石墨提純技術經濟分析
時間:2022-08-22 02:53:15
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摘要:本文以石墨選廠浮選石墨精礦為原料,采取不同的工藝方法,分別可得到三種品質不同的石墨產品。并針對這三種工藝進行了技術經濟分析,酸堿法提純工藝相對來說是利潤最高的工藝方法。
關鍵詞:石墨提純;技術經濟;經濟效益
本文針對取自吉林某地石墨選廠的浮選精礦產品,選取了提純石墨的三種技術方案,包括:混合酸法、酸堿法、高溫法,其產品純度均能達到99%以上。并對三種方法進行了技術經濟分析,以期對后期建廠方案選擇提供支持。
1石墨提純技術
1.1混合酸法提純工藝。石墨原料后與水混勻后,加入酸攪拌加熱,反應一段時間后脫酸,洗滌至中性,然后脫水、干燥,可得到固定碳含量為99.5%的高純石墨。1.2酸堿法提純工藝。石墨與氫氧化鈉溶液混合通過配比混合后,高溫熔融反應一段時間后脫堿,洗滌至中性,然后再與水混勻后,加入酸攪拌加熱,反應一段時間后脫酸,洗滌至中性,最后經脫水、干燥,得到固定碳含量可達到99.9 %的產品。1.3高溫法提純工藝。高溫法提純工藝將石墨原料在氮氣氬氣保護下進行高溫升華,然后冷卻后除雜,得到產品,高溫法提純實驗工藝最終石墨中碳含量達到99.99 %。
2技術經濟分析
2.1工程方案總投資。幾種提純方法所需的工程方案投資費用見表1。由表1可以得出,工程方案總投資費用方面,混合酸法和酸堿法投資額相差不多,而高溫法鑒于對設備要求較高,投資額相比其他兩種提純方法高出4倍。2.2工程方案經濟效益分析。幾種提純方法所需的生產成本費用見表2。由表2可以看出,從生產成本上,總成本費用高溫法較高,酸堿法和混合酸法提純總生產成本費用相差不多。石墨售價參考國內近幾年石墨市場的價格平均值,三種提純工藝的銷售收入見表3。對比三種提出方法的銷售收入,因純度99.9%的石墨銷售單價相比混合酸法提純得到的純度99.5%的石墨產品價格高,故酸堿法的銷售收入遠高于混合酸法。三種不同提純工藝效益分析見表4。由表4可以看出,年均凈利潤酸堿法最高,全部投資回收期,酸堿法時間最短,這是由于酸堿法相對于其他兩種方法投資及生產成本較低,利潤較高。
3結論
(1)以石墨選廠浮選石墨精礦為原料,采取三種石墨提純技術,混合酸法、酸堿法以及高溫法三種不同的工藝方法,分別可得到含碳量99.5%、99.9%、99.99%的石墨產品。(2)技術經濟分析表明,混合酸法和酸堿法的建設投資和生產成本相差不多,但酸堿法提純工藝利潤比混合酸法高出很多。高溫提純工藝生產出的產品品質是最好的,但因其投資和生產成本都比另外兩種提純工藝高出很多,故而其經濟效益是最差的。綜上,酸堿法提純工藝相對來說經濟效益是最好的。
參考文獻:
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作者:顧順奇 單位:蘇州中材非金屬礦工業設計研究院有限公司
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