些锂离子电池生产厂家都已经对磷酸铁锂系列的电池进行了较长的研究，已经获得了使用经验，市场已经逐渐成熟。欧美、台湾、日本方面对磷酸铁锂材料也有很大的需求量，目前磷酸铁锂材料在国内和国际市场上都处于供不应求状态，苏州恒正科技制备的磷酸铁锂材料售价高达30多万/吨，另外，台湾必翔愿意独家包销湖南瑞翔的磷酸铁锂材料5年，足见国际市场磷酸铁锂的需求之旺盛。
据估计 ，至2008年，锂离子动力电池总需求量为50.69亿Ah（单体电池工作电压3.6伏），折算为正极材料其消耗量为36200吨。而以上数据仅仅只包含了国内市场，考虑到国外市场的拓展及电动轿车的潜在发展，对动力型锂离子电池正极材料的需求量要远远超出36200吨。综合上述分析，磷酸铁锂作为新型高能锂离子电池的正极活性材料及电子材料产品，随着电池工业及电子工业的发展，具有广阔的市场前景。在未来的两三年内，磷酸铁锂的市场需求量将达5万吨以上，尤其是在动力型电池应用方面对磷酸铁锂的需求将大幅增加。
目前磷酸铁锂尚没有达到大规模商品化的主要原因是磷酸铁锂产品质量的稳定性，这一问题已经逐步解决。磷酸铁锂材料目前主要用在高尔夫球场推车用电源，矿灯，电动摩托，电动自行车，动力工具、以及电动汽车等方面。
目前，工业级草酸亚铁市场价格在0.8~1.0万元/吨，磷酸铁锂专用草酸亚铁市场价格达到了1.2~1.5万元/吨.
技术指标 产品名称 物理性质 草酸亚铁 FeC2O4·2H2O 微黄色粉末状晶体，难溶于水 化学成份 (%) Fe ≥29.5 SO42- ≤0.1% Pb ≤0.001% Cl- 0.01% Cu ≤0.001% Cd ≤0.001% AS ≤0.001% 第 12 页 共 44 页
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3.2工艺技术方案 3.2.1工艺流程
酸洗废水 ↓
金属铁 反应过滤 ↓
废渣填埋处置 精密过滤 ↓
草酸铵 中和沉淀 蒸馏水回用
↓ ↑
过滤洗涤 母液蒸馏 ↓ ↓
闪蒸干燥 氯化铵结晶 ↓ ↓
包装 离心分离 ↓ 母液
干燥 ↓ 包装 3.2.2工艺技术特征 本工艺技术特征如下：
a. 收集的含铁废液中通常含有4~6℅游离盐酸，利用收集的废铁削与酸性废水的游离盐酸反应，提高了溶液中铁含量，有利于反应进行；
b. 收集的含铁废液中含有油、机械杂质，通过隔油，采用耐酸滤布过滤后，再通过精密过滤，有效去除液体中的油和机械杂质；
c. 为了保证产品纯度和结晶粒径达到指标要求，控制中和沉淀速度，可以有效控制结晶过程，保证产品质量；
d. 结晶产品首先经过真空过滤、洗涤，进入离心过滤洗涤，保证产品纯度；
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e. 产品采用闪蒸干燥，保证产品均匀；
f. 母液中含有氯化铵，经过蒸发、结晶、离心分离、干燥得到工业级氯化铵； g. 分离的母液返回蒸发工序；
h. 蒸发得到的蒸馏水返回洗涤工序或用于配制草酸铵；
采用本工艺制造草酸亚铁，生产过程不会产生有害废气，废渣产生量较少，每年约10吨，主要成分是金属铁中含有的少量机械杂质、油污，包装后移交有环保资质的单位处置，多余的蒸馏水不含有害成分，可以直接排放。
3.3建设规模和产品方案 3.3.1建设规模
根据市场情况，本项目利用钢铁酸洗废水13083吨/年，需要生产厂房和仓库面积2000m，占地面积1600m2。
3.3.2产品方案
以13083吨27.2％氯化亚铁溶液（即含Fe 12％）为原料，可以产出约5000吨草酸亚铁产品，同时副产约6683吨氯化铵，产品方案见表3-1。 表3-1 产品方案表 名称 草酸亚铁 氯化铵
3.4投资分析
经预算，本项目总投资为387.48万元，其中工程建设费213.62万元，生产流动资金173.86万元，主要设备表见表3-2，投资估算详见表3-3： 表3-2 主要生产设备
配套电机 金额（万元） 序号 设备名称 型号规格 材质 数量 （kw） 1 2 含铁废液储池 含铁废液反应过滤池 50m5m3 3 2
规格 磷酸铁锂专用 工业级 产量（T） 5000 6683 备注 单价 2.0 0.8 小计 2.0 0.8 钢筋混凝土/防腐 钢筋混凝土/防腐 1 1 0 0 第 14 页 共 44 页
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3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 含铁废液精密过滤器 含铁废液净化液储槽 中和反应槽 草酸铵溶解槽 真空过滤槽 三足式离心机 母液储池 泵 高效蒸发器 氯化铵结晶器 闪蒸干燥机 水喷射真空泵 循环水池 自来水储池 蒸汽锅炉 合计 TJG-Ⅰ-3000 5m5m2m2m3 PP 玻璃钢 玻璃钢 PP 碳钢/防腐 碳钢/衬胶 钢筋混凝土/防腐 搪瓷 搪瓷 不锈钢304 工程塑料 2 1 1 1 1 2 1 8 1 1 1 1 1 1 1 0 0 5 3.5 0 15 0 18.5 20 7.5 0 0 0 0 30 99.5 0.40 3.0 5.0 3.00 0.80 2.5 4.00 0.35 22.0 8.00 8.0 1.20 4.0 6.00 18.00 0.80 3.0 5.0 3.00 0.80 2.5 4.00 2.80 22.0 8.00 8.0 1.20 4.00 6.00 18.00 91.9 3 3 3 SS-1000 50m 50吨/天 50m50m3 3 钢筋混凝土/防腐 钢筋混凝土 3 1吨/小时
表3-3 项目投资估算表 序号 一 1 2 3 4 二 三 四
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项目名称 工程费用 设备投资 设备安装费 土建工程 工程设计费 试产费 不可预算费 生产流动资金 合计 估算金额（万元） 备注 184.53 91.9 18.38 66.25 8.00 5.00 18.95 173.86 387.48 设备投资×20％ 主厂房 （一＋二）×10％
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