和经济意义 煤矸石是指煤炭开采洗选加工过程中产生的固体废弃物， 也是可利用的资源，具有双重性。从煤炭开采来看，每生产亿 煤炭，排放矸石万左右从煤炭洗选加工来看，每洗选粉煤灰煤矸石为原料年产吨液体复合净水剂可行性研究报告 亿炼焦煤排放矸石量万，每洗亿动力煤，排放矸石 量万。目前，全国国有煤矿现有矸石山余座，堆积量 亿以上占中国工业固体废物排放总量的以上。 近年来，山东省经济高速发展，国民生产总值不断提高，各项 经济指标已走在全国的前列。随着泰安地区煤矿产业的不断发展， 镇区人口的增加，煤矸石及粉煤灰的排放量亦将不断增加，如果 不及时采取有效的处理措施，将会使废渣堆积如山，不仅会大量 占用宝贵的土地资源，而且将对周边环境造成严重的破坏，制约 煤矿企业的可持续发展。另外，废渣的无序堆放，也会影响当地 的投资环境，制约经济的进步发展，为国家的环保法规法律 所不容。 粉煤灰煤矸石的组成主要为无机物，含有大量的铝铁 硅等无机化合物及其他微量元素，上述化合物均为有用的工业原 料，如直接堆放废弃，将是对资源的种极大浪费，尤其是对 于我国这样个资源较为匮乏的国家，这种浪费更应该是加以杜 绝的。据分析测算，协庄矿区产生的煤矸石含铝量约为以上以 氧化铝计，含铁量约为以上以氧化铁计，而矿区制宜地开发利用自 身的矿物资源。我国聚合氯化铝生产的起步源于以铝灰作原料。由于 铝灰原料成本低廉，生产工艺简练，其生产工艺七十年代在我国迅速 普及。但铝灰生产的聚合氯化铝产品杂质较多，八十年代后已不再用 于自来水的净化。八十年代初，聚合氯化铝的生产原料主要采用粘土 矿高岭土矿和铝土矿生产出的聚合氯化铝产品，除铁以外，其它的 指标可达到国外先进水平。但由于渣量较大，外观较差。九十年代初， 我国聚合氯化铝生产所用原料已逐步转向氢氧化铝。此外，利用煤矸 石和粉煤灰工艺生产聚合氯化铝，不仅原料宜得，而且工艺简单，同 时降低了煤工业对环境的污染，可谓举多得，是生产聚合氯化铝的第章总论 概述 项目名称煤矸石粉煤灰为原料制工业复合净水剂 主办单位 负责人 主办单位简介 协庄煤矿 协庄煤矿地处山东省新泰市小协镇，隶属于山东省新汶矿业集 团，现有在册职工人，是我国建国后第个自行设计的大型矿 井，是新汶矿业集团的骨干生产矿井之，于年建成投产，历 经两次改扩建，年产量从万吨提高到万吨。协庄煤矿非煤产 业较为发达，建有化工造纸机械制造建材精煤加工制衣 发电等多家公司，具有较为便利的水电汽资源。作为生产复合净 水剂的主要原料粉煤灰煤矸石十分充足，矿区自备电厂年产粉煤灰 万吨，洗选矸石万吨，自燃红矸存量约计万吨，完全可以 满足生产复合净水剂的基本原料需求。 协庄煤矿生产及洗煤过程中产生的粉煤灰及煤矸石，除了造砖及粉煤灰煤矸石为原料年产吨液体复合净水剂可行性研究报告等利用价值分析 新汶矿业集团提供的煤矸石粉煤灰的主要成分分析数据表 山东省新泰市新汶矿业集团泰安天元节能环保工程有限责任公 司提供的以粉煤灰煤矸石为原料生产的复合净水剂小试样品 成分分析结果及同类产品性能比较结果 常规聚合氯化铝生产工艺 目前国内聚合氯化铝企业分布情况及其生产实际情况 目前国内聚合氯化铝市场需求情况 聚合氯化铝产品质量评定的专业标准 聚合氯化铝生产的国家标准聚合氯化铝国家标准 煤灰成分分析方法 煤矿产品中铝含量的测定 编制原则 以当地区域总体规划为指导，以新汶矿业集团生产废料粉煤 灰煤矸石回收利用为基本目的，兼顾环境保护，根据总体 规划所确定的生产规模，充分考虑近远期规划的要求，对协庄粉煤灰煤矸石为原料年产吨液体复合净水剂可行性研究报告 煤矿的煤矸石以及粉煤灰进行回收再利用，生产具有有经济价 值的复合净水剂，在此基础上，充分发挥拟建项目的经济效益 社会效益以及环境效益。 选择稳妥可靠技术先进合理投资省运行费用低管理简 单运行灵活的生产工艺和相应设备和配套设施，确保以粉煤 灰煤矸石为原料生产复合净水剂项目的顺利实施和运行投 产 通过设计中的总体规划，尽可能的节约能源降低工程基建投 资和运行费用，在此基础上提高管理水平 生产过程中所需原材料应尽可能利用当地资源，并尽可能就近 采购，以降低单位产品的生产成本 应尽可能降低生产过程中废渣废气的排放量，以符合当地的 部分销售外，余量未能得到有效利用，导致占地面积庞大，造成了 定的环境公害，同时，上述废料中的有用成分直未得到有效利用， 是对资源的巨大浪费。因此，建设以粉煤灰煤矸石为基本原料的净 水剂生产厂，不仅可创造可观的经济效益，同时可极大改善矿区环境， 符合国家节能降耗及环境保护的基本国策。 泰安天元节能环保工程有限责任公司 泰安天元节能环保工程有限责任公司隶属于新泰市新汶矿业集 团协庄煤矿，是家具有独立法人资格的高新技术企业。该公司现有 员工人，其中工程技术人员占以上。公司业务领域涉及工业 废水处理城镇污水处理及大气污染治理工程等各类环保领域，先后 承接了数项大型脱硫除尘及污水处理工程的设计建设和调试工作， 在业内具有较高的信誉和知名度。 年至今，该公司通过内引外联技术合作的方式，完成粉煤 灰煤矸石制备工业复合净水剂的研发，并且完成了小规模中试。经 实际试用，效果良好。 可行性研究编制的依据及原则 编制依据 国家经济贸易委员会科学技术部关于印发煤矸石综合利用 技术政策要点的通知国经贸资源„‟号 山东省新泰市新汶矿业集团泰安天元节能环保工程有限责任公 司所处的地理位臵以及当地粉煤灰煤矸石资源分布情况粉煤灰煤矸石为原料年产吨液体复合净水剂可行性研究报告 山东省新泰市新汶矿业集团泰安天元节能环保工程有限责任公 司当地能源及原材料种类和价格情况 山东省新泰市新汶矿业集团有限责任公司协庄煤矿生产状况， 包括产品种类主导产品的生产废物以及排出废料主要为煤 矸石粉煤灰富余蒸规范 建筑灭火器配臵设计规范 高压配电装臵设计规范 化工企业采光设计标准 工业企业设计卫生标准 厂方建筑模数协调标准 研究结论 研究的简要结论 通过充分的论证，对各种制造方法的比较，并进行成本分析而得粉煤灰煤矸石为原料年产吨液体复合净水剂可行性研究报告 采用粉煤灰煤矸石为原料可制得符合市场要求的复合净水剂产 品。 以粉煤灰煤矸石为原料生产复合净水剂具有较低的生产成本， 可在新矿集团范围内及周边地区广泛使用。根据初步调研结果，以协 庄煤矿为中心，公里运输距离范围内，仅集团公司内部单位的需 求量为吨年以上。预计协庄煤矿自用吨，孙村煤矿 吨，良庄翟镇的污水处理厂吨，盐化工氢氨项目吨， 双丰化肥吨，龙固矿井污水生活污水处理厂吨。。。。。。 存在的主要问题和建议 采用煤矸石粉煤灰为为原料制造工业聚合氯化铝由于生产原料 中杂质含量高如铁等在酸溶过程中必然溶解定的杂质。这些 杂质离子的存在影响产品的外观及使用性能。同时，由于这些杂质离 子的存在，使得该产品在高端市场无法应用。如饮用水处理药剂。 这样，限制了该原料生产的产品应用。建议在今后的工作中增加对原 料中铁的分离。然后再进行生产。对生产高端产品可采用分段法。即 先通过酸溶过滤蒸发浓缩生产工业结晶三氯化铝产品。然后再进 行复合净水剂的生产。 粉煤灰煤矸石为原料年产吨液体复合净水剂可行性研究报告 化铝水处理剂须具备适宜的储存 性和脱稳性，其絮凝性能取决于其结构。目前，对其水解聚合形态尚 不十分清楚，有两种观点存在 较早的线性聚合物观点。随碱化度的增加，聚合程度加深， 溶液中水合三价铝离子八面体通过羟桥聚合成线型多 聚体。 体型聚合物观点。聚合氯化铝溶液中至少存在种阳离子单 体二聚体体型十三聚体结构未定的三维团粒。体型十三聚体代 表式是周围有个中心包围个四 配位铝的球型簇状的络合离子，在水中是簇团的胶粒。用核 磁共振测定发现，高效聚合氯化铝中通常有这种成分，准稳性好，脱 稳趋势大，随盐基度增加单体铝含量急剧减少。 聚合氯化铝的形成大致可分为个阶段单铝多羟基络合物间的粉煤灰煤矸石为原料年产吨液体复合净水剂可行性研究报告 氢键集合体集合体中氢键羟基的桥联反应桥联反应后多铝多羟基 离子的立体构型。这个阶段均受值制约，也受阴离子影响。氢键 形成是关键阶段，它是导致聚合氯化铝形成的起点，控制氢键数和方 向常能控制有效成分的形成，从而控制其絮凝性能。 产品生产方法 国内生产的方法有许多，在原料选择生产工艺路线方面各 有自己的特点，目前主要以酸溶步法酸浸中和两步法凝胶法 热分解法等为主常用原料主要有单质铝铝锭铝灰铝屑等 各种铝加工下脚料含铝矿物如铝土矿粘土高岭土明矾 石煤矸石等铝盐化合物如三氯化铝硫酸铝等粉煤 灰等。 我国生产聚合氯化铝所采用原料主要为因地 第二章需求预测 国内外需求情况预测 产品的现状及产品的用途 聚合氯化铝产品介绍 聚合氯化铝的工业化生产是在深入研究铝盐混凝剂的水解 和混凝机理基础上发展起来的，目前已找到了利用廉价原料的成熟生 产工艺路线。聚合氯化铝的生产与使用已有近百年历史，其作为无机 高分子代表药剂，仍得到广泛使用。 混凝沉淀处理是目前市政工业和民用用水及废水处理中应用最 广的处理方法之。对于粒径为的杂质形成的稳定分散体 系，采用般的固液分离手段是无法去除的，只有采