Отделение переработки урановой руды с получением концентрата

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Января 2012 в 09:38, курсовая работа

Краткое описание

За последние полвека в ряде стран возникла новая крупная отрасль хозяйства, связанная с добычей и переработкой атомного сырья. Налажено производство ядерного топлива, конструкционных материалов, необходимых в реакторостроении, а также целого ряда вспомогательных продуктов, используемых в ядерных реакторах. Особенно широкий размах получило производство природного урана.
В настоящее время, как по количеству перерабатываемых руд, так и по количеству получаемой в концентратах окиси уран прочно занял место в группе промышленных металлов.
Промышленная добыча и переработка урановых руд была начата около века назад. С 1906 года перерабатывалась на радий урановая смоляная руда месторождения Яхимово (Чехословакия); уран извлекался в качестве побочного продукта. В 1913 году начата промышленная переработка на радий карнотитовых руд плато Колорадо (США). Крупнейшее урановое месторождение Шинколобве (Республика Конго) разрабатывалось с целью добычи радия с 1923 года. С 1933 года началась промышленная добыча и переработка на радий урановых руд другого крупного месторождения - Эльдорадо на берегу Большого Медвежьего озера (Канада). К 1938 году практически всё производство радия было связано с эксплуатацией этих двух крупнейших месторождений урановых руд.
За период с 1906 по 1939 год было получено всего 1000 г. радия и выделено попутно около 4000 т. урана. Это количество урана значительно превышало потребности в нём ряда отраслей промышленности (например, в стекольной - для окраски стёкол).
С открытием цепной ядерной реакции деления в 1939 году положение в урановорудной промышленности резко изменилось. Количество урана, извлекаемое попутно с радием, уже не удовлетворяло все возрастающий спрос. Потребовалось перерабатывать на уран руды, извлечение радия из которых было нецелесообразным. Это послужило началом бурного развития добычи урана в последующие годы. За 10 лет добыча урана увеличилась с 200 до 40000 т. в год.
В годы наивысшего подъёма добычи урана в зарубежных странах были построены и действовали многочисленные урановые заводы: в США -28, в Канаде - 19, в ЮАР - 17, в Австралии - 6, во Франции - 6 и, по крайней мере, по одному урановому заводу в Англии, Индии, Аргентине, Швеции, Италии, ФРГ, Испании, Португалии, Габоне, Японии. Мексике, Бразилии, Конго (Заир), некоторых других странах.
Современная урановая промышленность - новая крупнейшая и быстро развивающаяся отрасль химико-металлургической промышленности, в которой сконцентрированы последние достижения химической технологии, гидрометаллургии, автоматизации, кибернетики, приборостроения, контрольно-измерительной и вычислительной техники. Она является одной из самых передовых среди других отраслей химической индустрии в некоторых промышленно развитых странах. В урановой промышленности широко применяют новые процессы: ионный обмен на синтетических ионообменных смолах; жидкостную экстракцию органическими растворителями; используют высокопроизводительное оборудование, совершенную аппаратуру.
Во второй половине 20-го века в СССР создана совершенно новая отрасль индустрии - атомная промышленность. Построены современные горнорудные предприятия по добыче и обогащению урановых руд. Пущены заводы по переработке урановых руд химическими методами с широким применением ионообменной сорбции и экстракции. Действуют аффинажные заводы по производству металлического урана и некоторых его соединений исключительной чистоты (с содержанием примесей 10-5%). Построены ядерные реакторы, атомные электростанции. Организованы уникальные производства урана-235 и плутония-239. Получены многие трансурановые элементы.
Быстрому развитию урановой промышленности в период 1940 - 1960 гг. способствовали использование урана для военных целей, гонка вооружения и политика холодной войны. Создание огромных запасов неиспользуемого атомного оружия привело к уменьшению спроса на уран и сокращению его производства. Максимальное количество урана было произведено в 1960 году, а к 1966 году его производство снизилось до 43% этого количества, что сопровождалось закрытием и консервацией некоторых урановых заводов или работой их не на полную мощность. Однако примерно с 1967 года наметился, правда, довольно медленный, рост производства урана. Совершенно определённо проявилась качественно новая тенденция развития потребления урана и использования атомной энергии, обусловивших новый подъём производства. Речь идёт о мирном использовании атомной энергии. Теперь уран понадобился для развивающейся атомной энергетики.
Одна из важнейших операций получения высокочистого урана – операция извлечения урановых руд из месторождений, обогащение руд и переведение урана в раствор. Это наиболее дорогостоящие операции из всех этапов, поэтому внимание им уделено особое – качественное и наиболее оптимальное проведение их будет обуславливать дальнейшую цену на системы на основе, как самого металлического урана, так и его соединений для использования в атомной энергетике.

Содержание работы

Задание на проектирование 5
Введение 6
1 Выбор и обоснование технологической схемы 9
2 Материальный баланс 15
2.1 Измельчение 15
2.2 Классификация 15
2.3 Выщелачивание. 15
2.4 Сорбция 17
2.4.1 Определение числа ступеней сорбции 18
2.4.2 Поведение примесей при сорбции 19
2.5 Отмывка смолы 20
2.6 Десорбция 20
2.7 Нейтрализация 21
2.8 Фильтрация Fe(OH)3 21
2.9 Осаждение диураната 22
2.10 Сгущение 22
2.11 Фильтрация 23
2.12 Приготовление десорбирующего раствора 24
2.13 Сводный материальный баланс 25
3 Выбор оборудования 26
3.1 Выбор основного оборудования 26
3.1.1 Измельчение 26
3.1.2 Классификация 26
3.1.3 Выщелачивание 27
3.1.4 Сорбция 27
3.1.5 Отмывка от пульпы 29
3.1.6 Десорбция 30
3.1.7. Нейтрализация 30
3.1.8 Фильтрация Fe(OH)3 30
3.1.9 Осаждение диураната 31
3.1.10 Сгущение 31
3.1.11 Фильтрация 31
3.1.12 Приготовление десорбирующего раствора. 31
3.2 Вспомогательное оборудование 32
4 Техника безопасности 34
5 Организация гражданской обороны 35
6 Строительная часть 36
7 Экономическая часть 38
7.1 Расчёт капитальных затрат 38
7.2 Расчет численности рабочих 39
7.3 Организация и планирование заработной платы 42
7.4 Расчет годового фонда заработной платы 43
7.5 Планирование себестоимости продукции 47
7.6 Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования 48
7.7 Цеховые расходы 49
7.8 Финансово-экономическая оценка проекта 50
7.8.1 Общие инвестиции 50
7.8.2 Источники и условия финансирования проекта 51
7.8.3 Производственные издержки 52
7.8.4 Чистые доходы и денежные потоки 53
7.8.5 Оценка экономической эффективности инвестиций 56
Заключение 59
Список литературы 60

Содержимое работы - 1 файл

Курсовая работа.doc

— 1.21 Мб (Скачать файл)

Таблица 3.6 - Шнековый питатель (3 шт.)

Наименование Диаметр шнека, мм Шаг шнека, мм Диаметр корпуса, мм Размер по точкам, мм Угол наклона, град
Питатель  шнековый СБ-240.IV.106.000 245 150 273 6000 60

 

4 Техника безопасности

           Практически на всех стадиях процесса производства имеются потенциальные источники производственной вредности и травматизма. Работа ведется с соединениями урана, которые являются токсичными. Кроме того, применятся серная кислота и растворы аммиака. Особую опасность представляют аэрозоли, содержащие уран (содержание урана в воздухе производственных помещений не должно превышать 1.7 мг/л).

    Установлены следующие требования техники безопасности и санитарии:

    1. Весь персонал цеха обеспечивается спецодеждой и спецобувью.
    2. Все рабочие обеспечиваются защитными очками, респираторами (лепестками) и перчатками.
    3. В производственных помещениях запрещается курить и принимать пищу.
    4. Обеспечивается душ для всего персонала по окончании работы.
    5. Все рабочие обеспечиваются спецпитанием.
    6. Спецодежда стирается не реже 1 раза в неделю.
    7. Каждую смену проводят влажную уборку помещений.
    8. Через каждые 3 месяца рабочие проходят медосмотр.
    9. Периодически проводится инструктаж по технике безопасности.

      Кроме специальных мер производственной санитарии выполняются общие  требования норм техники безопасности:

    1. Изоляция трубопроводов и аппаратов.
    2. Ограждение движущихся частей и механизмов.
    3. Расстояние между отдельными аппаратами должны быть не менее 0.5 м.
    4. Между рядами оборудования проходы должны быть не менее 2 м.
    5. Над проходами для постоянного передвижения людей не должно быть подъемно-транспортных машин.
    6. Установка местной и общей проточно-вытяжной системы вентиляции.
    7. Нагретый воздух проходит через фильтр, в зимнее время через калорифер.
    8. Освещение - площадь оконных проемов должна составлять не менее 15-20% от площади пола. При работе в ночное время применяется искусственное освещение. Один светильник мощностью 500 Вт освещает площадь 30 м2.
    9. Предусматривается аварийное освещение, составляющее 10% от основного.

    Противопожарная безопасность.

      Здание  цеха изготовлено из сварного железобетона с несгораемыми перекрытиями. На каждые 200 м2 устанавливается огнетушитель.

      Предусматриваются специальные трубопроводы с пожарными  кранами, как внутри, так и вне помещения.

    Устанавливается автоматическая система пожаротушения.

      Для эвакуации людей предусматривают  запасные выходы и наружные лестницы.

      Предусмотрено устройство дымовых люков и мачт, обеспечивающих удаление продуктов сгорания.

5 Организация гражданской  обороны

      Система гражданской обороны (ГО) создается  на всех предприятиях для заблаговременной подготовки к защите людей в условиях чрезвычайных ситуаций, создания условий повышающих устойчивую работу предприятия, снижения людских потерь, своевременного проведения спасательных и аварийных работ.

    Основными задачами ГО на объекте являются:

  1. Защита людей и материальных ценностей от последствия воздействия чрезвычайных ситуаций.
  2. Организация и проведение спасательных работ в условиях чрезвычайных ситуаций.

      3. Организация первоочередного жизнеобеспечения пострадавшего населения.

  1. Подготовка должностных лиц, органов управления и сил к действиям в условиях чрезвычайных ситуаций.
  2. Разработка программ по повышению устойчивости функционирования предприятий в условиях чрезвычайных ситуаций.
  3. Всеобщее обучение работающих на предприятии способам защиты и способам ведения спасательных работ в условиях чрезвычайных ситуаций.

      7. Осуществление надзора за выполнением мероприятий по предупреждению чрезвычайных ситуаций.

      Начальником по делам ГО и ЧС (чрезвычайных ситуаций) на предприятии является директор предприятия. У него имеется заместитель по материально-техническому обеспечению, инженерно-технической службе, по эвакуационным мероприятиям и др.

     Для выполнения специальных мероприятий  и руководства специальными формированиями создаются службы: медицинская, пожаротушения, радиационной и химической защиты, аварийно-техническая и др. Каждой из этих служб подчиняются специальные формирования.

      Начальнику  по делам ГО и ЧС непосредственно  подчиняются сводные и спасательные команды.

6 Строительная часть

      Проектируемое отделение состоит из одного промышленного  здания. Конструктивная схема здания - каркасная. Элементы каркаса - железобетонные. На колонны опираются фермы. Стеновое ограничение выполнено из плит бетона, стены - крупноблочные. Бетонные плиты опираются на фундаментные блоки, уложенные на подставки фундаментных колонн. Колонны опираются на железобетонные фундаменты с глубиной залегания 2.4 м. Шаг колонны - 6 м.. Длина здания 96 м, ширина 36 м, объем 69120 м3.

      Во  всех помещениях грязной зоны совместной работой оборудования приточной и вытяжной вентиляции поддерживается разрежение для обеспечения  движения потоков воздуха в направлении от более «чистых» участков к более «грязным», выбросы общеобменной вытяжной вентиляции фильтруются.

     К зданию устроены подъездные пути для автомобильного и железнодорожного транспорта и дорожки для пешеходов. Двери для прохода людей и въездные ворота оборудованы световой сигнализацией, предупреждающей о нахождении крана вблизи них. Для обеспечения безопасности движения транспорта и пешеходов в темное время суток на территории отделения предусмотрено охранное (прожекторное) освещение.

 

7 Экономическая часть

7.1 Расчёт капитальных  затрат

     Затраты на строительство зданий и сооружений определяются по удельным затратам на 1 м3 здания и зависят от типа здания, строительных материалов, объема здания и района строительства.

     В соответствии с техническим расчетом, учитывая размеры аппаратов, их количество и расположение, принимаем размеры  здания: длина - 96 м, ширина - 36 м, высота - 20 м.

     Затраты на 1 м3 отделения выщелачивания принимаем 12000 рублей.

     Стоимость неучтенного оборудования принимается  в размере 25% от стоимости всего оборудования. Затраты на технологические металлоконструкции - 5%, трубопроводы - 10%, кабельные сети и пусковую аппаратуру - 7% от стоимости всего оборудования отделения. Таблица 7.1- Стоимость основных производственных фондов.

Наименование Ед. изм. Кол-во Цена  за ед., т.р. Сумма, т.р. Годовая норма аммортизации, % Годовая сумма аммортизации, тыс.р.
I   Здания и сооружения  
1 Здания м3 54000 12 648000,00 2 12960,00
2 Фундамент под  оборудование м3 5400 15 81000,00 4 3240,00
I Итого по статье   729000,00   16200,00
II Оборудование  
1 Бункер (510т) шт. 1 100 100,00 13,3 13,30
2 Мельница шт. 1 350 350,00 13,3 46,55
3 Грохот шт. 1 120 120,00 13,3 15,96
4 Грохот шт. 1 120 120,00 13,3 15,96
5 Пачук шт. 3 1250 3750,00 13,3 498,75
6 Пачук шт. 2 1200 2400,00 13,3 319,20
7 Пачук шт. 1 750 750,00 13,3 99,75
8 Емкость (400м3) шт. 1 500 500,00 13,3 66,50
9 Реактор с мешалкой шт. 3 150 450,00 13,3 59,85
10 Фильтр-пресс шт. 2 350 1050,00 13,3 139,65
11 Ректор с  мешалкой шт. 3 150 300,00 13,3 39,90
12 Сгуститель шт. 1 150 450,00 13,3 59,85
13 Барабанный  вакуум фильтр шт. 1 500 500,00 13,3 66,50
14 Насос для реагентов шт. 3 50 150,00 13,3 19,95
15 Бункер(5т) шт. 1 30 90,00 13,3 11,97
16 Ёмкость для  приготовления реагентов шт. 3 70 70,00 13,3 9,31
17 Промежуточная ёмкость шт. 3 70 210,00 13,3 27,93
18 Насос воздушный шт. 3 50 150,00 13,3 19,95
19 Насос перекачной шт. 5 50 150,00 13,3 19,95
20 Неучтенное  оборудование % 25   2915,00   77,54
21 Техн. металлоконструкции % 5   583,00 6 34,98
22 Технологические труб-воды % 10   1166,00 12 139,92
23 КИПиА % 0,6   69,96 8 5,60
24 Электросети, и пуск. обор. % 7   816,20 7 57,13
II Итого по статье   11660,00   1550,78
  Всего затрат, т.р.   746210,16   18065,95

7.2 Расчет численности  рабочих

     Данное  отделение работает в режиме непрерывной  рабочей недели. Согласно трудовому законодательству, продолжительность рабочего дня во вредных условиях производства должна составлять 6 часов. Однако, учитывая то, что перерабатывается бедная урановая руда, с которой работники напрямую на взаимодействуют, а так же грамотную организацию технологического процесса, рабочий день составил 8 часов. Работа продолжается 8 часов, т.е. необходимо 3 рабочих смены в сутки (всего 4 смены.

     Число рабочих дней в году меньше, чем  число дней работы предприятия, так  как по трудовому законодательству трудящимся предоставлен отпуск (основной – 24 дня, дополнительный – 12 рабочих дней). Кроме того, предусматриваются невыходы на работу в дни праздников, а так же невыходы, связанные с болезнями, выполнением общественных поручений и т. д.

Таблица 7.2 - Баланс рабочего времени 1 рабочего в год

Статья  баланса Дней в году
Календарное число в периоде, Тк 365
Выходные  дни, Тн 52
Номинальный фонд рабочего времени, Тк 313
Отпуск:  
основной 24
дополнительный 12
болезни 7
Выполнение  общественных обязанностей 1,5
Прочие  невыходы 0,5
Эффективный фонд рабочего времени, Тэф 268

Коэффициент списочного состава рассчитываем по формуле:

Kспкэф=1,36

    Расчет  численности рабочих ведем по нормам обслуживания аппаратов в  смену.

 

Расчет явочной  численности рабочих ведем по формуле:

Ря=Н0·А·С,

где Н0 – норма обслуживания агрегата в смену;

А – число  одновременно работающих агрегатов;

С – число  смен в сутки (3 смены).

Результаты расчета  приведены в таблице 3.

Таблица 7.3 –  Расчет явочной численности рабочих

Наименование  оборудования ед. изм. А H0 Количество  рабочих, чел Ря, чел/сут.
Емкости шт. 6 0,008 0,05 0,19
фильтр-пресс шт. 2 0,500 1,00 4,00
Грохот шт. 2 0,400 0,80 3,20
Реактор с мешалкой шт. 6 0,400 2,40 9,60
мельница, классификатор и циклоны шт. 1 0,120 0,12 0,48
Сгуститель шт. 1 0,050 0,05 0,20
Вакуум  фильтр шт. 1 1,500 1,50 6,00
Насос шт. 11 0,400 4,40 17,60
  шт. 2 1,500 3,00 12,00
  шт. 6 0,037 0,22 0,89
Остальное % 20,00   2,70 10,79
Итого   17 65

Информация о работе Отделение переработки урановой руды с получением концентрата