Курсовая работа на тему Технико-экономические расчеты проекта организации цеха по получению оксида европия из концентратов оксидов редкоземельных элементов производительностью 3000 кг в год

Тема: «Технико-экономические расчеты проекта организации цеха по получению оксида европия из концентратов оксидов РЗЭ (редкоземельных элементов) производительностью 3000 кг в год»
Номер работы №27.

Содержание


Введение 3
1. Организация производства 5
2. Расчет сметной стоимости проектируемого объекта 8
3. Расчет численности персонала 13
4. Расчет производительности труда 13
5. Расчет фонда заработной платы персонала 18
6. Расчет проектной себестоимости продукции 23
7. Технико-экономические показатели и определение экономической эффективности проектируемого объекта 28
8. Выводы по работе 30
Список используемой литературы 31
Введение

Актуальность исследования обусловлена тем, что РЗЭ-элементы - металлы серебристо-белого цвета, некоторые с желтоватым оттенком (Рr, Nd). Они пластичны и электропроводны, легко поддаются механической обработке. Многие свойства простых веществ и соединений изменяются симбатно в рядах La-Eu и Gd-Yb. Особенно резко отличаются свойства, отражающие переход из связанного состояния в свободное и обратно. Европий - это химический элемент, находящийся в третей группе периодической системы Менделеева и относящийся к лантаноидам. Его атомный номер 63, атомная масса 151.96. Мягкий металл, серебристо-белого цвета, плотностью 5.2456 г/см3, температура плавления = 8260 С. По твердости европий очень похож на свинец- такой же мягкий и пластичный.
Европий - самый легкий из лантаноидов, и самый неустойчивый среди редкоземельных элементов - в присутствии кислорода воздуха и влаги быстро окисляется (корродирует).
В природе европий - малораспространенный элемент, даже среди редкоземельных элементов европий - один из самых редких, а потому и наиболее дорогих. В свободном виде не встречается, входит в состав таких минералов, как монацит (обезвоженный фосфат редкоземельных элементов цериевой группы - (Ce,La,Y,Th)PO4), бастнезит и других содержащих редкоземельные элементы минералов. В природные воды европий попадает в районах залегания пород, содержащих редкоземельные элементы, в результате его реакции с водой.
Цель работы – технико-экономические расчеты проекта организации цеха по получению оксида европия из концентратов оксидов РЗЭ (редкоземельных элементов) производительностью 3000 кг в год.
Для реализации этой цели поставлены следующие задачи: дать понятие оксида европия, изучить организацию производства, произвести расчеты численности персонала, производительности труда, проектной себестоимости продукции, технико-экономических показателей и экономической эффективности проектируемого объекта.
Предмет исследования - технико-экономические расчеты проекта организации цеха по получению оксида европия из концентратов оксидов РЗЭ (редкоземельных элементов) производительностью 3000 кг в год.
Объект исследования - получение оксида европия из концентратов оксидов РЗЭ (редкоземельных элементов) производительностью 3000 кг в год.
Работа выполнена на основе нормативно-правовых актов РФ и трудов отечественных авторов в области получения оксида европия. Характеризуя степень научной разработанности проблематики, следует учесть, что данная тема уже анализировалась у различных авторов в различных изданиях: учебниках, монографиях, периодических изданиях и в интернете. Тем не менее, при изучении литературы и источников отмечается недостаточное количество полных и явных исследований тематики. Методологической основой исследования явились основные положения материалистической диалектики и логики в их единстве.
Научная значимость данной работы состоит в оптимизации и упорядочивании существующей научно-методологической базы по исследуемой проблематике – еще одним независимым авторским исследованием. Практическая значимость темы состоит в анализе проблем как во временном, так и в пространственном разрезах.

1. Организация производства

Оксид европия(III) — химическое соединение европия и кислорода с формулой Eu2O3. Оксид европия может быть получен путем нагрева металлического европия в атмосфере кислорода или термическим разложением оксалата, нитрата, сульфата, гидроксида или карбоната европия при 800—1000 °C. В системе европий-кислород образуются оксиды Eu2 O3 и Eu3 O4, EuO1.31 (Eu16 O21 ) и EuO.
Полуторный оксид E2 O3 обладает структурой С-типа, которая при 11000 С переходит в В-модификацию. Структура Eu3 O4 – ромбическая, EuO имеет структуру NaCl.
Восстановление водородом приводит к значительным отклонениям состава E2 O3 от стехиометрического в результате восстановления в течение 2 ч при
торр и температуре 6500 С образуется оксид с усредненным составом EuO1.4928. Электропроводность такого оксида после обработки кислородом дегазациипри 800°С не изменяется. Исследование полупроводниковых свойств спеченных образцов при 200-350°С в атмосфере СО (760-5 торр) показало, электропроводность оксида увеличивается при понижении давления СО, а энергия активации проводимости уменьшается от 0,68 эВ при 760 торр до 0,43 эВ при 5 торр. Эти данные не позволяют сделать однозначные выводы о дефектной структуре и механизме проводимости.
Опубликованы также данные по электропроводности на постоянном токе спеченных образцов Eu2 03 (99,97%). Порошки оксида, имеющего структуру С-типа, спекались при 1000°С до плотности, составляющей приблизительно 50% от теоретической. Образцы моноклинной модификации (В-тип) готовились при 1400°С, и их плотность составляла 90% от теоретической. Зависимость электропроводности С-модификации от парциально давления кислорода при 700°С. Проводимость оксида соответствовала р -типу при давлениях выше l0-7 атм и n-типу – ниже 10-20 атм. В области промежуточных давлений наблюдается минимум электропроводности. Полученные данные были объяснены на основе предположения, что при давлениях, близких к атмосферному, основными дефектами являются полностью ионизированные катионные вакансии. Однако совокупность полученных данных в принципе отражает преобладание дефектов различных типов при высоких и низких давлениях кислорода. В области промежуточных давлений состав оксида, по-видимому, близок к стехиометрическому. С другой стороны, зависимость электропроводности E2 O3 от давления кислорода характерна для внешней области, в которой свойства определяются содержанием примесей. Это означает, что в области промежуточных давлений доминирует ионная проводимость. Все это подтверждено результатами исследования оксидов РЗЭ методом ЭДС и по аналогии с другими оксидами позволяет считать рассмотренный подход корректным и для анализа свойств E2 O3.
Энергия активации проводимости С-модификации E2 O3 в кислороде и на воздухе равны 1,2 и 1,1 эВ (27,6 и 25,3 ккал/моль) соответственно.
Измерения электропроводности В-модификации на воздухе при 400-10000 С дали для энергии активации проводимости значение 1,18 эВ (27,2 ккал/моль). По данным работы нельзя установить, сохраняется ли в какой-то степени моноклинная структура ниже температуры перехода.
Оксид европия(III) представляет собой порошок белого цвета с розоватым оттенком.
Существует в следующих аллотропных модификациях:
кубической объемноцентрированной типа биксбиита (пространственная группа Ia-3) с параметрами элементарной ячейки 1,0869 нм стабильной до 1050—1100 °C.
моноклинной (пространственная группа C2/m) с параметрами решетки а = 1,4082 нм, b = 0,3604 нм, c = 0,8778 нм, ? = 100o00’.
гексагональной выше 2040 °C.
высокотемпературной гексагональной при нагреве выше 2140 °C.
высокотемпературной кубической выше 2280 °C.
Плотность кубического оксида европия составляет 7,29 г/см3, а моноклинного — 7,96 г/см3.
Как правило, компактный оксид европия после спекания при температурах в области существования моноклинной фазы имеет метастабильную моноклинную фазу, которая практически не претерпевает фазового перехода в низкотемпературную модификацию вследствие очень малой скорости этого процесса.
Моноклинная модификация оксида европия имеет следующие физические свойства:
Коэффициент термического расширения 10,3•10?6 1/K
Модуль упругости 120±3 ГПа
Прочность на сжатие 323±35 МПа
Прочность на растяжение 31,2±7,9 МПа
Оксид ев