铝灰循环利用项目经营分析报告

发布时间:2023-03-14 23:59:03



铝灰循环利用项目
经营分析报告


规划设计/投资分析



第一章项目总体情况说明


一、经营环境分析
俗称的铝灰,或者说铝灰渣是指铝电解、铝加工及再生铝加工过程中排出的固体废弃物。近年来,面对日益严竣的环境形势,铝行业危废铝灰的处置成为了业内的焦点问题。

2017年我国电解铝产量为3227万吨,铝加工产量为5832万吨,再生铝产量为690万吨。据调查,电解槽大修排灰渣量约为电解铝产量的0.5%,约为16万吨。电解铝排灰量约为电解铝产量的1.2%,约为39万吨。铝加工排灰量约为产量的1.5%,约为88万吨。再生铝加工排灰量约为再生铝加工产量的10%,约为69万吨。据此估算我国每年广义的铝灰量约为200多万吨。如将现已排出的铝灰计算在内,我国的铝灰量超1000万吨。

20166月原环境保护部、国家发改委、公安部联合发布的自201681日起施行的新版《国家危险废物名录》中将电解铝过程中电解槽维修及废弃产生的废渣;铝火法冶炼过程中产生的初炼炉渣;电解铝过程中产生的盐渣、浮渣;铝火法冶炼过程中产生的易燃性撇渣列为危险废物。

因此,从我国的国情出发,审视铝灰的处置现阶段所存在的问题,探讨如何资源化利用铝灰成为了目前我国铝行业必须面对和正视的问题。

铝灰的特点集中体现在三个方面:具有毒性,多数属危废;数量较大,我国每年的排出量数百万吨级;有金属铝、铝的化合物及热能,潜在价值高。

国内的一次铝灰由于其中的金属铝含量较高,具有经济价值而


作为一种资源为企业重视和处理。铝灰的潜在价值主要体现在其所含的金属铝、氧化铝、氟化盐以及其蕴含的热能等。以我国的年排出量200万吨为计算基数,以铝灰中金属铝占50%、氧化铝占30%、氟化盐占10%约计,以阴极炭块中炭占50%,发热量按4000kcal/kg约计,氟化盐占30%,阳极炭渣中氟化盐占70%,碳占30%,参考现行的价格计算,铝灰的潜在价值约150亿元

而二次铝灰作为一次铝灰提铝后的剩余物,在环保税实施前,由于国内缺乏技术上先进、成熟,经济上投资少、效益高的处置项目而被抛弃或掩埋,既浪费了资源,又污染了环境,与当今绿色发展的理念极不相称。从二次铝灰、废阴极炭块、阳极炭渣、电解槽防渗料、耐火料、铝加工的污泥等每个分项数量、性质、成份、潜在价值等方面看,铝灰资源化利用的关键在于二次铝灰。因此,时代呼唤先进、成熟,经济上投资少、效益高的处置技术尽快面世推广。

国外对铝灰的研究主要集中在欧美日等发达国家。欧洲集中在意大利和西班牙,美国集中在美国阿贡国家实验室简称ANL)和盐博大科技有限公司,而日本相关公司的研究主要体现在AD粉上。再生铝加工的铝灰研究并产业化的代表性公司是意大利的安奇泰克技术有限公司,该公司早在40年前就开发出了一种再生铝灰的回收系统,经过近几十年的完善,已在欧洲建成了几家工厂。

国内从事铝灰开发研究的科研单位分别为中国科学院、北京矿冶科技集团有限公司、郑州有色金属研究院、云南昆明冶金研究院等,高校中涉及铝灰研究的主要分布在东北大学、中南大学、江西理工大学、同济大学、南通大学等;企业中涉


铝灰研究的主要为山东铝业公司、山东铝晖环保科技有限公司、淄博海慧工程设计咨询有限公司、淄博德力鑫环保新科技有限公司、北京科林泽环保科技有限公司、湖南中大冶金设计有限公司、郑州中绿环保新材料有限公司、郑州经纬科技实业有限公司、沈阳银海再生资源科技有限公司等,总数约20余家。

北京矿冶科技集团有限公司、郑州有色金属研究院、湖南中大冶金设计有限公司等单位在炭渣、阴极炭块、大修渣等方面基本实现了产业化。目前淄博海慧公司在二次铝灰产业化方面,已经具有年处理1万吨二次铝灰,对应年产2万吨干基聚铝;年处理3万吨二次铝灰,对应年6万吨铝酸钙粉和年处理4万吨二次铝灰,年产10万吨硫铝酸盐水泥的中试线,且实现了稳定的生产和收益。基本实现了生产过程“零”排放。并已经专门注册了山东铝晖环保科技有限公司,对接了魏桥铝业,返电解槽的验证协议已经签订,产业化工作正在进行之中。
铝灰可以产生氢气氨气甲烷硫化氢等气体每千克铝灰能够释放0.25~1.17L气体[5]虽然气体量较少,且经济效用一直受到质疑,但是近年来,国内外专家学者开始注重铝灰整体资源化研究,气体作为资源化的一种产品,使之成为各种气体的潜在来源MESHRAM[23]等研究了利用氢氧化钠溶液从铝灰中回收氢气的技术,结果表明,细颗粒的铝灰更容易生成氢气,这是因为其具有更大的表面积,尽管细颗粒铝灰中金属铝含量低于粗颗粒DAVID[24]研究表明,将铝灰破碎研磨至45μm,破坏掉包裹在金属铝外的氧化铝膜后,以氢氧化钠和氢氧化钾为催化剂,在室温环境下,氢气的回收率可达100%BR

UCKARD[8]研究发现,氨气更容易在pH>8的碱性溶液中生产,pH<8的溶液中主要是氨水形式存在

PICKENS[25]发明了一种铝灰制备铝酸钙的工艺,先对铝灰进行破碎研磨,利用水浸实现铝灰中可溶物与不溶物分离,从可溶物中回收盐,不溶物主要组成为氧化铝及少量的镁硅氧化物,基本不含氮化铝和金属铝在不溶物中添加一定量的氧化钙,并在1093~1193℃下烧成铝酸,其可用于脱除高质量钢中的有害元素硫刘万超等[26]也报道了铝灰制备铝酸钙精炼剂的工艺中国是钢铁大国,利用铝灰制备炼钢熔剂有望实现铝灰规模化应用

耐火材料广泛应用于冶金水泥陶瓷玻璃石化等高温行业铝灰中含有大量氧化铝,使其成为潜在的耐火材料生产原料有关铝灰生产耐火材料的研究很多,但缺少对铝灰制备的耐火材料的性能评价[27]PARK[28]利用900℃煅烧后的铝灰代替部分浇注料的细骨料(<0.074mm,常其抗压抗折强度都能够满足要求,但当掺量达超过30%,其性能下降YOSHIMURA[27]采用等离子加热技术制备耐火材料,铝灰无需预处理,可直接替代约5%的原料,但需要严格控制生产过程中的含水率,防止高温下因气体产生引起裂纹李晓娜[29]以铝灰高铝钒土和电熔镁砂为原料,采用高温电熔法合成富铝镁铝尖晶石,并验证其作为耐火材料原料是可行的

除了利用铝灰制备上述产品外,科研工作者也积极探索其他新用途HIRAKI[30]利用铝灰和硅渣为原料,在氢氧化钠溶液中合成X型沸石分子筛,Si/Al摩尔比为1.0~1.5,比表面积为500~600m2/g,产品满足商用标准YOO[31]用铝灰和仲丁醇为原料,在氮气环境保护下,以碘化汞为催化剂合成仲丁醇铝MURAYAMA[3

2]以盐酸和氢氧化钠溶解铝灰后的滤液为原料,合成Mg-AlCa-AlZn-Al三种层状双氢氧化物(LDHsKAMIL[33]等以铝灰为原料通过酸洗提高其催化活性,并将其用于餐饮废油的裂解HONG[34]以二次铝灰煤矸石石油焦为原料,采用电热法,制备出高质量铝硅合金,铝的回收率为98.4%该技术既降低了铝硅合金的生产成本,又实现了多种废物的综合利用

BerzeliusUmwelt-ServiceAG(B.U.S提出了一种湿法处理铝灰的方法[35],并在德国建立铝灰处理厂,整个处理工艺如图2所示铝灰经研磨—
筛选后可获得金属铝含量在80%以上的颗粒,被运输到再生铝车间用于生产铸造合金;筛下料送入湿法处理车间,在80℃水中处理2~3h浸出过程产生的气体主要为氢气氨气甲烷及少量的硫化氢磷化氢等,其中氨气用硫酸溶液吸收脱除,硫酸铵溶液直接出售给硬质板工厂,或者制成硫酸铵晶体;剩余的毒性气体硫化氢和磷化氢采用活性炭吸附浓缩过滤后残渣用新鲜水冲洗,使其氯含量降低至0.2%以下,经烘干后用作水泥工业原料;最后浸出液在多效蒸发器中蒸发回收盐,其主要物质组成为30%氯化钾和70%氯化钠,它作为熔剂再次用于铝灰熔化回收铝工艺

铝灰是由金属铝氧化铝氮化铝及其它组分构成的混合物,蕴藏丰富的资源铝灰被定义为危险废物后,传统的粗放式处理方式已不可行随着环保税的实施,企业迫切需要经济安全环保的铝灰处理技术当前,我国对铝灰的处理主要集中在金属铝的回收,国外相比仍处于起步阶段,特别是对于二次铝灰至今尚缺乏先进成熟高效


的处理技术鉴于当前我国铝工业区域性集中发展特征越来越鲜明,未来建立大型铝灰综合处理厂,将区域内铝灰集中处理,实现过去“低效分散利用”向“高效规模利用”转变,是行业发展的必经之路现阶段铝灰处理成本较,部分企业难以承受,因此,开发低成本处理无害化技术或高附加值资源化技术将是破解铝灰处置难题的关键策略此外,加大铝灰处理工程装备的开,提高铝灰处理产业化规模和技术水平,促进铝工业绿色健康发展,也是未来铝灰处理需要攻克的难关
二、项目情况说明
为了积极响应某经济园区关于促进铝灰产业发展的政策要求,xxx科技发展公司通过科学调研、合理布局,计划在某经济园区新建“铝灰项目”;预计总用地面积53046.51平方米(折合约79.53亩),其中:净用地面积53046.51平方米;项目规划总建筑面积57290.23平方米,计容建筑面积57290.23平方米;根据总体规划设计测算,项目建筑系数57.73%,建筑容积率1.08,建设区域绿化覆盖率6.33%,固定资产投资强度187.23万元/亩。
根据谨慎财务测算,项目总投资17626.06万元,其中:固定资产投资14890.40万元,占项目总投资的84.48%;流动资金2735.66万元,占项目总投资的15.52%。在固定资产投资中建筑工程投资4014.44万元,占项目总投资的22.78%;设备购置费4059.53万元,占项目总投资的23.03%;其它投资费用6816.43万元,占项目总投资的38.67%


项目建成投入正常运营后主要生产铝灰产品,根据谨慎财务测算,预期达纲年营业收入27312.00万元,总成本费用20869.13万元,税金及附加318.83万元,利润总额6442.87万元,利税总额7650.37万元,税后净利润4832.15万元,达纲年纳税总额2818.22万元;达纲年投资利润率36.55%,投资利税率43.40%,投资回报率27.41%,全部投资回收期5.15年,提供就业职位547个,达纲年综合节能量23.80吨标准煤/年,项目总节能率22.62%具有显著的经济效益、社会效益和节能效益。
铝灰可以产生氢气氨气甲烷硫化氢等气体每千克铝灰能够释放0.25~1.17L气体[5]虽然气体量较少,且经济效用一直受到质疑,但是近年来,国内外专家学者开始注重铝灰整体资源化研究,气体作为资源化的一种产品,使之成为各种气体的潜在来源MESHRAM[23]等研究了利用氢氧化钠溶液从铝灰中回收氢气的技术,结果表明,细颗粒的铝灰更容易生成氢气,这是因为其具有更大的表面积,尽管细颗粒铝灰中金属铝含量低于粗颗粒DAVID[24]研究表明,将铝灰破碎研磨至45μm,破坏掉包裹在金属铝外的氧化铝膜后,以氢氧化钠和氢氧化钾为催化剂,在室温环境下,氢气的回收率可达100%BRUCKARD[8]研究发现,氨气更容易在pH>8的碱性溶液中生产,pH<8的溶液中主要是氨水形式存在
三、经营结果分析
2017年我国原铝产量为3590.5t,占全球原铝产量的56.7%[1]近年来,国家加大了对再生金属产业的鼓励和支持力度,对再生金属产业的发展加


以引导和扶持在政策红利支持下,废铝利用率也不断提高,铝灰产量也日益增加,据推测,2017年我国铝灰产量150~200t,且每年以2%左右的速率增长铝灰中含有氟化物氮化铝可溶盐等对环境有毒有害物质,2016年被列入《国家危险废弃物名录》,属于有色金属冶炼废物(HW48,需按照危废相关要求处置国内外学者围绕铝灰处理技术开展了大量工作,并取得一定成,但仍未实现大规模产业化应用,本文对已有研究成果进行归纳整理,为后续铝灰处理工作提供思路和借鉴铝灰产生于所有的熔融铝的工序,主要包:原铝生产(电解铝铝合金生产废铝回收再生及铝灰处理过程通常,照铝灰中金属铝含量的不同,可分为一次铝灰和二次铝灰从熔炼炉内扒出的铝渣称为一次铝灰,外观上呈现灰白色,主要是由金属铝和铝氧化物组成的混合物,铝含量可达15%~70%,也称之为“白铝灰”;二次铝灰是一次铝灰提取金属铝后的废弃物,主要成分为氧化铝氮化铝金属铝盐类以及其它组分,因其固结成块状,也称之为“盐饼”
纵观整个我国铝行业危废处置,目前整体基本处于初级阶段,成熟且具有社会、环境、企业经济效益三统一,并为业内人士所认可的试验、示范、生产线尚需时间完善,铝灰的资源化利用可谓任重道远。
1、本期工程项目符合国家产业发展政策和规划要求,符合某经济园区行业布局和结构调整政策;项目的建设对促进某经济园区产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极的推动意义。


2、项目拟建设在某经济园区内,工程选址符合某经济园区土地利用总体规划,保证项目用地要求,而且项目建设区域交通运输便利,可利用现有公用工程设施,水、电、气等能源供应有保障。
3、根据谨慎财务测算,本期工程项目达纲年投资利润率36.55%,投资利税率43.40%,全部投资回报率27.41%,全部投资回收期5.15年,固定资产投资回收期5.15年,因此,本期工程项目经营非常安全,说明项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。
4、本期工程项目利用现有土地,计划总建筑面积57290.23平方米(计容建筑面积57290.23平方米);购置先进的技术装备共计170台(套),项目建设规模合理、经济技术实施方案可行。
5、本期工程项目总投资17626.06万元,其中:固定资产投资14890.40万元,流动资金2735.66万元;经测算分析,项目建成投产后达纲年营业收27312.00万元,总成本费用20869.13万元,年利税总额7650.37万元,其中:税后净利润4832.15万元;纳税总额2818.22万元,其中:增值税888.67万元,税金及附加318.83万元,年缴纳企业所得税1610.72万元;年利润总额6442.87万元,全部投资回收期5.15年,固定资产投资回收期5.15年,本期工程项目可以取得较好的经济效益。
6、发展实体经济,重点在制造业、难点也在制造业。作为国家治理的基础和重要支柱,中央财政近年来在支持实施《中国制造2025》战略、促进工业转型升级方面发挥了重要的作用。中央财政创新财政资金投入方式


,聚焦“中国制造2025”重点领域和薄弱环节,加大资金扶持力度,有力促进了我国战略性、基础性、先导性产业加快发展。


第二章经济效益分析


一、投资情况说明
截至目前,项目实际完成投资10233.51万元,占计划投资的58.06%其中:完成固定资产投资6258.54万元,占总投资的61.16%;完成流动资金投资3974.97,占总投资的38.84%
二、经济评价财务测算
(一)营业收入估算
根据初步统计测算,该项目实际实现营业收入16835.57万元,同比增28.46%3729.45万元)。其中,主营业务收入为14041.17万元,占营业总收入的83.40%
(二)利润及利润分配
根据初步统计测算,该项目实际实现利润总额4114.73万元,较去年同期相比增长526.04万元,增长率14.66%;实现净利润3086.05万元,较去年同期相比增长383.38万元,增长率14.19%

节项目建设进度一览表

序号
11.12项目
完成投资——完成比例完成固定资产投资
单位
万元
指标
10233.5158.06%

万元
6258.54

2.133.1
——完成比例完成流动资金投资——完成比例

万元
61.16%3974.9738.84%
三、项目盈利能力分析
按照相关计算准则,该项目主要盈利分析指标如下:1、投资利润率:40.21%2、财务内部收益率:25.61%3、投资回报率:30.16%


第三章经营分析


一、运营情况说明
截至目前,该项目(公司)总资产规模达到37159.95万元,其中流动资产总额13478.71万元,占资产总额的36.27%,资产负债率20.57%,运营情况良好。
纵观整个我国铝行业危废处置,目前整体基本处于初级阶段,成熟且具有社会、环境、企业经济效益三统一,并为业内人士所认可的试验、示范、生产线尚需时间完善,铝灰的资源化利用可谓任重道远。

铝灰资源化利用具有三个原则,一是“三化”原则,即无害化、减量化、资源化。二是“三统一”原则,即社会效益、环境效益、企业经济效益的统一。三是“三要素”原则,即数量、效益、二次污染——
从数量上体现限度的利用,从效益上体现高的产值附加值,从环保上体现无二次污染。

广义铝灰中可利用的成分主要有金属铝、氧化铝、氟化盐、炭以及耐火、保温材料中所含的二氧化硅、氧化钙等物质。其价值就是根据其不同性质加以利用,实现其保值增值。

对于铝灰资源化利用的方向,笔者认为,富含氧化铝、氟化盐的二次铝灰经处理后返电解槽,可用于生产铝酸钙粉和净水剂,还可用于生产特种水泥;富含碳热能和氟化盐的阴极炭块和含有一定量氧化铝、二氧化硅等的电解槽防渗料、耐火料等应作为水泥生产的原料及燃料;富含氢氧化铝的铝加工的污泥应作为净水


剂的原料;其次,二次铝灰适宜的工艺是先除氮,然后通过酸浸的办法除杂,并将主成份氧化铝和氟化盐一同返电解槽,同时副产聚合氯化铝。第三,阴极炭块适宜的去处是作为水泥的燃料和原料、铝业自备电厂流化床锅炉的燃料,或者作为烧结法氧化铝生产窑炉的燃料和脱硫剂。上述方面山东铝业公司已做过大量的工作,并积累了相当的经验。此外,对于阳极炭渣而言,最适宜的去处是作为水泥的燃料和原料,还可以尝试加入到阳极生产之中;同时,大修渣最适宜的去处是作为水泥的原料,铝加工污泥最适宜的去处是作为净水剂聚合氯化铝的原料。

与此同时,铝灰资源化利用还存在诸多问题,如铝灰危固废界定,具体细则尚未完成,目前还在研究、制订之中;二次铝灰返电解槽联产聚合氯化铝净水剂过程中涉及氢气爆炸的安全问题;产品质量问题以及环保标准问题。其中,安全问题通过研究,目前已找到了经济且实用的技术方法,可以有效地防止氢气爆炸,确保生产安全。

虽然铝灰的资源化利用仍存在诸多问题,但可以肯定的是,我国铝灰的资源化利用前景将非常广阔。从国家政策层面看,党和政府已经把绿色发展作为当前和今后的发展方向,并实施了史上最严厉的税收,每吨铝灰征收1000元环保税倒逼铝灰的资源化利用;从资源的角度看,我国作为电解铝、铝加工、再生铝加工产能、产量全球第一的铝业大国,巨大的铝灰体量将为资源化利用提供广阔的市场空间。
二、项目运营组织结构
(一)完善企业管理制度的意义

铝灰循环利用项目经营分析报告

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