Разработка принципиальной технологии извлечения молибдена и кобальта из дезактивированных катализаторов на основе оксида алюминия

Проведенный эксперимент по сорбции и десорбции кобальта показал, что полная динамическая обменная емкость ионита D - 5144 по данным сорбции соответствует 7,1 мг/мл, а по данным десорбции - 6,9 мг/мл.

Таким образом, последовательное пропускание растворов, полученных в результате разложения отработанных катализаторов растворами серной кислоты вначале через анионит А100(Мо), затем через иониты М - 4195, S - 930, D - 5144 обеспечивает раздельное и практически полное извлечение молибдена и кобальта.

Из представленных данных можно сделать вывод, что иониты М - 4195, D-5144 сорбируют кобальт из растворов, содержащих сульфат алюминия, гораздо лучше, чем ионит S-930. Ионит D-5144 можно рекомендовать для извлечения кобальта наряду с ионитом М-4195.

5.8 Принципиальная технологическая схема извлечение молибдена и кобальта из катализатора, основанная на выщелачивании серной кислотой

Результаты проведенных исследования позволяют предложить принципиальную технологическую схему извлечения молибдена и кобальта из отработанных катализаторов, с предварительным растворением их в растворе серной кислоты.

Схема, представленная на рисунке 20, включает проведение следующих операций. В начале проводится двухстадийное противоточное выщелачивание молибдена и кобальта из катализатора раствором серной кислоты, далее раствор направляется на сорбцию молибдена на анионите А100(Мо), после сорбции молибдена из сорбатов проводится сорбционное извлечение кобальта ни ионите М - 4195 или ионите D-5144. Десорбция молибдена осуществляется 6 моль/л раствором аммиака, а десорбция кобальта 1 моль/л раствором серной кислоты.



Рисунок 20 - Принципиальная технологическая схема процесса извлечения молибдена и кобальта из раствора сульфата алюминия

ЗАКЛЮЧЕНИЯ И ВЫВОДЫ

катализатор алюминий молибден кобальт

1 Установлено, что оптимальными условиями разложения катализатора являются концентрация серной кислоты 12,7 - 25,4%, температура процесса 95 - 98 ⁰С и режим противоточного двухстадийного разложения. Показано, что при данных условиях скорость разложения ускоряется в 3-4 раза по сравнению с одностадийным разложением катализатора.

2. Установлено, что для извлечения молибдена из раствора сульфата алюминия может быть рекомендован макропористый слабоосновный анионит Purolite А100(Мо), а для извлечения кобальта - комплексообразующий ионит Dowex XF 4195 с би-спикалинаминными функциональными группами и D - 5144 содержащий одновременно полиэтиленполииминные и карбоксильные функциональные группы.

3. Предложена принципиальная схема переработки молибденкобальтовых катализаторов с получением растворов индивидуальных ценных компонентов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Гаджиев, Р.Б. Получение формиата никеля из отработанных каталитических комплексов / Р.Б. Гаджиев, С.М. Москвичев, И.П. Петрюк. - Химическая промышленность - 3изд., 2006 г.

2. Нефёдов, Б.К. Катализаторы гидрогенизационных процессов нефтепереработки / Б.К. Нефёдов, Е.Д. Радченко, Р.Р. Алиев. - М.: Химия,1987. - 224 с.

3. Сеньков, Г.М. Промышленные катализаторы риформинга / Г.М. Сеньков, Н.С. Козлов. - Наука и техника,1986.- 264 с.

4. Некрасов, Б.В. Основы общей химии / Б.В Некрасов. - М.: Химия, 1965. - Т.1 - 519с.

5. Нефедов, Б.К. Катализаторы процессов глубокой переработки нефти / Б.К. Нефедов, Е.Д. Радченко, Р.Р. Алиев. - М.: Химия, 1992. - 272 с.

6. Блохин, А.А. Извлечение молибдена из отработанных катализаторов гидроочистки нефтяного сырья. Каталитические процессы и катализаторы / А.А. Блохин, Ю.В. Мурашкин, О.В. Полянская, С.С. Никитин. - СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2006 г.

7. Блохин, А.А. Ионообменное извлечение рения при переработке дезактивированных платинорениевых катализаторов / А.А. Блохин, Ю.В. Мурашкин, М.А. Плешков и др. Цветные металлы, 2006.

8. Зеликман, А.Н. Металлургия редких металлов / А.Н. Зеликман. - М.: Металлургия, 1980. - 328с.

9. Большаков, К.А. Химия и технология редких и рассеянных элементов. Высшая школа/ К.А. Большаков. - М.: 1976. - Т3 - 320с.

10. Браун, М.П. Энциклопедия неорганических материалов / М.П. Браун, М.В. Волощенко, В.Н. Гриднёв и др.; под ред. И.М. Федорченко. - В 2 т. - Т.2 - Киев: Главная редакция украинской советской энциклопедии,1977. - 812 с.

11. Абросимов, А.А. Экологические аспекты производства и применения нефтепродуктов/ А.А. Абросимов. - М.: БАРС, 1999. - 733 с.

12. Евграфова, А.К. Цветные металлы / А.К. Евграфова, Л.А. Павлинова, Л.Ш. Цемехман и др. - 1995. - №5. - 41-43 с.

13. Некрасов, Б.В. Основы общей химии / Б.В Некрасов. - М.: Химия, 1965. - Т.3 - 519с.

14. Вольдман, Г.М. Теория гидрометаллургических процессов: Учеб. Пособие для вузов/ Г.М. Вольдман, А.Н. Зеликман. - 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Интермет Инжинеринг, 2003. - 145 с.

15. Михнев, А.Д. Извлечение Mo и Ni из отработанных катализаторов. Цветные металлы / А.Д. Михнев, Г.Л. Пашков, С.В. Дроздов и др. - 2000. - №1112. - 9093с.

16. Теоретические аспекты использования сорбционных и хромоторафических процессов в металлургии и химической технологии: тезисы докладов международной конференции. - Екатеринбург: ГОУВПОУГТУ-УПИ. - 2006. - 103с.

17. Акимбаева, А. М. Сорбция ионов Сu (II) органоминеральным катионитом на основе бентонита. Цветные металлы / А.М. Акимбаева, Е.Е. Ергожин, А. Д. Товасаров. - 2006. - №3.

18. Хансон, К. Последние достижения в области жидкостной экстракции/ Под ред. К. Хансона.-М.: Химия, 1974.-448с.

19. Красников, Г.П. Экстракционные технологические схемы получения кобальта высокой чистоты. Химическая экстракция/ Г.П. Красников, М.Л. Навтанович. - Новосибирск: Наука,1984.

20. Зеликман, А.Н. Закономерности экстракции и разделения Мо и W фосфорорганическими соединениями. Химическая экстракция/ А.Н. Зеликман, Г.М. Вольдман, Ю.М. Конюхов.- Новосибирск: Наука,1984г.

21. Марченко, З. Фотометрическое определение элементов/ З. Марченко. - М.: Мир, 1972.-502с.

22. Шарло, Г. Методы аналитической химии/ Г. Шарло.-М.: Химия, 1969.-1184с.

23. Радченко, Е.Д. Промышленные катализаторы гидрогенизационных процессов нефтепереработки / Е.Д. Радченко, Б.К. Нефедов, Р.Р. Алиев. - М.: Химия, 1987.-224 с.

24. Федорченко, И.М. Энциклопедия неорганических материалов: В 2 т. Т.1 //Под ред. И.М. Федорченко. Киев: Главная редакция украинской советской энциклопедии,1977.- 840с.

25. Рипан, Р. Неорганическая химия. В 2 т. Т. 2./ Р. Рипан, И.М. Четяну. - Мир, 1971. - 869с.

26. Агиевский, Д.А. Сульфидные катализаторы гидрогенизации на основе молибдена и вольфрама и пути их совершенствования. /Д.А. Агиевский, М.В. Ланда, М.А. Кипнис, Л.И. Павлова. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1982.- 78с.

27. Е.Д.Радченко, Е.Д. Повышение качества реактивных топлив и регулирование их углеродного состава / Е.Д. Радченко, М.В. Ландау, В.Я. Кругликов и др. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1976. - 75 с.

28. Дорогочинский, А.З. Гидрирование ароматических углеводородов на металлоцеолитных катализаторах / А.З. Дорогочинский, Е.А. Есипко.-М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1980.- 48 с.

29. Сухарев, С.Б. Синтез, свойства оксигидратов металлов и их применение в сорбционных и каталитических процессах. Автореферат к.т.н. Екатеринбург, 2008. - 24 с.

30. Зеленин, В.И. Переработка молибденсодержащих сорбентов и катализаторов / В.И.Зеленин, В.Н.Рычков, С.Б.Сухарев, А.И. Никитин // Вестник УГПИ-УПИ. №15(67). Актуальные проблемы физической химии твердого тела/ Сб. науч. трудов. - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГПИ-УПИ, 2005. - 175-179 с.

31. Гедгагов, Э.И. Пористые аниониты в технологии производства молибдена /Э.И.Гедгагов, А.Г.Маурина, А.М.Затворницкий и др. // Цвет. мет. - 1979. №3. 4344 с.

32. Холмогоров, А.Г. Модифицированные иониты в технологии молибдена и вольфрама/ А.Г. Холмогоров, М.В. Мохосоев, Э.Л. Зонхоева.-Новосибирск: Наука, 1985. - 181 с.

33. Гедгагов, Э.И. Современное состояние и перспективы развития вольфрамо-молибденовой подотрасли в странах СНГ //Цвет. мет. / Э.И. Гедгагов, А.Д. Бессер. - 1998, №3,4956с.

34. Grinstead R.R. Selective absorption of copper, nickel, cobalt and other transition metals ions from sulfuric acid solutions with the chelating ion exchange resin XFS 4195 //Hydrometallurgy. 1984. V. 12, N 3. P. 387400.

35. ГОСТ 12.4.021-75 CCБТ Системы вентиляционные. Общие требования.

36. Правила эксплуатации электроустановок потребителей (ПЭЭП-92) м: Энергоатом издат,1992.-228 с.

37. Инструкция по безопасности проектирования ИБП 105-95. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности.-М.: Стройиздат, 1995.-26 с.

38. НБП-05-95 Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности.

39. Вредные вещества в промышленности: Справ. / Под. ред. Н.В. Лазарева.-Т.2-Неорганические и металлорганические вещества.- Химия, 1971.-624с.

40. Бандман, А.Л. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов I-IV групп: Справ. Изд./ А.Л. Бандман, Г.А. Гудзовский, Л.С. Дубейковская и др.; Под ред. В.А. Филова и др. - Л.: Химия, 1988-512с.

41. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования.

42. Пряников, В.И. Техника безопасности и промышленная санитария: Справ. Для работников химической промышленности. - Т2 / В.И. Пряников, А.И. Родионова. - М.: Химия, 1979-270с.

43. СТП СПбГТИ 017-97 Виды учебных занятий. Положение о выпускной работе дипломированного специалиста. Общие требования / 21 с.

44. Р01-2007 Библиографическое описание документа. Примеры оформления. - Введ. 2008-01-01. - М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 2008.-11с.

45. СТП СПбГТИ 006 - 2005 Подготовка и оформление авторских текстовых оригиналов для издания / 2005. - 32с.

46. ГОСТ 8.417-2002 ГСИ. Единицы величин. - взамен ГОСТ 8.417-81; введен. 2003-09-01.- Минск: Межгос. Совет по стандартизации, метрологии и сертификации; М.: Изд-во стандартов, 2003.- 27 с.- (Государственная система обеспечения единства измерений)

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

Патентный поиск

Целью патентного поиска являлось выявление аналогов и прототипов разрабатываемого технологического процесса. В ходе работы были изучены следующие патенты и авторские свидетельства, посвященные проблеме переработки молибдено-кобальтовых катализаторов на основе оксида алюминия, с целью извлечения молибдена, никеля и кобальта.

Таблица А.1-Перечень отобранных в процессе поиска аналогов

Страна	№заявки или Охранного Документа (А.с. или патента)	Название изобретения	Дата публикации
Франция	0204563	Способ гидроформирования с участием катализатора на основе кобальта в ионной неводной жидкости с возвращением в процессе улучшения катализатора	15.10.2003
США	6713519	Получение и применение катализатора, содержащего углеродные нанотрубки	30.03.2004
Испания	230101328	Извлечение металлов из летучей фракции золы, образующейся на тепловых электростанциях	14.04.2004
США	6841686	Катализаторы окисления на основе молибдена	11.01.2005
Австралия	200110840	Ионообменный способ извлечения никеля и кобальта из окисленной руды	27.01.2005
США	5687163	Способ получения осадка и катализатора на основе молибдена	15.03.05
Россия	2003112243	Селективное извлечение Мо (VI)	27.12.2004
Россия	2006133630	Способ извлечения молибдена	27.01.2006
Россия	2335499	Способ извлечения молибдена	27.03.2008

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(обязательное)

Охрана труда и окружающей среды

Охрана окружающей среды и здоровья людей - первоочередная задача любого государства, которое хочет иметь свое будущее. Поэтому необходимо повышать эффективность мер по охране природы, шире внедрять малоотходные и, по возможности, безотходные технологические процессы, развивать комбинированные производства, обеспечивающие полное и комплексное использование природных ресурсов, сырья и материалов, исключающие или существенно снижающие вредное воздействие на окружающую среду.

Экспериментальная часть настоящей дипломной работы была выполнена в лаборатории №3 кафедры технологии редких и рассеянных элементов, Санкт - Петербургского Государственного Технологического института. Характеристика использованных в работе веществ и материалов представлена в таблицах Б.1 - Б.4.

Технологические операции, проводившиеся в работе, рассмотрены в таблице Б.4.

Характеристика основных производственных отходов сведена в таблице Б.5.

Анализ вредных и производственных факторов

Основные опасные и вредные производственные факторы по ГОСТ 12.0.003-74 [35] классифицируются как химические и физические. Данные представлены в таблицах Б.1 - Б.2.

Основными источниками тепловой энергии в лаборатории, представляющими потенциальную пожарную опасность являются: газовая горелка, муфельная печь, электроплитка, а также прочие электроприборы в случае их неисправности.

Лаборатория характеризуется следующими условиями, создающими опасность поражения электрическим током:

1) Возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединения с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой;

2) Химически активная или органическая среда (разрушающая изоляцию и токоведущие части электрооборудования);

Согласно [36] лаборатория относится к классу помещений с повышенной опасностью поражения людей электрическим током.

В лаборатории проводятся работы с жидкостями с температурой вспышки паров выше 61 ⁰С, с твердыми сгораемыми веществами и материалами. Таким образом, по НПБ 105-95 [37] данное помещение относится к категории "пожароопасное В - 4". В лаборатории при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ не образуются, а возможны только в результате аварий и неисправностей. ЛВЖ имеются в небольших количествах, недостаточных для создания взрывоопасной смеси в зоне, превышающей 5% свободного объема помещения. По НПБ 105-95 [38] данное помещение относится к взрывоопасным класса В - 1б.

На основании данных таблиц Б.1 - Б.2 можно сделать следующие выводы:

В лабораторных установках отсутствуют вещества, нагретые выше температуры их самовоспламенения;

Вещества, воспламеняющиеся при соприкосновении с водой, а также способные самовозгораться на воздухе, в процессе работы не образуются.

Химически нестойкие вещества в работе не применяются.

Таблица Б.1-Характеристика физико-химических свойств сырья

	Физико-химические свойства
Вещества	Агрегатное состояние	Температура плавлен.,С	Температура кипения, С	Плотность кг/м3
Азотная кислота	жидк.	-41.6	83	1513
Cерная кислота	жидк.	10.3	330	1,834
Аммиак	жидк.	-77.7	-33.3	6.81
Гидроксид натрия	жидк	328	1388	2130
Тиомочевина	тв	182		1.405

Таблица Б.2 - Характеристика токсических свойств сырья [39-41]

	Токсические свойства
Вещества	Характеристика действия на организм человека	Класс опасности	Предельно-допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны (ПДК), мг/м3
Серная кислота	Тяжелые ожоги, раздражает слизистые, токсична	I	1
Азотная кислота	Токсична, вызывает пожелтение кожи, хим. ожоги, язвы	II	5,0
Аммиак	Ядовит, раздражает слизистые оболочки, вызывает воспаление легких, отдышку.	III	0.02
Гидроксид натрия	Тяжелые ожоги кожи и глаз.	II	0.5 (аэрозоль)

Таблица Б.3 - Анализ технологических операций с точки зрения опасностей и вредностей при их проведении [42]

Наименование технологических операций	Оборудование для проведения операции	Реактивы для проведения операции	Возможные опасности и вредности при проведении операции
Приготовление растворов	Мерная термостойкая посуда, высокоточные весы, плитка	Концентрированные кислоты, сульфаты металлов, дистиллированная вода	1) Химический ожог; 2) Раздражение верхних дыхательных путей и слизистых оболочек глаз, носа и рта
Проведение выщелачивания Мо, Со	Термостойкий стеклянный стакан, плитка, мешалка	Концентрированные кислоты, дистиллированная вода	1) Химический ожог; 2) Раздражение верхних дыхательных путей и слизистых оболочек глаз, носа и рта
Приготовление растворов для сорбции, сорбция	Мерная посуда, стеклянная пипетка, резиновая груша	Концентрированные кислоты, сульфаты металлов, аммиак, дистиллированная вода, сорбент	1)Химический ожог; 2)Порезы

Таблица Б.4 - Характеристика производственных отходов

Наименование отходов	Агрегатное состояние	Характеристика отходов	Место сброса	Количество отходов
1) Водные растворы после анализа	жидк.	ПАВ, реактивы	Хранение и дальнейшая утилизация после нейтрализации	100 л
2) Битое стекло	тв.	-	Сборник твердых отходов	0,05 кг
3) Вентиляционные выбросы	газ	Пары реактивов	Атмосфера	0.03 м3

Обеспечение безопасности работы в лаборатории

Для устранения указанных опасностей были предприняты следующие меры:

- перед работой был проведен инструктаж по ТБ, согласно [42] и разработанным на кафедре инструкциям;

- все виды работ проводились в халате;

- все работы с едкими жидкостями, и радиоактивными веществами проводились на подносе под тягой;

- отработанные кислотные растворы сливались в специальные емкости и после нейтрализации сливались в канализационную сеть;

- при работе соблюдались правила электробезопасности (все приборы имели заземление, перед и во время работы производилась проверка состояния изоляции, качества заземления);

- при возникновении неисправностей приборы отключались от сети, и об этом немедленно сообщалось руководителю работ.

Аптечка и ее содержание

В препараторской на кафедре находится аптечка, укомплектованная в соответствии с ТУ 9398-001-46930922-97.

Содержимое аптечки представлено в таблице Б.5.

Таблица Б.5 - Содержимое аптечки на кафедре ТРРЭ

название препарата	количество, шт.
корвалол	2
настойка пустырника	2
настойка боярышника	2
настойка валерианы	2
перекись водорода 3% раствор	2
аммиак водный 10% раствор	1
парацетамол	2
цитрамон	2
настойка йода	1
бинт стерильный 5Х10	3
вата 250гХ60	1
кордиамин	1
анальгин	2
андипал	2
уголь активированный	3
валидол	2
нитоглицерин	1

Меры первой медицинской помощи пострадавшим [42]

1) При химических ожогах кислотами или щелочами пораженные участки кожи промывают струей холодной воды в течение не менее 15 минут. Затем накладывают примочки из 2-х процентного бикарбоната натрия, а при ожогах щелочами - 2-х процентный раствор уксусной кислоты.

2) При отравлениях необходимо вывести пострадавшего на свежий воздух или в проветриваемое помещение. Пострадавшего необходимо уложить, создать ему полный покой, укрыть и ждать врача.

3) При порезах необходимо наложить марлевую повязку, предварительно обработав рану йодом и удалив осколки стекла под струей холодной воды.

При поражении электрическим током первая помощь состоит из двух этапов: освобождение пострадавшего от действия электрического тока и оказания ему первой медицинской помощи (создать пострадавшему полный покой, проверить пульс, дыхание; если он плохо дышит (резко, судорожно) или вообще не дышит, делать искусственное дыхание и наружный массаж сердца). Необходимо срочно вызвать врача, даже если кажется, что пострадавший вне опасности.

Средства тушения пожара:

- вода;

- ящик с песком;

- асбестовое одеяло.

-огнетушитель ОХВП - 10.

Санитария и гигиена

Освещенность в лаборатории организована по IV-разрядной норме - 200лк.

Вентиляция состоит из приточно-вытяжной вентиляции с местной вентиляцией (К_в=3,5-3,8) ч^-1 [38]. Скорость движения воздуха в рабочем проеме - 1,6 м/с соответствует классу опасности веществ [41].

ПРИЛОЖЕНИЕ В

(обязательное)

Маркетинговое исследование

Настоящая дипломная работа носит поисковый характер. Целью НИР является разработка новой промышленной технологии извлечения молибдена, кобальта и никеля из отработанных катализаторов на основе оксида алюминия, а также улучшение разделения этих элементов путем сорбции. Потенциальными потребителями данной идеи является промышленное предприятие по производству молибдена, кобальта, никеля и их концентратов.

В настоящее время потенциальным потребителем результатов проведенных исследований могут быть промышленные предприятия России (Приокский завод цветных металлов в Рязанской области г. Касимов), стран СНГ (Узбекистан), дальнего зарубежья (Китай).

Предлагаемая к промышленному производству идея имеет некоторые преимущества:

1) сравнительно недорогие реагенты;

2) извлечение молибдена, кобальта и никеля из отработанных катализаторов на 70 - 100%;

3) простое технологическое оборудование.

Данное производство может быть экономически выгодным. Однако, оно требует больших капиталовложений. Оно может позволить перерабатывать исходное сырьё (отходы производств) и на 70 - 100% извлекать оттуда ценные элементы, необходимые для разных отраслей промышленности. Ведь в России недостаточное количество месторождений молибдена, и при современных ценах на этот металл производство может принести с годами ощутимые прибыли. Кобальт и никель - дорогие цветные металлы, извлечение их также говорит о выгоде данного промышленного производства.

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

(обязательное)

Технико-экономическая оценка результатов исследования

Важным показателем проводимых исследований является договорная цена на научно-исследовательскую работу (НИР) Ц_н определяется по формуле Г.1:

Ц_н = З_н •(1+ ) • K, (Г.1)

где З_н - затраты на выполнение исследования, предусмотренного планом дипломной работы, руб.;

Р - уровень рентабельности исследования, %;

К - коэффициент, учитывающий поощрительную надбавку за качество разработки.

Для определения договорной цены рассчитаны текущие затраты на выполнение НИР, к ним относятся:

- сырьё, материалы, реактивы;

- энергетические затраты;

- оплата труда персонала с обязательными начислениями;

- амортизация оборудования и приборов для научно-экспериментальных работ.

Затраты на сырьё, материалы и реактивы (З_м), израсходованные на проведение исследования, определены расчётом по формуле (Г.2), результаты которого сведены в таблице Г.1.

З_м = ? Р_i • Ц_i, (Г.2)

ⁱ

где Р_i - расход i-го вида материальных ресурсов, нат. ед.;

Ц_i - планово-заготовительная цена i-го вида материальны ресурсов, руб.

Таблица Г.1 - Расчёт затрат на сырьё, материалы, реактивы

Наименование	Техническая характеристика	Единица измерения	Израсходовано материала	Цена по каталогу, руб.	Сумма, руб.
Гидроксид натрия	ЧДА	Кг	0.5	54	27.00
Серная кислота	ЧДА	Кг	2	52	104.00
Аммиак, вод.	ЧДА	Кг	1	42	42.00
Азотная кислота, разб. 56%	ХЧ	Кг	0.3	47.90	14.37
Ацетат натрия	ЧДА	Кг	0.3	72	21.6
Нитрозо-р-соль	Ч	Кг	0.02	980	19.6
Тиомочевина	Ч	Кг	0.5	139	69.50
Медь (II) сернокислая 5/в	Ч	Кг	0.002	118	0.236
Роданид аммония	Ч	Кг	0.7	127	88.9
Алюминий сернокислый 18/в	ТЕХ	Кг	0.6	64	38.4
Кобальт (II) сернокислый 7/в	Ч	Кг	0.01	590	5.9
Персульфат калия	Ч	Кг	0.01	102	1.02
Молибденовая кислота	Ч	Кг	0.1	487	48.7
Отработанный катализатор		Кг	0.07	1600	112
Аскорбиновая кислота	Ч	Кг	0.00015	665	0.1
Итого		593.3

В состав энергетических затрат включены затраты на электроэнергию (З_э), горячую и холодную воду.

Затраты на электроэнергию определены следующим образом по формуле Г.3:

З_э = М • К_и • Т • Ц, (Г.3)

Где М - паспортная мощность электроприборов, использованных при проведении исследования, кВт;

К_и - коэффициент использования мощности электрооборудования;

Т - время эксплуатации электрооборудования за весь период выполнения исследования, ч;

Ц - цена 1 кВт•ч электроэнергии, руб., (Ц = 1.70 руб/кВт•ч).

Результаты расчёта представлены в таблице Г.2.

Таблица Г.2 - Расчёт затрат на электроэнергию

Прибор	Паспортная мощность, кВт	Коэффициент использования мощности	Время работы, ч	Расход энергии, кВт•ч
Дистиллятор	7.2	0.9	100	648
Плитка электрическая	3.0	0.85	400	1020
Сушильный шкаф	6.8	0.9	10	61.2
Вытяжной шкаф	1.5	0.7	520	546
Весы аналитические	0.006	0.8	10	0.048
Фотоколориметр	0.2	0.7	400	56
Центрифуга	8.2	0.9	5	36.9
рН-метр	0.6	0.7	50	21
Итого		2389.1

Затраты на электроэнергию составили:

З_э = 2389.1 • 1.70 = 4061.6 руб.

Затраты на воду (З_в) определены, исходя из её ориентировочного расхода и цены для условий института (30 руб./м³ с учётом канализации). Источником горячей и дистиллированной воды в лаборатории является дистиллятор, поэтому расход холодной воды представляет собой сумму расходов на лабораторные нужды, на охлаждение дистиллятора и на получение дистиллированной воды.

Для данной работы суммарный расход составил м³, а затраты:

З_в = 28 • 30 = 840 руб.

Затраты на основную заработную плату исполнителя (З_и) исследования определены умножением размера месячной стипендии на число месяцев, отводимых на выполнение дипломной работы:

З_и = 2200 • 4 = 8800 руб.

Основная заработная плата руководителей работы (З_рук) и консультантов (З_конс) определена, исходя из суммарной нормы затрат их рабочего времени на одну дипломную работу и среднечасовой заработной платы

З_рук = 33 • 300 = 9900 руб.

З_конс = 2 • 235 = 470 руб.

Дополнительная заработная плата (З_доп) определена в размере 20% к сумме затрат по статье «основная заработная плата»:

З_доп = (8800+9900+470) •0.2 = 3834 руб.

Отчисления на социальное страхование (З_сс) принимаются в размере 26% от суммы основной и дополнительной заработной платы:

З_сс = (8800+9900+470+3834) •0.26 = 5981.04 руб.

Затраты на стеклянные приборы и посуду определены в зависимости от вида и емкости стеклянных изделий, использованных для выполнения исследовательской работы и цен на них по данным кафедры. Текущие затраты определены, как 50% от суммарной стоимости этих изделий, приведенной в таблице Г.3.

Таблица Г.3 -Затраты на стеклянные приборы и посуду

Наименование	Объём, см3	Количество, шт.	Цена, руб.	Сумма, руб.
Пипетка	1	2	48.75	97.5
	2	2	48.75	97.5
	5	3	42.5	127.5
	10	2	48.75	97.5
	15	1	56.25	56.25
Колба мерная	10	1	42.5	42.5
	25	5	43.75	218.72
	100	1	46.25	46.25
Цилиндр мерный	25	1	23.75	23.75
	100	1	43.75	43.75
Воронка	50	1	31.25	31.25
Стакан	1000	1	127.5	127.5
Колба коническая	50	35	40	1400
Стакан химический	2000	1	176.4	176.4
Бюкс	32х50	1	61.25	61.25
Колба Бунзена	250	1	268.75	268.75
Воронка Бюхнера	50	1	87.5	87.5
Палочка стеклянная		1	4	4
Колонка сорбционная		2	575	1150
Итого		4157.9

Сумма амортизационных отчислений на реновацию А определена, исходя из стоимости по данным кафедры использованных для выполнения исследовательской работы оборудования и приборов Ф, годовых норм их амортизации на реновацию Н_ар и времени их использования (мес.) для данного исследования Т по формуле (Г.4):

(Г.4)

Результаты представлены в таблице Г.4

Таблица Г.4 - Расчёт амортизационных отчислений на реновацию

Прибор	Стоимость, руб.	Годовые нормы амортизации на реновацию, %	Время работы, мес.	Сумма амортизационных Отчислений, руб.
Дистиллятор	15120	8	0.6	60.5
Плитка электрическая	350	8	2.3	5.4
Сушильный шкаф	14580	14	0.06	10.2
Вытяжной шкаф	20009	9	3	450.2
Весы аналитические	21600	10	0.06	10.8
Фотоколориметр	36500	8	2.3	560
Центрифуга	9500	12	0.03	2.9
рН-метр	5880	8	0.3	11.8
Итого		1111.8

Накладные расходы приняты в размере 50% от суммы прямых затрат.

Для определения общей суммы текущих затрат в таблице Г.6 составлена смета, представляющая собой свод всех текущих затрат З_н на выполнение исследовательской работы за весь период её выполнения.

Уровень рентабельности принимается равным 25%.

Для вычисления коэффициента, учитывающего поощрительную надбавку за качество разработки, необходимо рассчитать величину научно-технического эффекта (Э_нт), который определяется по формуле:

Э_нт = ? у_i •k_i (Г.5)

ⁱ

где у_i - величина частного показателя, балл;

k_i - весовой коэффициент i-го частного показателя степени новизны, научно-технический уровень, глубина воздействия на процесс.

Величина частного показателя и весовой коэффициент представлены в Таблице Г.5.

Таблица Г.5 - Расчёт рассматриваемых параметров

i	уi	ki
1	70	0.25
2	70	0.25
3	60	0.5

Э_нт = 70 • 0.25 + 70 • 0.25 + 60 • 0.5 = 65 балла

Таблица Г.6 - Смета затрат на проведение научно-исследовательской работы

Наименование статей затрат	Сумма, руб.	Доля статей в общей сумме затрат, %
1.Сырьё, материалы, реактивы	593.3	0.01
2. Энергетические затраты
а) электроэнергия	4061.5	6.8
б) вода	840	1.4
Итого	4901.5	8.2
3.Основная заработная плата
а) исполнителя	8800	14.8
б) руководителя и консультантов	10370	17.4
Итого	19170	32.2
4. Дополнительная заработная плата	3834	6.4
5. Отчисления на социальное страхование	5981.04	10.0
6. Стеклянные приборы и посуда	4157.9	7.0
7. Амортизационные отчисления	1111.8	1.9
Итого прямых затрат	39749.5	66.66
8. Накладные расходы	19874.8	33.33
Всего затрат	59624.3	100

На основании величины научно-технического эффекта коэффициент, учитывающего поощрительную надбавку за качество разработки, равен 1.3.

Итак с учётом всех затрат договорная цена на НИР Ц_Н равна:

Ц_Н = 59624.3 • (1+25/100) •1.3 = 96889.5 руб.

Выводы по технико-экономической оценке результатов НИР

При выполнении данной работы ставилась задача усовершенствовать метод извлечения и разделения молибдена и кобальта из отработанных катализаторов на основе оксида алюминия путём сорбции. Поскольку работа посвящена в основном изучению влияния различных факторов на процесс сорбции металлов, а также нахождение оптимальных условий ионного обмена, то на данной стадии выполнения работы не представляется возможным проведение экономического анализа. Данная работа носит характер начальных разработок и поиска оптимальных условий проведения процесса. Она будет дальше продолжена на кафедре редких и рассеянных элементов. В результате исследований, выяснилось:

1. В работе используются не дорогие реагенты (0.01% от общих затрат) ;

2. Стеклянные приборы и посуда вполне доступны (7,0%);

3. Энергетические затраты сравнительно не высоки (8.2%);

4. Метод можно использовать в промышленном масштабе;

5. Основными статьями расходов являются накладные расходы и основная заработная плата исполнителя;

Приложение Д

(обязательное)

Стандартизация

При выполнении настоящей дипломной работы учитывались требования СТП ЛТИ 0385 КС УКДВ. Порядок введения и контроля за соблюдением стандартов в институте.

Состав работы и содержание ее основных частей соответствует СТП СПбГТИ 017-97. Виды учебных занятий. Положение о выпускной квалификационной работе дипломированного специалиста (инженера). Общие требования.

Библиографическое описание соответствует рекомендациям Р 01-97. Библиографическое описание.

Оформление пояснительной записки выполнено согласно требованиям СТП СПБГТИ 006-2005. Подготовка и оформление авторских текстовых оригиналов для издания.

Порядок проведения научно-исследовательских работ соответствовал ГОСТ 7.322001 СИБИД. Отчет о научно-исследовательской работе. Общие требования и правила оформления.

При составлении библиографического описания сокращения слов и словосочетаний руководствовались ГОСТ 7.1277 СИБИД. Сокращение русских слов и словосочетаний в библиографическом описании.

Единицы физических величин приведены в соответствии с ГОСТ 8.417-2002. Единицы величин.

При выполнении экспериментальной части дипломной работы соблюдались санитарные нормы и правила согласно:

ГОСТ 12.0.00374 ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.

ГОСТ 12.1.00588 ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования.

СНиП 230595 Естественное и искусственное освещение производственных помещений.

ГОСТ 12.4.02175 ССБТ. Системы вентиляционные. Общие требования.

Использованные в работе сырье и материалы соответствовали:

Гидроксид натрия	ГОСТ 4328-77
Серная кислота	ГОСТ 4204-77
Карбонат натрия	ГОСТ 83-79
Тиомочевина	ГОСТ 6344-73
Роданид аммония	ГОСТ 27067-86
Соляная кислота	ГОСТ 3118-77
Гидроксид аммония	ГОСТ 3760-79
Сульфат меди(II)	ГОСТ 4165-78
Карбонат аммония	ГОСТ 3770-75
Хлорид аммония	ГОСТ 1773-72
Сульфат натрия	ГОСТ 4166-76
Гидроксид алюминия	ТУ 6-09-1473-77
Гидрокарбонат аммония	ГОСТ 3762-69
Молибдат натрия	ГОСТ 18289-78

При постановке экспериментов и обработке их результатов использовался: СТП ЛТИ 2.075.00881 КС УКДВ. Методы обработки результатов наблюдений. Прямые измерения с многократными наблюдениями.

ПРИЛОЖЕНИЕ Е

(обязательное)

Виды и объемы, выполненных с использованием ЭВМ

При выполнении работ настоящей дипломной работы широко использовалась электронно-вычислительная техника. Как указано в разделе « Технико-экономическая оценка результатов исследования», общие затраты машинного времени составили 50 часов.

Наиболее активно вычислительная техника применялась для построения графиков, таблиц и общего оформления дипломной работы.

Все работы были проведены в лаборатории вычислительной техники и инструментальных методов анализа кафедры технологии редких и рассеянных элементов на персональной ЭВМ IBM PS/AT Pentium.

При помощи ЭВМ были реализованы:

-обработка экспериментальных данных

-построение графиков, таблиц и общее оформление дипломной работы.

Для обработки экспериментальных данных и построения графиков, применялись следующие готовые программные средства: Microcal Origin (версия 6.1), Microsoft Word (версия Office 2007). В результате применения электронно-вычислительной техники была значительно увеличена скорость обработки экспериментальных данных, а также повышена точность её результатов.

Размещено на Allbest.ru