【定稿】年处理3000吨钕铁硼废料提取稀土氧化钕与氧化铁的工厂初步设计说明书_可行性论证报告word文档

储罐区设置高效灭火系统，厂区内设置二个室外地上消防水栓，消防给水自成路，主要生产车间工段设置足量高效灭火器。

在储罐区，生产车间安装有毒气体检测装置。

动力管线供热线管线应按有关规范进行敷设给员工配发劳动保护用品，缴纳工伤保险在厂区显眼处装贴各种安全警示标识加强经常性安全检查，发现问题及时解决第章摘要及概论钕铁硼是当今世界发展最快的稀土永磁材料，由于其性能优越，性价比优异，被广泛地应用于国防军工航空航天计算机电子工业医疗器械等领域，从世纪年代初几百吨产量，发展到今天的万吨左右，每年递增以上，是功能材料中发展最快的品种之。

随着国内和国际对钕铁硼材料需求的快速增长，由此产生了钦铁硼磁体废料的回收问题。

最大限度地搞好钕铁硼磁体废料的综合利用，对于节省资源落实科学的发展观建设节约型和谐社会，搞好环境保护，提高经济效益，都有十分积极的作用，是我们在搞好循环经济的过程中应该引起重视的项新课题。

钕铁硼磁体废料是在制作钕铁硼磁体器件的切割打磨等加工过程中产生的，也有少量的不合格的钕铁硼磁体，这些废料的量约占钕铁硼磁体总量的左右。

以此计算，世界每年钕铁硼磁体废料的总量约在万吨左右，其中大部分集中在中国和日本，约占万吨，其余集中在欧美国家。

钕铁硼磁体废料与钕铁硼磁体器件的成份样，都是由稀土以钕为主，其余为镨和镝，部分钕铁硼含鉽铁和硼组成的，其中稀土含量约为，硼为，其余是纯铁。

在的稀土中，钕为，镨为，镝为，鉽为。

从钕铁硼磁体废料的成份中我们可以看到，无论是稀土还是纯铁，都是有充分利用价值的。

我国是稀土资源大国，占世界稀土资源总量的以上，但由于稀土资源是战略资源，我国为此制定了保护性开采，避免资源浪费和防止环境污染的宏观调控政策。

目前，我国已从世纪末的年产万吨稀土精矿以计调整到目前年产万吨稀土精矿以计的水平，由于氟碳铈矿中镧铈量占总稀土的，镨钕量占总稀土的，生产与市场方面造成镧铈产品的积压，方面又使得钕镨镝鉽的供应不足，这种生产与需求的不平衡，也为我们提出了如何提高钕镨镝鉽利用率的问题。

由于全球对钕铁硼磁体需求的快速增长，钕镨镝鉽的供应短缺约为吨年左右，如果能将钕铁硼磁体废料加以回收利用，不仅可以提高经济效益，而且可以减少环境污染，这对于落实科学发展观，建设节约型和谐社会都有着积极的意义。

鉴于日本是世界钕铁硼磁体生产大国，产量仅次于我国，年产量达万吨以上，由于受到我国稀土初级产品稀土精矿稀土原料产品类不出口或限制出口的影响，以及生产劳动力成本过高和原辅材料不配套等原因，近十年来该国已停止了对稀土初级产品的加工生产，其产出的钕铁硼磁体废料回收处理再利用困难，拟向我国出口，如果以钦铁硼磁体废料吨计，若经处理全部回收综合利用，可生产吨的稀土钕镨镝鉽，其中钕为吨，镨为吨，镝为吨，鉽为吨，并可生产高纯度的氧化铁吨，产品依照现行价格计算，产值达亿元，利润在万元以上，为国家缴纳税金万元以上。

由此可以看出，其经济效益是显著的。

我国每年可产生钕铁硼废料约为吨。

目前，国内钦铁硼废料的回收价格是每吨元左右干吨，供不应求，从中可以看出，其潜在的综合利用价值。

第二章生产技术与物料衡算钕铁硼废料处理技术现阶段钕铁硼废料处理生产工艺有焙烧酸解草酸沉积分离法，焙烧酸解盐析分离法，酸解草酸沉积分离法，酸解盐析分离法。

其技术特征介绍如下焙烧酸解草酸沉积分离法以钕铁硼废料为原料，在焙烧炉中焙烧，生成氧化钕和氧化铁，再经的硫酸溶解，再用草酸将稀土沉淀下来，经洗涤焙烧即得氧化钕。

而铁的回收则是滤液蒸发浓缩重结晶德硫酸铁。

该反应的特点能耗大两部高温焙烧，原材料消耗大，焙烧产生的粉尘和废气多。

主要反应焙烧过程酸解过程草酸分离焙烧过程焙烧酸解盐析分离法以钕铁硼废料为原料，在焙烧炉中焙烧，生成氧化钕和氧化铁，再经的硫酸溶解，在倒入硫酸钠得稀土硫酸钠沉淀，将沉淀溶解加入氢氧化钠后产生氢氧化钕，再经煅烧即可得到纯的氧化钕，同时此工艺的硫酸铁经冷凝结晶后可得较纯的硫酸铁。

到这种工艺同样耗能较高要煅烧，焙烧产生的粉尘和废气多。

主要反应焙烧过程酸解过程盐析碱转换焙烧酸解草酸沉积分离法由于钕铁硼废料的成分都易溶于酸，故用酸解法不仅可以省下煅烧法消耗的大量能量，还可以得到大量的副产品氢气，降低成本，增加效益。

本法用硫酸将钕铁硼废料溶解，将产生的氢气收集储存，所得溶液经过滤后，再用草酸将稀土沉淀下来，经洗涤焙烧即得氧化钕。

该反应的特点能耗大高温焙烧，硫酸亚铁品位低。

主要反应酸解过程草酸分离焙烧过程酸解盐析分离法本法用硫酸将钕铁硼废料溶解，将产生的氢气收集储存，所得溶液经过滤后，在倒入硫酸钠得稀土硫酸钠沉淀，将沉淀溶解加入氢氧化钠后产生氢氧化钕，再经煅烧即可得到纯的氧化钕，同时此工艺的硫酸亚铁经冷凝结晶后可得较纯的硫酸亚铁。

此方法的特点是能耗低，产生的废气少，且可循环使用。

主要反应酸解过程盐析碱转换焙烧本项目生产技术选择本项目采用酸解盐析分离法，此方法的特点是在同样的算消耗下，得到大量的氢气，提高了经济效益，并且在整个工艺中节约能源，减少了废气及废水的排放，整体上做到了绿色循环经济。

物料衡算本项目原材料特点得出本项目生产工艺物料平衡表与物料与水平衡图生产工艺物料平衡表投入产出物料名称投入量吨年物料名称产品吨年钕铁硼废料硫酸氢氧化钠氢气水硫酸钠硫酸钠水合计废料制取和硫酸亚铁天物料衡算磨碎成粉浸出夜水硫酸钕过滤复盐沉淀过滤洗涤沉淀过滤洗涤废气水氢气废料滤液蒸发重结晶废渣硫酸亚铁氢氧化钕沉淀烘干焙烧滤液硫酸钠利用煅烧产生的废热浓缩水水硫酸硫酸钠水溶液放入硫酸钠复盐沉降中再利用水第三章工程的主要内容工程项目组成项目组成表序号工程类别工序名称规模备注主要生产工程废料的反应回收工段吨年氢气压缩工段吨年公用工程变配电给排水消防储运工程氢气储存区氧化钕储存区硫酸亚铁储存区硫酸储存区氢氧化钠储存区原料储存区生产工艺流程废料制取和氧化铁天流程图磨碎的粉浸出夜过滤复盐沉淀过滤洗涤沉淀过滤洗涤废气氢气废料滤液蒸发重结晶废渣硫酸亚铁沉淀烘干焙烧滤液硫酸钠利用煅烧产生的热浓缩硫酸硫酸钠水溶液放入硫酸钠复盐沉降中再利用水生产工艺流程简述该项目以废料为原料，采酸解法对废料进行分离提纯，主要工艺流程为先将废料磨碎用溶解将产生的氢气通入氢气压缩机内储存得到的溶液过滤向滤液中加入硫酸钠的稀土复盐沉淀将得到的复盐沉淀进行过滤洗涤，沉淀再经溶解，再用氢氧化钠沉淀，将沉淀过滤洗涤，的氢氧化钕，氢氧化钕经干燥焙烧即得纯氧化钕，而滤液则利用焙烧产生的热量蒸发结晶得硫酸钠而前面复盐过滤产生的滤液由于主要含有硫酸亚铁，经蒸发冷凝重结晶后得硫酸亚铁，剩余溶液含有大量的硫酸钠，利用这些硫酸钠还可以再步将稀土沉降下来，是整个工艺中的硫酸钠循环使用。

主要原辅材料及水电消耗指标主要原辅材料及水电蒸汽消耗指标类别名称单耗产品以年耗量来源备注原料废料外购辅料浓硫酸外购辅料硫酸钠反应所得辅料氢氧化钠水软水自来水电度吨度主要设备主要设备栏表序号设备名称规格型号材料单位数量备注废料粉碎机组合件台防爆电机酸解反应槽塑料台氢气收集压缩机组合件台防爆电机压滤机碳钢台反应器碳钢台焙烧炉搪玻璃台加料泵组合件台水洗塔碳钢台中间罐组合件台水洗泵不锈钢台防爆电机成品储罐碳钢台变压器组合件台配电柜组合件台蒸发器碳钢台给排水设备环保与安全设备总平面布置本项目厂区内占地面积亩，分废料的分离回收工段氢气压缩工段储运工程公用工程等。

厂区总平面布置图详见项目建设初步设计图纸。

主要设计指标如下表总平面布置主要设计指标序号项目单位数量备注生产区占地面积建构筑物占地面积厂区建筑面积厂区道路用地厂区绿化面积娱乐休闲区厂区绿化率土建工程项目工程项目建构物览表序号建构筑物名称长宽高建筑面积层数结构类型防火等级粉碎车间砖混结构甲酸解车间砖混结构乙氢气的收集车间砖混结构甲过滤及盐析车间混凝土围堰丙氢氧化钕沉淀车间混凝土围堰丙氢氧化钕焙烧车间混凝土围堰甲硫酸亚铁回收车间砖混结构丙硫酸钠回收车间混凝土围堰丙存放区混凝土围堰丙氢气储罐区混凝土围堰丙氧化钕存放区砖混结构丙硫酸亚铁存放区砖混结构丙硫酸储罐区砖混结构甲氢氧化钠存放区砖混结构甲硫酸钠存放区砖混结构丙配电房砖混结构乙生活用房砖混结构丙办公室砖混结构丙污水处理池露天水井露天平面布置图粉碎车间酸解车间氢气的收集车间过滤及盐析车间氢氧化钕沉淀车间硫酸亚铁回收车间硫酸储罐区氢氧化钕焙烧车间硫酸钠回收车间存放区氢气储罐区氧化钕存放区硫酸亚铁存放区硫酸钠存放区氢氧化钠存放区配电房生活用房办公室污水处理池休闲娱乐区工程项目运输量指标运输这块主要利用社会运输力量来解决运输问题。

浓硫酸氢气氢氧化钠委托有危险化学品运输资质的单位和车辆运输。

工程项目建构物览表序号名称方式运输量来往处备注原料汽车吨年生产区到厂区运入氢氧化钠火车槽罐车吨年生产区到厂区运入氢气汽车槽罐车吨年销区运出浓硫酸汽车槽罐车吨年经销单位运入工业与生活垃圾汽车吨年建材厂和垃圾场运出硫酸钠汽车吨年销区运出氧化钕汽车吨年销区运出硫酸亚铁汽车吨年销区运出合计吨年辅助工程实施方案给排水方案自来水直接流入厂区水塔供给供水压力为，供水系统为生产生活消防，厂区由给水铸铁管，管道在小区内形成环状到各用水点。

厂区室外采用低压消防给水系统，火灾时由城市消防站的消防设施灭火室外设地上式消防栓，室外消防用水量。

生产净下水，生产废水由预设地下排污总管相联后，汇集到厂区的污水处理池中。

室内生产，生活给排水管道采用管室外生产，生活废水采用钢筋混凝土管动力配电照明可燃气体探测方案本工程车间所需动力与照明电源由总配电间供给，电源采用型塑料电力电缆沟敷设，进户处穿钢管保护，室内穿管保护配电电压为。

生产车间全部采用防爆灯具防爆照明开关。

在酸解氢气充装储存区安照可燃气体探测器，报警系统安装在厂区值班室。

防雷防静电方案在车间层设置镀锌扁钢静电接地带，供设备工艺配管防静电接地用，所有法兰阀门设备联接处应用薄铜带进行有效跨接本工程项目采用接地形式，电源线在进户处重复接地，所有用电设备的非带电金属外壳支构架照明灯具钢管首尾端均需可靠接地，接地电阻不大于欧姆。

本工程车间充装间属二级防雷建筑物，采用直径热镀锌圆钢在女儿墙等部位敷设作为避雷带，在距室外地坪米处设断接卡，引下线与基础钢筋连接，并在屋项设置避雷针。

消防设备与设施方案在氢气储存区防火堤旁设置移动式抗溶性泡沫灭火系统，地上式消防栓各个，生产车间各层设置室内消防栓柜并配备消防水栓水带水枪，每层配备干粉灭火器只充装台配电房锅炉房办公室配备适量灭火器消防给水自成路。

第四章环境保护采用的环境保护标准环境空气质量标