Экономика ядерной энергетики: Основы технологии и экономики производства ядерного топлива. 3-е изд. - Синев Н.М.
Скачать (прямая ссылка):
В прямых эксплуатационных затратах на гидрометаллургическую переработку существенную долю составляют затраты на электроэнергию, тепло, воду и металл (сталь), расходуемые при дроблении и измельчении руды. Так, затраты только на энергию и воду составляют 5—20% прямых затрат на переработку руды.
Расход стали для дробления и измельчения руды в США колеблется от 0,045 кг/т руды для песчаниковых руд до 0,45 кг/т для более крепких руд. В Канаде при измельчении урановой руды из сланцевых конгломератов в две стадии расход стали для стержневых и шаровых мельниц составляет 360—560 кг стержней и 1 — 1,5 т шаров на 1000 т измельчаемой руды. На современном крупном урановом заводе перерабатывается в год 1 млн. т руды и более и расход стали весьма значителен. Отсюда тенденция к переходу на бесшаровой и бесстержневой помол путем применения мельниц ударного самоизмельчения типа «Каскад» или «Аэро-фолл».
При кислотном выщелачивании затраты на кислоту, а при содовом — на кальцинированную соду, известь и едкий натр составляют 50—80% всех затрат на химические реагенты, которые, в свою очередь, составляют 30—58% прямых эксплуатационных затрат гидрометаллургического завода. Кроме затрат на эти основные реагенты значительны затраты на окислители, флокулянты, осадите-ли, смолы и пр. *
* Средний расход реагентов и других материалов иа 1 т руды на гидрометаллургических заводах США, Канады, Франции и других стран при кислотном выщелачивании следующий: серная кислота — 50—67 кг; азотная кислота (60%) — 1,8—3,6 кг; окислители: хлорат натрия—1,2—2,5 кг; пиролюзит — 3,6—7,3 кг; флокулянт — 0,023—0,225 кг; аммиак — 0,49—0,67 кг; оксид магния— 0,9 кг; известь —4,5—21,5 кг; известняк—7,2 кг; вода —1,5—2,0 т.
Одним из важных направлений в совершенствовании химической технологии на ураноперерабатывающих заводах является снижение затрат на реагенты, а также реализация так называемой безотходной технологии, включающей в себя регенерацию и возврат в цикл химреагентов, очистку сбросных вод и отработавших растворов, их многократное использование.
Некоторую характеристику структуры и удельного веса основных технологических операций, %, в стоимости производства концентратов U3O8 на гидрометаллургическом заводе дают следующие данные по основным переделам:
подготовка руды к выщелачиванию (дробление, измельчение) —
П;
выщелачивание — 36;
отделение твердого от жидкого — 14;
сорбция или экстракция — 24;
осаждение химического концентрата — 6,2;
обезвоживание, сушка — 3,3;
сбор хвостов и их обезвреживание — 5,5.
Следует отметить, что на подготовку руды к выщелачиванию, само выщелачивание и фильтрацию раствора приходится 50—60% всех затрат на гидрометаллургическом заводе.
Потребность в рабочей силе и зарплата существенно зависят от мощности гидрометаллургических заводов, их технического оснащения, применения укрупненного оборудования и средств механизации и автоматизации технологических процессов. Так, для переработки 400 т руды/сут по американским данным требуется 89 чел., IQOO т в сутки — 116 чел., 2000 т в сутки — 143 чел., 5000 т в сут* ки — 185 чел., при этом производительность их труда равна соответственное,5; 8,6; 14,0 и 27,0 т/(чел-сут).
Для определения стоимости производства природного урана, включая затраты на разведку и добычу руд, их переработку и получение химического концентрата, с учетом как эксплуатационных затрат, так и затрат на амортизацию производственных фондов (будем их называть капитальными затратами) американские специалисты провели расчеты и опубликовали типичные данные (табл. 6.13), оцененные исходя из условий США. Из данных таблицы виден рост эксплуатационных и капитальных затрат на добычу 1 т руды и на производство 1 кг U3O8, происшедший за 2 года после энергетического кризиса 1973 г. Расчеты проведены применительно к крупному горно-металлургическому комплексу, где добывается и перерабатывается 2000 т руды в сутки и производится около 8400—9000 т U3O8 в год. Руда — песчаник с содержанием 0,15% U3O8. Среднегодовое извлечение урана принято равным 94%. Открытая добыча с коэффициентом вскрытия 24: 1 (отношение массы перемещаемой пустой породы к массе руды). В приведенные данные не включены затраты в аффинажном производстве.
Из табл. 6.13 видно, что в стоимости 1 кг U3O8 (1975 г.) затраты на разведку и транспортирование (перемещение) руды и пустой породы составляют 70—75%- Поэтому важнейшим направлением
Таблица 6.13. Типичные эксплуатационные и капитальные затраты и удельная стоимость производства І т урановой руды и 1 кг IbOs на крупном уранодобывающей заводе США
Вид затрат
Эксплуатационные затраты, дол/т руды
Капитальные
затраты, дрл/т руды
Эксплуатационные затраты, дол/кг UsOt_
Капитальные
затраты, дол/кг U»Oa
1973 г.
1975 г.
1973 г.
1975 г.
1973 г.
1975 г.
1973 г.
1975 г.
Разведка и горно-подготовительные работы Добыча руды:
открытым способом подземным способом Транспортирование руды Налог на разработку недр:
при открытой добыче
