Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Ноября 2013 в 14:08, дипломная работа
В литературном обзоре данной работы приведены основные способы получения металлического кальция - электролиз и алюминотермия. В экспериментальной части приведены результаты опытов по силикотермическому и алюмосиликотермическому восстановления кальция. В экономической части рассчитана себестоимость продукции по каждому из предложенных способов. Выбрана оптимальная технологическая схема.
Введение 7
1 Аналитический обзор литературы 8
1.1 Маркетинговые исследования 8
1.1.1 Источники лития за рубежом 8
1.1.2 Состояние и перспективы развития сырьевой базы лития в России 12
1.1.3 Области применение лития 15
1.1.4 Цены на литиевую продукцию 17
1.2 Свойства солей и области применения 18
1.2.1 Хлорид лития 19
1.2.2 Гидроксид лития 19
1.2.3 Карбонат лития 20
1.2.4 Сульфат лития 20
1.2.5 Алюминаты лития 20
1.3 Обзор способов получения металлического лития 22
1.3.1 Получение металлического лития электролизом 23
1.3.1.1 Регенерация отработанного электролита 26
1.3.2 Получение металлического лития металлотермией 27
1.3.2.1 Алюминотермическое получение лития из моноалюмината лития 27
1.3.2.2 Алюминотермическое получение лития из пятилитиевого алюмината лития 29
1.3.2.3 Получение металлического лития совмещенным процессом «Диссоциация – восстановление» карбоната лития 30
1.3.2.4 Алюминотермическое получение лития по способу «Синтез – диссоциация – восстановление» с применением инертной добавки в виде ГМАЛ 33
2 Экспериаментальная часть 36
2.1 Методика эксперимента осаждение на твердом гидроксиде алюминия 36
2.1.1 Расчет количества реагентов для приготовления алюминатного раствора на твердом гидроксиде (концентрация по Na2О=120 г/л, LiCl=40 г/л, αк=2,2) 38
2.2 Методика эксперимента осаждения из алюминатного раствора 41
2.2.1 Расчет количества реагентов для приготовления алюминатного раствора 41
2.3 Изучение кинетики процесса 42
2.3.1 Построение кинетических кривых 42
2.4 Описание установки 54
2.5 Материалы 55
3 Сравнительный анализ способов алюминотермического получения лития по экономическим параметрам 57
3.1 Алюминотермическое получение лития из моноалюмината лития 57
3.2 Алюминотермическое получение лития из пятилитиевого алюмината лития 64
3.3 Совмещенный процесс «Диссоциация – восстановление» карбоната лития 71
3.4 Алюминотермическое получение лития по способу «Синтез-диссоциация – восстановление» с применением инертной добавки в виде ГМАЛ 78
4 Безопасность жизнедеятельности и охрана окружающей среды 86
4.1 Идентификация опасных и вредных производственных факторов 86
4.2 Характеристика используемых веществ и материалов 87
4.3 Санитарно-технические требования 88
4.3.1 Требования к планировке помещения 88
4.3.2 Требования к микроклимату помещения 89
4.3.3 Требования к освещению помещения 89
4.3.4 Требования безопасности при устройстве и эксплуатации коммуникаций 91
4.4 Разработка мер защиты от опасных и вредных факторов 92
4.5 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях 93
4.6 Специальные разработки по обеспечению безопасности 94
4.6.1 Расчет вытяжного шкафа 94
4.6.2 Расчет естественной вытяжки вытяжного шкафа 95
4.7 Выводы по разделу 97
5 Охрана окружающей среды 98
5.1 Выводы по разделу 98
Заключение 99
Список литературы 101
Приложение А – Диаграмма состояния системы Li2O – Al2O3 103
Материальный баланс операции брикетирования представлен в таблице 15.
Таблица 15 – Материальный баланс операции брикетирование
Приход |
Расход | ||||
Название |
Масса, кг |
Литий, кг |
Название |
Масса, кг |
Литий, кг |
Шихта (х10) |
2219,40 |
207,14 |
Брикеты (х12) |
2208,31 |
206,11 |
Пыль (х11) |
11,09 |
1,03 | |||
Итого |
2219,40 |
207,14 |
Итого |
2219,40 |
207,14 |
На операции восстановление протекает реакция (1). Материальный баланс операции восстановления представлен в таблице 16.
Таблица 16 – Материальный баланс операции восстановление
Приход |
Расход | ||||
Название |
Масса, кг |
Литий, кг |
Название |
Масса, кг |
Литий, кг |
Брикеты (х12) |
2208,31 |
206,11 |
Литий (х14) |
206,11 |
201,98 |
Шлак (х13) |
2002,20 |
4,13 | |||
Итого |
2208,31 |
206,11 |
Итого |
2208,31 |
206,11 |
Материальный баланс операции переплавка представлен в таблице 17.
Таблица 17 – Материальный баланс операции переплавка
Приход |
Расход | ||||
Название |
Масса, кг |
Литий, кг |
Название |
Масса, кг |
Литий, кг |
Литий (х14) |
206,11 |
201,98 |
Литий (х16) |
204,05 |
199,96 |
Шлак (х15) |
2,06 |
2,01 | |||
ИТОГО |
206,11 |
201,98 |
ИТОГО |
206,11 |
201,98 |
Исходя из необходимости обслуживания подобранного оборудования по каждой операции на основе материального баланса и норм обслуживания соответствующих аппаратов, проводим расчет численности рабочих. Результаты расчета представлены в таблице 18.
Таблица 18 - Количество основных и вспомогательных рабочих в смену
Специальность рабочего |
Разряд |
Количество человек в смену |
Штатная численность |
СЧ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Основные рабочие | ||||
Печевой на дистилляции |
6 |
16 |
64 |
86 |
Аппаратчик измельчения |
5 |
1 |
4 |
6 |
Аппаратчик брикетирования |
5 |
1 |
4 |
6 |
Шихтовщик |
5 |
1 |
4 |
6 |
Итого основных рабочих |
- |
19 |
76 |
104 |
Вспомогательные рабочие | ||||
Электрик |
4 |
1 |
4 |
6 |
Механик |
4 |
1 |
4 |
6 |
Слесарь |
4 |
1 |
4 |
6 |
Итого вспомогательных рабочих |
- |
3 |
12 |
18 |
На основании данных таблицы 18 проводим расчет фонда заработной платы с учетом доплаты за работу в ночное время, праздники и премии. Результаты расчетов представлены в таблице 19.
Таблица 19 – Расчет фонда заработной платы
Профессия |
Разряд |
СЧ |
Оклад, руб./чел |
Премия и доплата, руб./чел |
ЗП с учетом Кр, руб. |
Годовой фонд ЗП, руб. | ||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 | ||
Основные рабочие: | ||||||||
Печевой на дистилляции |
6 |
86 |
16 500 |
1 650 |
21780 |
22 476 960 | ||
Аппаратчик измельчения |
5 |
6 |
15000 |
1500 |
19800 |
1 425 600 | ||
Аппаратчик брикетирования |
5 |
6 |
15 000 |
1 500 |
19800 |
1 425 600 | ||
Шихтовщик |
5 |
6 |
15 000 |
1 500 |
19800 |
1 425 600 | ||
Итого |
- |
104 |
- |
- |
81180 |
26 753 760 | ||
Вспомогательные рабочие: | ||||||||
Электрик |
4 |
6 |
13 500 |
1 350 |
17820 |
1 283 040 | ||
Механик |
4 |
6 |
13 200 |
1 320 |
17424 |
1 254 528 | ||
Слесарь |
4 |
6 |
13 200 |
1 320 |
17424 |
1 254 528 | ||
Итого |
- |
18 |
- |
- |
52668 |
3 792 096 | ||
Всего |
- |
122 |
- |
- |
133 848 |
30 545 856 | ||
Данные по труду и заработной плате ИТР, служащих и МОП приведены в таблице 20.
Таблица 20 – Штатное расписание ИТР, служащих и МОП
Должность |
Количество человек |
Оклад, руб./чел |
Премия, руб./чел |
ЗП с учетом Кр, руб. |
Годовой фонд ЗП, руб. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Категория ИТР | |||||
Начальник цеха |
1 |
40 000 |
4 000 |
52800 |
633600 |
Заместитель начальника цеха |
1 |
35 000 |
3 500 |
46200 |
554400 |
Инженер-технолог |
1 |
30 500 |
3 050 |
40260 |
483120 |
Начальник планово-технического бюро |
1 |
30 500 |
3 050 |
40260 |
483120 |
Начальник бюро охраны труда |
1 |
30 500 |
3 050 |
40260 |
483120 |
Экономист |
2 |
28 000 |
2 800 |
36960 |
887040 |
Старший мастер производственного участка |
1 |
25 000 |
2 500 |
33 000 |
396 000 |
Старший механик |
1 |
20 000 |
2 000 |
26 400 |
316 800 |
Старший электрик |
1 |
20 000 |
2 000 |
26 400 |
316 800 |
Мастер участка |
4 |
20 000 |
2 000 |
26 400 |
1 267 200 |
Техник |
1 |
18 500 |
1 850 |
24 420 |
293 040 |
Продолжение таблицы 20
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Инструктор по кадрам |
1 |
17 000 |
1 700 |
22 440 |
269 280 |
Итого |
16 |
- |
- |
415 800 |
6 383 520 |
Категория МОП | |||||
Уборщик |
5 |
8 000 |
800 |
10 560 |
633 600 |
Кладовщик |
2 |
13 000 |
1 300 |
17 160 |
411 840 |
Подсобные рабочие |
2 |
10 600 |
1 060 |
13 992 |
335 808 |
Итого |
9 |
- |
- |
41 712 |
1 381 248 |
Всего |
25 |
- |
- |
457 512 |
7 764 768 |
На основании разработанной технологической схемы, годовой производительности цеха и единичной мощности оборудования рассчитывается необходимое количество основного и вспомогательного оборудования.
Стоимость рабочего и силового оборудования определяется по прейскурантам оптовых цен. Мелкое и неучтенное оборудование, контрольно-измерительные приборы (КИП), автоматизация, монтажные работы и транспортные расходы принимается в процентном отношении к общей стоимости всего оборудования. Сметная стоимость рабочих машин и оборудования представлена в таблице 21.
Таблица 21 – Сметная стоимость рабочих машин и оборудования
Наименование оборудования |
Количество единиц |
Стоимость единицы оборудования, руб. |
Общая стоимость оборудования, руб. |
1 |
2 |
3 |
4 |
Одноочковая шахтная печь |
48 |
1 562 500 |
75 000 000 |
Вакуумный насос |
52 |
312 500 |
16 250 000 |
"Пьяная бочка" |
4 |
1 000 000 |
4 000 000 |
Брикетировачная машина |
2 |
1 125 000 |
2 250 000 |
Шаровая мельница |
3 |
720 000 |
2 160 000 |
Реторта |
85 |
50 000 |
4 250 000 |
Итого |
194 |
103 910 000 | |
Прочее оборудование (20 % от стоимости) |
20 782 000 | ||
Суммарная стоимость технологического оборудования |
124 692 000 | ||
Контрольно-измерительные приборы и автоматика (10 % от стоимости) |
12 469 200 |
Продолжение таблицы 21
1 |
2 |
3 |
4 |
Запасные части (2 % от стоимости) Итого |
2 493 840 139 655 040 | ||
Монтажные работы (10 %) Транспортные и заготовительно- Итого |
13 965 504 6 982 752
20 948 256 | ||
Итого стоимость машин и оборудования. |
160 603 296 |
Для определения себестоимости продукции все издержки производства группируются по отдельным статьям затрат, калькуляция себестоимости продукции приведена в таблице 22.
Таблица 22 – Калькуляция себестоимости продукции
Статья затрат |
Количество, ед./т прод. |
Цена, руб. |
Затраты на единицу продукции, руб./т прод. |
Затраты на годовой выпуск, руб. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Сырьё, основные материалы и полуфабрикаты: |
||||
ГОДАЛ, кг |
16305,90 |
90 |
1 467 529,20 |
96 856 927,20 |
Карбонат лития, кг |
2793,13 |
180 |
502 763,40 |
33 182 384,40 |
Алюминий, кг |
1338,51 |
60 |
80 310,60 |
5 300 499,60 |
Итого расходов на сырьё и основные материалы |
2 050 603,20 |
135 339 811,20 | ||
Энергетические затраты: |
||||
электроэнергия, КВт . ч |
25500,00 |
2,5 |
63 750,00 |
4 207 500,00 |
вода промышленная, м3 |
765,00 |
0,03 |
22,95 |
1514,70 |
Итого энергозатрат |
63 772,95 |
4 209 014,70 | ||
Заработная плата: |
580 464,00 |
|||
Основные рабочие |
26 753 760,00 | |||
Вспомогательные рабочие |
3 792 096,00 | |||
ИТР |
6 383 520,00 | |||
МОП |
1 381 248,00 | |||
Итого |
38 310 624,00 | |||
отчисления в |
||||
фонд пенсионного страхования (26 %) |
9 960 762,24 |
Информация о работе Исследование металлотермического способа получения кальция