化工公司石墨深加工项目建设可研报告

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1、徐州市文达化工石墨深加工项目【JSXZ2012029】工程可行性研究报告江苏康盛设计有限公司江苏徐州资质证书编号：A564789254二一二年五月徐州市文达化工石墨深加工项目【JSXZ2012029】工程总 经 理： 蒋翰林生产副经理： 文月总工程师： 李继峰项目负责人： 王涛编制单位：江苏盛康设计有限公司提交单位：徐州文达化工石墨矿提交时期：二一二年五月编 审 人 员专 业设 计审 核地质李宁华吴月采矿王静闫于总图运输郝庆斌赧男矿山机械孟小海马季给排水郝林宝霍海浩通风与除尘海泰裕达电气、通讯王泉崔立新土建李娜娜刘伟总环境保护赵佳佳吉利职业安全与卫生宋佳佳张伟投资估算孔和范伟经济效益分析李红云

2、韩娜娜目 录第一章 总 论21.1项目名称及承办单位21.2可研报告编制依据、原则及范围21.3项目建设的背景21.4企业基本情况21.5项目建设的必要性21.6项目建设主要内容21.7投资估算及经济技术指标21.8项目综合分析2第二章 市场需求分析和建设规模22.1市场需求分析22.2产品方案及建设规模2第三章 厂址及建设条件23.1厂址23.2建设条件2第四章 采矿工艺流程及设备24.1编制依据的文件、地质资料及有关矿山安全的基础资料24.2 编制依据的法规、规程、标准及技术规范24.3 设计主要内容24.4 地理位置24.5 地质资源24.6 矿体特征24.7 开采技术条件24.8 矿山

3、采剥生产能力24.9 开采方法的选择24.10 采场境界圈定24.11矿山开拓24.12 采矿方法24.13 凿岩爆破24.14 排水24.15 安全技术措施24.16环境保护2第五章 石墨加工工艺流程及设备25.1 工艺流程25.2工艺设备选型2第六章 尾矿（库）干堆场的设置26. 1尾矿处理方法的选择26.2“压滤干堆法”和传统方法相比的优缺点26.3尾矿库（干堆场）址的选择26.4尾矿库（干堆场）的分级标准26.5尾矿库（干堆场）的布局26.6尾矿干堆场的稳定性分析26.7尾矿干堆场的防洪措施26.8尾矿渣滤饼的堆放与运输26.9尾矿（库）干堆场的监控管理26.10尾矿（库）干堆场的封场

4、和复垦2第七章 总图及公用工程27.1总图平面布置27.2工厂运输27.3供配电27.4给排水27.5通讯工程27.6道路及绿化工程27.7土建工程2第八章 原料供应28.1主要原材料供应28.2运输方案2第九章 节能29.1编制依据29.2节能措施29.3节能管理2第十章 环境保护与消防210.1环境保护210.2消防2第十一章 劳动安全与职业卫生211.1编制依据及采用标准211.2项目的主要危害及采取的防范措施211.3安全卫生机构211.4安全卫生措施的效果预测及评价2第十二章 组织机构及劳动定员212.1组织机构212.2劳动定员和人员来源212.3人员培训2第十三章 项目实施进度2

5、13.1项目实施步骤213.2项目实施进度安排2第十四章 工程招标投标214.1招（投）标依据214.2招（投）标范围214.3招（投）标组织形式及方式214.4招（投）标工作安排215.1投资估算215.2总投资216.1产品成本估算依据216.2产品成本估算216.3销售收入及税金216.4利润估算216.5不确定分析2第十七章 社会效益分析217.1社会效益评价2第十八章 研究结论与建议218.1研究结论218.2建议2附件：1、徐州市文达化工石墨矿委托书。徐州文达化工石墨深加工项目可行性研究报告第一章 总 论1.1项目名称及承办单位1.1.1项目名称徐州市文达化工石墨矿石墨深加工项目（

6、新建项目）。1.1.2项目承办单位及法定代表人承办单位：徐州市文达化工石墨矿企业法定代表人：李辉1.1.3项目建设地点徐州云龙工业园区1.1.4可研报告编制单位江苏康盛设计有限公司1.2可研报告编制依据、原则及范围1.2.1研究依据(1)国家科技部、财政部、国家税务总局（国科发字2000328号）文件，关于中国新技术产品目录。(2)国家与行业相关法律、法规、标准、规范 (3) 徐州市文达化工石墨矿委托设计函(4) 徐州市文达化工石墨矿提供的设计基础资料(5)对项目的生产品种、产品规模、工艺流程、设备选型进行研究探讨。(6)对项目投资经济效益、社会效益进行评价和分析。1.2.2编制原则(1)优化

7、设计方案，减少项目总投资。(2)根据实际情况，充分利用各种有利条件及当地资源进行设计，降低产品成本，同时顾及长远发展。(3)工艺布置合理顺畅，生产技术先进可靠。(4)水、电、暖综合考虑，合理配置。(5)建筑、结构在满足工艺要求的前提下应符合当地的气候条件要求，简捷、美观、实用。(6)劳动卫生、安全、环保卫生遵循“三同时”原则，符合国家有关规定。1.2.3研究范围(1)进行市场分析与需求预测。(2)分析建厂条件与协作条件。(3)提出设计方案，包括总图运输、工艺技术选择、设备选型、建筑结构、供电、供气、给排水方案、消防等，同时进行生产规模分析。(4)提出环境保护、劳动安全卫生及节能问题及措施。(5

8、)进行成本分析、投资估算和项目经济评价。研究该项目是否符合国家、地方、行业发展规划和有关政策；对市场分析是否充分；购置的设备是否先进、工艺路线是否合理；研究项目投资的合理性及分析评价项目投产后产生的经济效益和社会效益；最后对项目的可行性提出结论意见和建议。1.3项目建设的背景1.3.1发展新型石墨深加工制品在国民经济建设中有着重要的意义石墨具有良好的耐高温性、抗热震性、导热性、导电性、润滑性、可塑性和化学稳定性，可在冶金，机械、电气、化工、纺织和国防等工业领域广泛应用，主要应用在以下几个方面：(1)耐火材料石墨的一个主要用途是生产耐火材料，包括耐火砖、坩埚、连续铸造粉、铸模芯、铸模洗涤剂和耐高

9、温材料。(2)导电材料目前，石墨在电气工业中广泛是用来制作“电极、电刷、碳棒、碳管、水银整流器的正极、石墨垫圈、电话零件、电视机显像管的涂层”等。其中以石墨电极应用最广。(3)耐磨和润滑材料石墨乳也是许多金属加工（拔丝、拉管）时的良好的润滑剂。氟化石墨直接作为固体润滑剂，润滑效果高于天然石墨和二硫化钼。(4)耐腐蚀材料石墨具有良好的化学稳定性。广泛用于制作热交换器、反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤器、泵等设备。这些设备用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等部门。(5)铸造、翻砂、压模及高温冶金材料由于石墨的膨胀系数小，而且能耐急冷急热的变化，用于玻璃器皿的铸模，

10、生产硬质合金的压模和烧结用的舟皿，单晶硅的晶体生长坩埚、区域精炼容器、支架、夹具、感应加热器等。此外，石墨还可以作真空冶炼的石墨隔热板和底座等元件。(6)用于原子能工业和国防工业石墨具有良好的中子减速性能，作为减速剂广泛应用于原子反应堆中；在国防工业中还用石墨制造固体燃料火箭的喷嘴，导弹的鼻锥，宇宙航行设备的零件，隔热材料和防射线材料。(7)金属铸造用特种石墨增碳剂感应炉是一种先进的铸造合金熔炼设备，在感应炉熔炼铸铁过程中，往往由于铁液熔炼、保温、过热时间较长，碳元素的熔炼损耗较大，使铁液中碳量降低。为了保证碳量，如果增加新生铁加入量，会导致铸铁成本的增加，降低生产效率。另外，随着对灰铸铁材质

11、要求的提高，新工艺的引进，对增碳工艺提出了更高的要求。石墨增碳剂是为了补足钢液中所需的碳含量而增加的含碳物质。常用的增碳剂有电极块、焦炭粉、类石墨、石墨增碳剂等。增碳剂的原料有很多种，生产工艺也各异。特种石墨合金增碳剂具有含碳量高，密度大，纯度高，容易被铁液吸收，碳的吸收率高等优点。特种石墨合金增碳剂在铸造时使用，可大幅度增加废钢用量，减少生铁用量或不用生铁。(8)石墨其他用途柔性石墨又称膨胀石墨，除具有天然石墨所具有的特性外，还具有特殊的柔性和弹性。因此，是一种理想的密封材料。广泛用于石油化工、原子能等工业领域。制作半金属摩擦材料。用于制作离合器和制动衬用于如飞机、卡车以及越野车等高速设备的

12、制动装置和离合器片。将逐渐取代石棉。天然鳞片石墨按粒度可以分为微粉石墨、细粉石墨、超微粉石墨等，通过添加石墨层间化合物和物理加工，可形成球形石墨、膨胀石墨、胶体石墨和氟化石墨等石墨深加工产品。中国具有丰富的天然石墨资源，特别是晶质的鳞片石墨，储量、产量以及国际贸易量均居世界首位，堪称石墨大国。世界已探明的晶质石墨储量2.3亿 t ，中国占有1.7亿t，世界远景储量7亿t，中国为4亿t。晶质石墨资源在中国分布广泛，几乎各个省区均有，主要产地在黑龙江、江苏、内蒙、湖北等。微晶石墨，中国主要产地是湖南、吉林、内蒙等地。中国虽然具有丰富的石墨资源，但从产业发展上并不是石墨强国。一些高技术含量的天然石墨

13、产品,中国还需从缺乏石墨资源的发达国家进口。在市场上经过初步加工的天然鳞片石墨价格约在300美元/t左右，微粉石墨根据粒度不同价格在5002000美元/t左右，球形石墨的价格约为2030美元/公斤，氟化石墨的价格约在300600美元/公斤。因此通过深加工可以很好地提升石墨的价值。鉴于上述背景，石墨的深加工项目很有潜力，一方面石墨的应用前景将越来越广泛，另一方面深加工领域在国内比较少，具有较高的利润空间。公司应当迅即利用自己在石墨领域的优势开展石墨深加工项目，建立从采矿选矿深加工负极密封材料的节能环保生产线。1.3.2球形石墨、可膨胀石墨、高纯石墨、鳞片石墨生产工艺技术和装备已经成熟随着石墨在各

14、领域的广泛应用和国际市场需求量逐年增长，根据我公司自身的发展和市场的需要对石墨深加工各种制品的研究工作投入较大，我公司已与武汉理工大学、黑龙江科技学院等大专院校建立良好合作关系，已经完成针对球形石墨、可膨胀石墨的技术研究，提出了一整套成本低廉、技术先进、质量上乘的生产工艺及配套设备，各项技术已达到或接近世界先进水平。项目建设采用此研究成果，在生产工艺和装备选型等方面参照此研究内容，从而保证建设项目的各项技术处于世界先进水平。1.3.3项目建设地原料配给的有利条件中国石墨矿储量居世界第一，约占世界储量的70%；中国石墨矿储量最多的是江苏省，约占全国储量的64%。1.4企业基本情况1.5项目建设的

15、必要性我国的石墨资源丰富，近几年石墨的发展速度较快，每年产量递增16%，已成为石墨初加工产品的主要出口国，在国际市场上起着重要作用，据海关统计，我国目前年出口量（原料）均超过20万t以上，均占世界天然石墨总交易量的1/4。我国每年都要进口大量如高纯石墨、氟化石墨等，出口原料的价值很低，而进口石墨及石墨制品价格昂贵。如2004年出口石墨（原料类）每t平均价格仅362美元，而同期进口石墨每t价格平均1138美元，进口石墨制品每t价格则高达20667美元，进口价分别是出口价的3倍和57倍，其主要原因在于产品结构及品种的不合理，要扭转局面，最根本的途径就是凭借我国得天独厚的石墨资源优势，提高石墨深加工

16、深度，优化产品结构及品种，所以我们拟定尽快建设球形石墨、可膨胀石墨、高纯石墨项目。1.6项目建设主要内容本项目矿山开采设置在云龙山，浮选和精加工工厂设在云龙工业园区。徐州文达化工石墨矿在云龙工业园区占地面积约为300000，建设完成后总建筑面积50900，同时建设相应的供水、供电、电讯、通讯等公用辅助设施，形成年产10000t天然鳞片石墨、5000t球形石墨、3000t高纯石墨、2000t可膨胀石墨。服务年限为10年。1.7投资估算及经济技术指标(1)项目投资资金总额项目投资总额：11360万元，其中：建筑工程2700万元，设备7140万元，安装工程1620万元。(2)项目资金来源企业自筹资金

17、6800万元，银行贷款4560万元。(3)主要技术经济指标项目的主要技术经济指标详见表1-1经济评价指标汇总表。表1-1 经济评价指标汇总表序号名 称单位数量一建设规模其中：鳞片石墨t/a10000球形石墨t/a5000可膨胀石墨t/a2000高纯石墨t/a3000厂区占地面积米2300000建筑面积米250900全厂职工人数人361矿山开采场人48二财务数据1总投资万元13143.422固定资产投资万元113603项目资本金万元14372.494营业收入（经营期平均）万元299005营业税金及附加（经营期平均）万元159.776总成本费用（经营期平均）万元21337.987利润总额（经营期平

18、均）万元6804.548所得税（经营期平均）万元1701.149税后利润（经营期平均）万元5103.41三财务评价指标1销售利润率%22.76%2投资利润率%36.69%3财务内部收益率（所得税前）%35.03%4财务净现值（所得税前）万元19937.715投资回收期（所得税前）年4.466资本金收益率%31.15%7资产负债率（经营期第1期）%31.41%8利息备付率（偿还期内平均）28.699偿债备付率（偿还期内平均）25.510总投资收益率%38.05%11项目资本金净利润率%35.51%1.8项目综合分析(1)我国的石墨资源丰富，近几年石墨的发展速度较快，每年产量递增16%，已成为石墨

19、初加工的主要出口国，在国际市场上起着重要作用，据海关统计，我国目前年出口量（原料）均超过20万t以上，均占世界天然石墨总交易量的1/4。出口原料的价值很低，而进口价格昂贵。如2004年出口石墨（原料类）每t平均价格仅362美元，而同期进口石墨每t价格平均1138美元，出口石墨制品每t价格则高达20667美元，进口价分别是出口价的3倍和57倍，其主要原因在于产品结构及品种的不合理，要扭转局面，最根本的途径就是凭借我国得天独厚的石墨资源优势，提高石墨深加工深度，优化产品结构及品种。(2) 本项目选用我国丰富的石墨资源进行深加工，技术条件成熟，生产工艺流程设计合理先进，经济实用，选用的主要设备性能先

20、进，具有先进的机械化、自动化水平，产品达到国家相关标准要求，市场可靠，有较强的抗风险能力。(3)本项目年产10000t天然鳞片石墨、5000t球形石墨、3000t高纯石墨、2000t可膨胀石墨。具有一定的集约化、规模化，有较好的经济效益，并且年产量可以20%的幅度递增。(5) 本项目投资总额为11360万元，可于4.5 年回收（含建设期），平均年利润额为5103万元，资本金收益率31%，项目经济效益好，市场有前景，项目风险较小。(6)本项目有较好的社会效益和环境效益，需政府各有关部门给予大力支持。(7)项目应尽快建成投产，并严格按工艺要求组织生产，确保产品质量，不断降低生产各项消耗，尽快开拓并

21、占领市场，尽早见效。第二章 市场需求分析和建设规模2.1市场需求分析2.1.1国际市场分析球形石墨是锂离子电池的负极材料，随着国家对节能环保的重视，锂电行业有着广阔的发展空间，球形石墨需求量也在迅速增大。石墨卷（板）材及膨胀石墨，是鳞片石墨的一种深加工产品，在密封材料性能上，与橡胶、石棉等相比，具有无可比拟的优越性，堪称当代的“密封之王”、“革命性材料”，广泛用于汽车、造船、机械等行业。早在本世纪六十年代初期，美国就率先开发应用膨胀石墨用为密封材料，短短三十年时间，西方发达国家和日本研制了16000多种膨胀石墨制品。据中国建材非金属矿石墨专业协会编印的石墨工业信息报道：世界膨胀石墨生产量为10

22、万t左右，同期需求量约12万t，缺口2万t，占总需求量的16.7%。据石墨工业信息报道，2010年世界膨胀石墨需求量将达到650万t，其中有330万t可进一步加工制品，目前石墨卷（板）材生产量约521万t，世界柔性石墨卷（板）材需求量将达到650万t，届时将有129万t缺口。2.1.2国内市场分析随着我国铸造业、冶金工业、机械工业、电气工业、化学工业、轻工业和原子能及航天工业的发展，石墨工业也相应等到发展。据石墨企业主要经济技术指标完成情况统计，膨胀石墨生产量约201.6万t，需求量在260万t左右，缺口60万t左右。八十年代初期膨胀石墨仅应用于石油、化工等少数行业。进入八十年代中期之后，应用

23、领域扩大到汽车、石化、电力、机械、仪表及高新技术工业。显而易见，国内膨胀石墨需求量正以惊人的速度增大。综上所述，本项目的建设是十分必要的，具有广阔的市场前景，经济上是合理的，环境效益和社会效益显著，综合经济效益可观。本项目的实施是可行的。2.2产品方案及建设规模在充分调研的基础上，确定的产品方案是生产球形石墨、可膨胀石墨、石墨纸及石墨密封件。首先是因为该产品的市场需求量大，且产品工艺过程较为简单，符合市场经济规律原则的。市场进一步扩大，随时扩大产量规模，增加设备与人力投入，不会造成产品积压。这样确定产品方案建设规模确定为年产10000t鳞片石墨、5000t球形石墨、3000t高纯石墨，2000

24、t膨胀石墨。这是综合考虑了本企业现有投资能力及市场的最低需求而确定的。第三章 厂址及建设条件3.1厂址3.1.1厂址选择3.1.2自然地理概况3.1.3地震设防烈度根据江苏省抗震设防工作图划分，本区抗震设防烈度大于6度。3.2建设条件3.2.1供电3.2.2供水、供热3.2.3 排水生产区内排水采用分流制，各种冲洗水、生活污水、汇集后排入相邻金泰化工污水生化处理车间内，经处理达标后排放。生产区雨水经厂区排水管沟排放。厂区排水采用排水陶土管，道路下排水采用混凝土排水管。第四章 采矿工艺流程及设备4.1编制依据的文件、地质资料及有关矿山安全的基础资料（1）、本设计地质资料依据江苏省地矿局第三地质大

25、队1989年4月编写江苏省云龙山石墨矿地质勘探报告及储量计算结果。（2）、江苏省地质矿产局第三地质大队物化探队提供的江苏省云龙山石墨矿区1/20000地形地质图及剖面图。（3）、文达石墨选矿厂生产能力。4.2 编制依据的法规、规程、标准及技术规范中华人民共和国矿山安全法。中华人民共和国安全生产法 金属非金属露天矿山安全规程（GB164231966）中华人民共和国矿山安全法实施条例。江苏省安全生产监督管理规定。 爆破安全规程（GB67222003）. 江苏省安全生产监督管理局黑安监字200510号江苏省非煤矿矿山企业安全生产许可证颁发管理实施意见。金属非金属矿山排土场安全生产规则20040920

26、金属非金属露天矿山安全规程及其他法规文件。4.3 设计主要内容（1）结合本市同类型矿山企业生产实践，制定比较合理的矿山生产技术经济指针和参数。（2）、根据矿区自然地理，经济地理条件及生态环境，简单制定矿山环境保护和安全生产措施。4.4 地理位置矿区位于江苏省徐州市境内，行政区划属市云龙山镇。国际三度分带直角坐标范围 X：50566505056267 Y：4438656744387000。选矿厂区位于江苏省徐州市境内，行政划分属云龙村。国际三度分带直角坐标范围 X:507226-5072434 Y:635315-6354774.5 地质资源矿区内出露地层为白垩系统卜元古界麻木群西麻山组，上部为风

27、化带裂隙水，平均含水层厚度28.53米。按其岩性组合及含矿性可分为上含矿段、中段、下含矿。含矿主要为石墨斜长变粒夹石墨矿矽线片岩，石墨石英片岩，矽线石墨片岩，石墨变粒岩，石墨些长片麻岩。矿区内麻山群柳毛组的变质岩石类型主要有大理石岩类，片岩类，变粒岩类，混合岩类及交代岩类。4.6 矿体特征文达石墨矿床分布在麻山群西麻山组含矿段中。采区矿带呈北东向展布，长约330米，宽约140米，矿床内有开采价值的工业矿体仅有5条。走向北东65度，倾向60度，矿石工业类型为晶质鳞片石墨矿石，品位6.8，矿石量148万吨，石墨量为9.9万吨。4.7 开采技术条件本矿区为沉积变质矿床，岩石类型为变质的各种片岩，片麻

28、岩，变粒岩，大理石岩及混合岩等，属坚硬至半坚硬岩组，具有较好的稳定性，且两个采场顶帮均与地层倾向各相反，对边坡的稳定有利。4.8 矿山采剥生产能力剥离量：年剥离量最大在20万吨。4.9 开采方法的选择该矿区矿体呈单斜层状稳定产出，沿缓山坡地形直接出露地表，采区矿体出露宽度3060米，倾斜60度，最低标高为50米。按上述地形和矿体赋存条件，剥采比较小，适合露天开采。4.10 采场境界圈定由于该矿区适合露天开采的矿石储量较大，且储量级别为二级，按中型矿山服务年限要求来确定露天开采境界，并为远期的继续发展留有余地。根据矿体储量大小及厚度变化，确定坑底最小宽度，按边帮岩石的稳定性确定最终边坡，并按坡面

29、计算出最小经济合理剥采比，上延至地表，确定到开采的最优界点。4.11矿山开拓采用公路开拓汽车运输方案，在原有沟谷利用原有公路，新建公路干线分别设置在450米以上。公路分别设置在采场东北侧，各支线分别从500米至450米每10米水平进入采场，东侧通往废石场支线，在450米以下采用凹陷露天开采。分440米至320米水平。4.12 采矿方法（1）开采顺序 设计矿山露天开采顺序采用自上而下水平分台段开采，开采台段高度10m，工作线东西向布置，南北向推进。采准工作面布置在矿区上部，采矿选用D80潜孔钻穿孔，采用多排孔微差爆破，爆破后的矿石用挖掘机装车，用汽车运至破碎加工厂。（2）采掘要素矿山开采台段高度

30、10m；工作台段坡面角75；终了台段坡面角65；最小工作平台宽度25m；（3）采矿工艺采矿工艺顺序为：穿孔爆破二次破碎装载。（4）开采运输设备表41 矿山开采需要设备一览表序号设备名称型号单位数量价格（万元）1手持式凿岩机Y26台442移动式空压机6立方米台22.43潜孔钻机D80台230.04移动式空压机12立方米台219.05推土机移山120台224.06挖掘机PC220台2240.07自卸汽车15吨辆2240.0合计16559.4矿山劳动定员依据矿山生产规模及配备的设备情况确定如下：表4-2 矿山开采劳动定员一览表序号工作或工种名称人数备注一生产人员401采矿121.1凿岩机工81.2爆

31、破工42装运162.1挖掘机工42.2汽车工123破碎场104电工2二管理人员8总计484.13 凿岩爆破根据矿石机械物理性能及矿山生产能力，穿孔设备采用D80潜孔钻，匹配12m3移动空压机。矿山爆破采用多排孔微差爆破，非电导爆管起爆；选择2号岩石粉状硝铵炸药或乳化炸药爆破。由于破碎机口对矿石块度要求为5007500mm，故需进行二次破碎，二次破碎选用Y26手持凿岩机械破碎，应控飞石，严禁裸包方法进行二次爆破。爆破方案：目前国内露天小型花岗岩矿的爆破方案一般有中深孔爆破和浅孔爆破方案，爆破器材选用非电导爆管微差挤压爆破工艺。（1）中深孔非电导爆管排间微差起爆爆破方案开采台阶高度10m，穿孔设备

32、采用D80潜孔钻，根据爆区的条件，一次爆破的孔数较少时（排数为12排），采用三角形布孔方式，孔径80mm，钻孔倾角75度，孔间距4米，排间距3米，孔深11.5米，最小抵抗线3米，孔装药38.5kg，孔爆破量78.5m3，炸药单耗为0.49kg/m3。（2）浅孔爆破方案台阶高度为5米以下，孔径45mm，孔深5.3米，采用三角型（又称梅花型）布孔方式，炮孔间距2.0，炮孔排距1.5m，爆破抵抗线1.5m，装药后，起爆用非电导爆管微差挤压爆破。（以上数据，仅供参考，矿山爆破施工时应进行专门的爆破设计）。（3）爆破器材及爆破方法的选择：矿山爆破采用非电导爆管、发爆器微差爆破法。上述三种爆破方案的使用优

33、缺点。方案一（中深孔非电导爆管排间微差起爆爆破方案）的优点是：爆破效果较好，开采工作可一次性进行非电导爆管微差爆破，要求的自由面数较少，省时省工，随意性强，安全系数高。缺点是：爆破量小，火工材料单耗较大，成本较高。方案二（浅孔爆破）的优点是组织施工较易，成本低。缺点是：爆破效果一般，开采工作面爆破高度低，费时费工，安全系数一般。至于爆破器材的选择，矿山可据本身具体情况选定，一般情况下，非电导爆管具备安全可靠、毫秒导爆管适合在中深孔爆破中深孔爆破中推广使用。根据文达石墨矿的实际情况设计选用中深孔爆破方案。中深孔爆破主要参数台阶高度：10米钻孔角度：75度钻孔深度：11.5米钻孔直径：80mm最小

34、抵抗线：1.82.0米孔间距：4.0米排距：3.0米每米钻孔落矿量：78.5立方米/米单位炸药消耗量：0.49公斤/立方米台班效率：10米/班（5）装药量的计算装药量Q=q.a.HWm式中：Q炮孔装药量 千克Q单位炸药消耗量 千克/米3a孔距 米H台阶高度 米Wm最小抵抗线 米计算后Q=38.5千克/孔装药方法装药前，必须检查炮孔深度是否符合设计要求，炮孔有无堵塞现象，是否有水。若孔过深应用压缩空气将岩粉掏出，若炮孔中有水应用压缩气体将水排净或装防水炸药。装药时，如果是干燥竖直的炮孔，适合装粉状炸药，而潮湿的炮孔及接近水平的炮孔，只能装带保护简的炸药。（6）爆破距离安全计算最大药量计算最大一段

35、起爆炸药量计算；由地震坡安全距离公式：R=(K/V)1/Q1/3得：Q= (V/K)3/R3式中：Q最大一段起爆炸药量，kg； R建构筑物距爆破中心距离，m； V建构筑物质点振动速度，毛石房取0.5cm/s。K,与爆破点至计算保护对象的地形、地质条件的系数和衰减指数，K取250；取1.8；经计算：当建构筑物距爆破中心150m时，允许最大一段起爆炸药量为104kg。当建构筑物距爆破中心200m时，允许最大一段起爆炸药量为248kg。当建构筑物距爆破中心300m时，允许最大一段起爆炸药量为837kg。爆破冲击波安全距离按照规程要求，露天爆破大块时，一次爆破炸药量不得大于20kg，并应按下式确定空气

36、冲击波对掩体内避炮作业人员的安全距离进行计算，RK= 25Q1/3，式中：Rk空气冲击波对掩体内人员的最小允许距离，m；Q一次爆破炸药量，kg。经计算：矿山露天爆破大块时，空气冲击波对掩体内避炮作业人员的安全距离为68m。根据规范要求，矿山爆破安全界线为300m。爆破地震安全距离根据国家爆破安全规程（GB6722-2003），爆破地震安全距离采用下面公式计算：R= (K/V)1/aQm式中：R爆破地震安全距离；Q炸药量，kg。微差爆破按最大一段药量取100kg；V地震安全速度，cm/s；按一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物微2-3，计算取2.5cm/s；M药量指数，计算取1/3；K、a与爆破地形

37、、地质等条件有关的系数和衰减指数，均按中硬岩石选取，k取200.，a取1.6；即：R= (200/2.5)1/1.61001/371.8（m）经计算，爆破地震安全距离71.8m。距爆破点71.8 范围以外的一般建筑物和构筑物不会受到地震的影响。爆破大块矿岩，采用Y26凿岩机钻眼爆破，安全距离（飞石安全距离）取30mm。4.14 排水在450米以上采场属正地形开采，矿石裂隙水较少，大气降水和矿石裂隙水因采矿作业工作面10的反向坡度会自然排出工作面，不需排水设施，雨季也能正常生产。在+450米以下采场属凹陷开采，需设排水设备进行强制排水。4.15 安全技术措施4.15.1 保障露天矿边坡稳定及防治

38、坍塌的措施露天采矿开采本身就是对岩石破坏，采剥作业打破了边坡岩体内原应力的平衡状态，出现了此应力场。在次应力场和其他因素的影响下，常使边坡岩体发生变形破坏，致使岩体失稳，发生坍塌和滑坡，危及人身安全。生产工人每次进入工作面前，需对悬石、危石和矿尘进行处理，在确保安全条件下，方可工作。边坡管理的主要内容是对边坡定期、定点监测，及时处理险情。边坡稳定管理措施主要是围绕控制人为因素的影响，减少自然因素的影响而展开的，主要措施如下： 开采技术条件的控制开采技术条件的控制对防止露天矿边坡滑落是最基本的措施。首先是控制合理的开采高度，其次要选用合理的开采顺序和推进方向，应坚持采剥并举，剥离超前。工作阶段坡

39、面角在70之内，开采结束后采场最终边坡角不大于45 严格控制靠帮爆破实施可靠的爆破工艺，控制生产作业爆破的最大一段装药量，尽可能减少爆破震动对边坡的影响。应采用控制爆破，减少爆破对边的破坏作用。 选用合理的边坡形式和角度确定合理的边坡形式和角度，避免对边坡稳定的影响。应对开采范围内的断层、破碎带、加强管理，针对岩石（矿床）的走向、破向、夹角来确定边坡的形式和角度。但不允许超过设计规定。以利于露天矿最终边坡的稳定。 危险边坡的处理为了防止出现滑落，对那些出现隐患的采场边坡要采取一定措施进行治理。其方法一般采用削坡减载、疏干排水，以防止石块滚落和发生边破滑落。4.15.2防止高空坠落的措施 派专人

40、经常检查边坡上的浮石，及时清理。 在距地面高度超过2米或者坡度超过30度的坡面上作业时，应当使用安全绳或者安全带。安全绳应当拴在牢固地点，严禁多人同时使用一条安全绳。 作业人员不得站在危石，浮石上及悬空作业；在人工装运作业时，应当有专人监视，防止坡面落石。严禁在同一坡面上下双层或者多层同时作业。 作业单位在作业前和作业中以及每次爆破后，应当对坡面进行安全检查，发现工作面有裂痕，或者在坡面上有浮石、危石和伞檐体可能塌落时，相关人员应当立即撤离至安全地点，并采取可靠、严禁在危险区域内从事任何作业，严禁任何人员在边坡底部休息和停留。4.15.3爆破安全措施严格执行爆破安全规程，合理设计孔网参数，并根

41、据岩性实时调整；所有专职和兼职爆破人员必须经过爆破培训，并持有当地公安部门核发的爆破证，严禁违章作业；爆破前应加强警戒并放警报，警戒区内确定无人后进行爆破，炮响15分钟后方可撤除警戒。 采用电起爆网络时，爆前进行杂散电流检查，严禁雷雨天爆破作业；爆破作业时，非爆破作业人员撤到安全警戒线以外：爆破作业人员在爆破时也必须进入避炮室；正确确定最小抵抗线方向和大小，并严格控制炮孔装药量，减小爆破飞石距离；盲孔要及时处理；科学设计每一次爆破作业，并按规范组织实施；针对矿山实际情况制定爆破安全操作规程；加强爆破工的安全技术知识的培训：爆破工作开始前，明确危险区的边界并设置明显的标志，且有专人警戒；露天爆破

42、作业应事先了解天气情况，作好安排。在黄昏、夜间、雷雨、大雾天气时禁止爆破；要及时做好炮位验收工作：炮位施工是否准确，如果和设计差异较大，影响爆破效果或危及安全生产，应重新打炮眼；差异不大时，应根据实际情况调整药量；检查炮位安全情况，有无乱孔、赌孔和卡孔现象；炮孔内是否有水，如有水应采取防水措施，以免炸药受潮失效或雷管拒爆；爆破前要撤除现场一切工具、机械设备及堆存的材料；为保护邻近建筑及矿山边坡，缩小安全距离，在实施大量爆破时，必须采取降震措施：采用多段毫秒微差爆破，采取这一措施均能取得良好的降震效果，其关键是在于控制最大一段的装药量，所以在可能的情况下，增加段数和选择合理的爆破间隔时间；采用低

43、速炸药和不耦合装药也可降低震动速度；采取预裂爆破技术。预裂缝的宽度与质量对降震效果有明显得影响，尤其对近距离降震效果明显。但随距离的增加，降震效果渐趋减弱。矿山爆破时应规定时间，确保安全。4.15.4爆破器材加工、存储安全措施爆破所用炸药、雷管、母线、起爆器，严格执行国家爆破物品管理规定；搬运炸药时，每人每次不得超过规定数量，尽量保护好炸药的外皮包装，如有散药应及时清扫；随时检查道路的安全情况；运输前及时检查运输路线，确保火工品运输车辆安全；保护好雷管脚线，避免损坏而造成线路不通；禁止用铁棍装药。不得往孔内投掷起爆包和硝化甘油类炸药，夫发现赌孔，在未装入雷管前，可以用同制金属杆处理。无法处理的

44、，应采取措施和其他炮孔的药包一齐起爆；如采用装药器装药，要有可靠的防静电措施；填塞炮孔时，要十分小心，防止破坏起爆线路，禁止用石块和可燃性材料填塞炮孔，禁止捣固直接接触药包的填塞材料或用填塞材料冲击药包，禁止在深孔装入起爆药包后直接用木楔填塞：禁止拔出或硬拉电雷管脚线；对过期变质的导爆线和雷管应销毁、严禁使用；起爆药包、雷管和炸药要分车运输；加工台应设置边缘软垫；起爆药包扎孔要用铜、铝、或木棒；严禁将雷管直接插入药包；预防盲炮的措施改善爆破器材的保管条件。防止受潮变质，发放前应严格检验，对质量不合格的应予报废。发放时对电雷管应注意同厂同批，对不同燃速的导火索要分批使用；改善爆破网路质量及联结方

45、法。网路设计应保证准爆条件，要设置专用爆破线路，防止接地和短路，加强对网路的测定和铺设质量的检查工作；改善操作技术。对火雷管应保证导火索与雷管紧密联结，避免导火索与雷管、雷管与药包脱离。加强网路的维护工作；防水措施。在有水工作面装药，应采取可靠的防水措施，以避免爆炸材料受潮吸水。爆破器材在运输、储存、使用过程中严禁炸药、雷管在一起混放，减少震动。加强爆破物品的管理，所有爆破器材随用随领。现场作业剩余爆破器材要及时交回爆破材料库，雷管等导爆物品与炸药需分类存放。4.15.5 运输和机械设备防护装置及安全运行保证措施采装方面安全运行措施 按照金属非金属露天矿山安全规程要求，采矿台阶高度及坡面角不大

46、于设计值； 加强操作者的安全技术知识培训，制订安全技术操作规程，提高操作者识别危险、有害因素的能力和防范突发事故的能力； 在台阶边坡上凿岩时，一定要系紧安全绳； 凿岩工作应安排在白天进行，夜间停止作业。 调动时尖检查周围环境的安全情况； 采装工作面出现伞檐时，禁止挖掘机正面作业； 装车工作时，按操作规程工作，并确保作业人员劳动保护； 当装车作业时，任何人不得在铲斗下面及工作面的底帮附近停留；在任何情况下，铲斗下严禁站人； 在装车作业时，发现有悬浮岩块、塌陷征兆。瞎炮，必须停止作业，将设备开到安全地带； 加强工作面的除尘，保护工作人员健康。采场运输方面安全运行措施 定期对采场汽车进行检修，确保运

47、输车辆正常运行。 夜间作业时，采场内确保照明。 矿山应设道理养护工，进行日常道路维护工作。养护工应经常巡查路段，及时清理路肩、边沟，及时维修凹凸路面；车辆汽车在矿区道路上行驶时，宜采用中速：在急弯、陡坡、危险地段应限速行驶；在养路地段应减带通过；矿山应依据情况具体规定各地段的车速，并设置路标。 自卸汽车在翻斗升起与落下时不准人员靠近，翻斗操纵器除本司机外一律不准他人操纵，工作完毕后应将操纵器放置于空档；自卸汽车严禁动载易燃、易爆物品。驾驶台、脚踏板和自卸汽车车斗不准载人。禁止在运行中起落车斗。 矿石在运输过程中主要采取的安全措施是尽可能减少道路坡度，设计矿山道路最大坡度为9%，最小转弯半径25

48、m，路面为拱形路面，便于雨水排除，道路两边设排水沟，同时辅以坚固路料，增加耐磨性，避免路面打滑。 采用汽车尾气净化措施、加强路面防尘措施。 加强安全生产教育，严禁建章作业、违章调度、无证上岗、超重超载、酒后行车等行为，以确保运输安全。在生产中，应加强设备的管理，对机械转动装置要安设防护罩，对运动机械要求设置有防滑、防坠落、防过卷等装置，运动机械的起动、停止信号应安全可靠，所有设备应及时检修，不许带病运转、运送岩矿的车辆渣土上严禁载人。4.15.6 防雷与接地矿山建筑物及矿选厂建（构）筑物属于第三类防雷保护，其防雷设施就根据矿山大地的雷电活动情况、地形、地物等采取相应的措施。对建筑物除考虑直接雷

49、击的措施外，还应有防止高电位，从各种管线传入的措施，直接雷击的防护一般采用的重点保护方式。为防止高电位引入而引起雷击，应在低压架空线向建筑物引接分支线或直接在进线外，将所有相线的绝缘子铁脚及零线接地。进线段100米内的绝缘子铁脚都应接地。4.15.7废石场可能发生危害措施本矿山开采过程中产生的废石很少，矿区附近沟谷及废弃的采坑很多，经有关部门同意，将废石填入。为确保废石场的稳定安全，废石在排放之前，必须把地表浮石、浮土清除干净，并沿山坡开挖内向坡的小台阶增加表面阻力防止排放废石下滑；废石场下部设置挡石坝，顶部达到一定标高后，对废石场表现进行覆土造田或种植被。4.15.8预防其他危害的措施防排水

50、措施采场境界、废石场调边设截水沟，防止雨水流入采坑；采场内部运输道路及矿山公司均设排水沟。运输道路管理措施加强运输过程管理对现有运输道路进行整修，降低线路坡度。矿石在运输过程中主要采取的安全措施是尽可能减少道路坡度，设计矿山道路最在坡度为9%，最小转弯半径25m，路面为拱形路面，便于雨水排除，道路两边设排水沟，同进辅以坚固路料，增加耐磨性，避免路面打滑。矿山应设道路维修工，进行日常道路维护工作，以确保运输安全。4.15.9 防火、防爆炸按国家颁布的有关防火规定和录地消防机关的要求，建筑物、材料场和仓库应建立防火制度，备足消防器材；各种油类要单独存放，装油的铁桶严密封盖；禁止用火炉或明火直接加热

51、或烤热冻结的管道和启动机械设备；给设备加注燃油时，严禁吸烟和明火；总平面布置时要充分考虑建筑物的消防要求，设置消防通道，并禁止在消防通道上堆放物料，根据建筑设计防火规范的要求，想互之间留有足够的消防距离，道路宽度满足消防车辆的通行；本设计涉及的各建、构筑物无易燃、易爆材料，耐火等级均达二级。变电所、破碎机等处均配备消防砂箱和干粉灭火器等器材，专人负责，定时检测，值班人员应熟练掌握，以防火灾。矿山不设炸药库，所需爆破器材和物品委托有爆破物品运输资质的单位定期供应。矿山仅设临时存放点，爆破器材统一派送，及时回收，专人管理。对爆破器材的管理和使用必须按照有关规定和操作规程严格管理。4.16环境保护环

52、境保护矿山生产的重要部分，必须切实抓好，达到环境保护规划的要求。4.16.1生产期的环保工作A）在对地表采前剥离时，腐殖土必须按所指定的地带进行堆放，不许流失。B）对矿选厂破碎设备的噪音及粉尘进行有效治理，采取洒水捕尘等措施，减少环境污染。C）排弃场占地面积10000平方米（约200米50米），储存平均高度约为20.0米，容积约20.0万米3；D）及时对建筑物的周围、道路两旁、排弃场的周围进行植树，固沙防风保护环境。4.16.2矿山闭坑的环境治理按规范要求，必须在矿山闭坑一年之内使环保工作达到验收要求，具体要求如下：严格按开采终了图进行开采作业，达到可持续生产的条件，不得滥采乱排，浪费资源和破

53、坏林地、土地的对采场内防碍复垦的闲置设备应及时拆除，有利于环保工作。对采场的边坡从上而下进行清理，使最终边坡角450时再进行覆土种草，覆土厚度为0.1米。对采场底部不能清除的废渣堆及其它废弃物堆进行覆土种草植树，覆土厚度为0.2米。以上绿化面积为45.9亩。第五章 石墨加工工艺流程及设备5.1 工艺流程5.1.1球形石墨工艺流程该项目生产方法主要是先将鳞片石墨破碎、球化，再进行提纯，使石墨的固定碳含量提高到达到99.95%以上。根据行业内最先进的工艺流程和相关参数，结合国内外提纯生产的实际情况，经设计计算，制定的本石墨工艺原则流程如下：（1）原料先到破碎车间，由人工倒入料斗中，通过喂料器输送到

54、破碎设备中进行粗碎作业，完成粗碎后，再进行精碎、球化工序。物料在设备内通过风机产生的风力输送，尾料集中收集，最大程度的简化了作业流程。（2）原料破碎好后，转移到提纯车间进行纯化处理。纯化工艺采用化学法，利用氢氟酸、盐酸、硫酸、硝酸按照一定的比例投入反应釜中，通过蒸汽进行加热，使石墨中的二氧化硅、金属氧化物等与酸反应，形成可溶于水的物质，最后通过洗涤、脱水达到纯化的目的。（3）纯化后的物料经过烘干、筛分、包装处理就得到了可以出售的成品。球形石墨生产中需要解决三项关键性技术，即：表面处理技术，杂质控制技术，除铁技术。（1）表面处理技术采用的德国设备及技术，经考察，使用该国的设备及技术可以保证球形石

55、墨的低比表面积的技术要求。该工艺具有增产、节能、提质、投资小、安全等特点。（2）杂质控制技术及除铁技术采用混酸法，提纯两遍中间用化学指示剂及专用微量元素检测仪器检测控制。从而达到去除石墨中钙、铝、铁等金属及硅等非金属元素。该化学处理技术为日本提供，本公司试验，效果非常好。球形石墨的铁杂质控制技术主要是解决因铁含量太高造成电池性能低下、比容量下降、使用寿命减小等问题。通过混合酸法合理的配比从而去除球形石墨中的铁元素。在最后的筛包工序中安设高磁性的电磁铁，将周转过程中可能混入的其它铁杂质除去，最终达到有效控制铁的目的。生产用水是球形石墨生产的关键，项目采用目前国内最先进的水处理技术及美国软化、净化

56、处理设备，完全能使水的硬度控制在0.03mml/L以下。干燥技术采用微波烘干技术。该技术也是采用日本最先进的干燥方法，日本球形石墨生产厂家均采用此技术。脱水技术是采用采用国内最先进的平板式脱水机，该设备震动小，生产率高，自带洗涤功能及全程微电脑控制系统，不仅提高了生产效率，同时降低了生产成本。项目采用的技术多是成熟技术和国外一直采用的技术，与国外生产工艺水平保持一致，技术先进，设备选型合理，投资风险性小，完全可以保证产业化生产。球形石墨生产工艺流程见图4-1。高碳石墨粗碎精碎粒度分级球化纯化洗涤脱水 烘干筛分检验包装成品图5-1 球形石墨生产工艺流程图5.1.2可膨胀石墨工艺流程（1）氧化、插

57、层反应可膨胀石墨生产主要是对磷片石墨酸化，首先将磷片石墨、双氧水（27.5%）按1:0.1的比例投入反应釜中，搅拌35分钟进行氧化反应。再按石墨1:2.3比例加入浓硫酸（95%）搅拌1520分钟进行插层反应，反应釜内产生的反应酸雾通过喷淋塔处理后可稳定达标排空。（2）滤酸、脱酸将石墨原料和硫酸反应后的混合物装入滤酸装置进行脱酸工序，滤（脱）出的硫酸浓度将略有降低，约为9092%，可按比例混合后重新利用。（3）冲洗原料脱酸后，用清水冲洗，将残余酸量洗掉。该部分冲掉酸量约占总酸量的30%40%，冲洗水经中和沉淀处置后，将全部循环利用。原料经冲洗后的PH值为56，基本可满足可膨胀石墨产品的需求。（4

58、）脱水、干燥将冲洗后的原料装入气流脱水机脱水，使原料的水份控制在25%以下。脱水后的原料经天然气热油炉恒温烘干。为控制原料在烘干过程中不产生体积预膨胀，烘干温度须控制在105以下。（5）筛分原料烘干至水份控制在1%以内后，进行筛分，将其中粗粒径的杂质、碎石、扎绳等分离。筛分之后的原料经取样检验合格后，称量装袋可作为产品入库。可膨胀石墨生产工艺流程及主要排污过程图见图5-2。图5-2 可膨胀石墨生产工艺流程图5.1.3石墨选矿生产线工艺流程说明破碎车间石墨矿石（含石墨6.8%）开采，经运输至石墨选厂堆料场，石墨矿石（小于250mm）由铲车运送给入料仓后一次破碎，由皮带运输机输送到中矿仓，再由给料

59、机均匀给料入二次破碎（矿石50mm）。磨矿车间。矿石由皮带运输机送给入球磨机入料口，加水研磨，球磨机出料口入分级，大于5mm矿砂返回球磨机再次进行研磨，小于5mm矿砂和水流进入搅拌桶。浮选车间。在搅拌桶处加入浮选，用捕收剂和起泡剂（捕收剂和起泡剂按一定比例给入）充分搅拌后给入粗选浮选机，如没有浮选上来的矿砂进入扫选浮选机（串联68台扫选浮选机），如浮选上来的石墨矿砂进入精选（其中精选含碳量60%70%）。精矿经68次再磨，1012次浮选（即经反复再磨、浮选）,选出精矿（含碳量90%97%，根据客户要求，控制产品质量高、中碳石墨湿料）。脱水车间。石墨精矿湿料经脱水机脱水（由含水50%左右降至含水10%左右），精矿由螺旋给料机给入干燥设备干燥（含水10%降至1%左右）。干燥筛分车间。干燥后的石墨精矿混合料经输送设备入筛分设备分级（石墨产品有+50目、+