Bộ Khoa học và Công nghệ
Viện năng lợng nguyên tử việt nam
************ Báo cáo tổng kết
đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ
Năm 2008 - 2009
Hoàn thiện quy trình thử nghiệm công nghệ và thiết
bị thu nhận urani kỹ thuật từ quặng cát kết Pà Lừa
bằng kỹ thuật trộn ủ và trao đổi ion
M số: ĐT/05-08/NLNT
Cơ quan chủ trì: Viện Công nghệ Xạ hiếm
Chủ nhiệm đề tài: ThS. Lê Quang Thái 8756

Hà Nội, Tháng 04/2011

2

vực Pà Lừa trên hệ thiết bị hoàn chỉnh từ khâu gia công quặng, hoà tách, trao đổi
ion và kết tủa sản phẩm trên hệ thống thiết bị tơng đối đồng bộ. Theo quy trình
này, hiệu suất thu hồi urani đạt đợc khoảng 76% và chất lợng sản phẩm urani
kỹ thuật đạt 80% U
3
O
8
. Quy trình thao tác của các công đoạn đơn giản, dễ thực
hiện.
Đã xây dựng đợc hệ thống thiết bị đồng bộ, quy mô và năng suất của các
thiết bị tơng đối hợp lý. Năng suất của toàn bộ quá trình hoàn toàn tùy thuộc
vào năng suất công đoạn hòa tách.
Cải tiến cơ bản trong công đoạn hoà tách là giảm độ ẩm khi trộn với axit
(6,6%) đảm bảo đủ độ xốp có thể chuyển thẳng vào đống. Việc thay thế tác
nhân ôxy hóa KClO
3
bằng bột MnO
2
đã tránh đợc sự sinh ra khí clo ảnh hởng
trực tiếp tới ngời lao động và môi trờng. Trong giai đoạn rửa bã quặng để thu
dung dịch hòa tách ở quy mô 3 tấn quặng/mẻ, lần đầu tiên đã sử dụng giải pháp
tới dạng phun ma trên bề mặt lớp bã quặng, đảm bảo dung dịch phân bố đồng
đều, đảm bảo hiệu quả rửa thu urani cao.
Trong công đoạn xử lý dung dịch hòa tách, hệ trao đổi ion liên tục năng
suất 20 lít/giờ đã đợc thiết kế, chế tạo thành công và thử nghiệm có hiệu quả.
Đã tính toán các thông số công nghệ trong các giai đoạn hấp thu và rửa giải và
xây dựng đợc quy trình vận hành đảm bảo hiệu suất thu hồi urani cao và mức
độ làm giàu và làm sạch dung dịch.
Để đảm bảo chất lợng sản phẩm urani kỹ thuật, công đoạn kết tủa sản
phẩm gồm 2 giai đoạn là kết tủa sơ bộ bằng sữa vôi để tách phần sắt trong dung

8
. Operation of stages is simple and easy to implement.
Has built a complete equipment system, the size and productivity of the
equipments are relatively reasonable. Productivity of the whole process entirely
depends on the capacity of the leaching stage.
Basic improvement in leaching stage is to reduce moisture when mixed
with acid (6.6%). This ensured sufficient porosity to move straight into the pile.
Replacing of KClO
3
oxidation agent by MnO
2
powder has avoided the effects of
chlorine gas generated directly to workers and the environment. In the period of
ore residue washing for recovery pregnant solution in scale of 3 tons of
ore/batch, for the first time procedure of spray solution as rain on the surface of
ore residue was used to ensure uniform solution distribution and high efficiency
of uranium recovery.
In the concentration and purification of pregnant solution, a continuous
ion exchange system of yield 20 l/h have been designed, made successfully and
tested effectively. Technological parameters of stages of adsorption and elution
were calculated. Operational flowsheet of system was developed to ensure high
uranium efficiency of recovery and high degree of enrichment and purification.
To ensure quality technical product of uranium, precipitation includes 2
steps. First, a preliminary precipitation with lime milk was carried out to
separate the iron in the solution. After filtering residue of impurities, product
was precipitated by H
2
O
2
solution during maintaining a pH by NH

pháp công nghệ về khai thác và xử lý quặng đã áp dụng trong quá trình thực
hiện đề án thăm dò.
Trong 2 năm 2006 - 2007, nhóm tác giả đã thực hiện đề tài đã thực hiện
đề tài: Xử lý quặng urani khu vực Pà Lừa bằng kỹ thuật trộn ủ ở quy mô 500
kg/mẻ để thu urani kỹ thuật. Trong đề tài đã nghiên cứu áp dụng kỹ thuật trộn
ủ để hoà tách quặng cát kết chứa cả loại hình cha phong hoá và phong hoá. Kết
quả nghiên cứu cho thấy kỹ thuật này có thể áp dụng thành công ở quy mô lớn
hơn. Tuy nhiên, để có thể áp dụng đợc cần phải hoàn thiện kỹ thuật này, đồng
thời cần nghiên cứu một cách tổng thể hơn với các công đoạn xử lý tiếp theo và
trên hệ thống thiết bị nhất định.
Đề tài Hoàn thiện quy trình thử nghiệm công nghệ và thiết bị thu nhận
urani kỹ thuật từ quặng cát kết Pà Lừa bằng kỹ thuật trộn ủ và trao đổi ion đợc
thực hiện nhằm đạt hai mục tiêu, một là hoàn thiện hệ thống thiết bị công nghệ
và quy trình công nghệ thu nhận urani kỹ thuật từ quặng cát kết Pà Lừa bằng kỹ
thuật trộn ủ và trao đổi ion trên hệ thiết bị trao đổi liên tục quy mô sau phòng thí
nghiệm, hai là xây dựng phơng pháp tính toán các chi phí cho toàn bộ quá trình
thu nhận urani kỹ thuật theo dây chuyền công nghệ thử nghiệm này.
Để đạt đợc những mục tiêu đã đặt ra, đề tài đã tập trung nghiên cứu các
vấn đề sau:
1. Nghiên cứu bổ sung quá trình trao đổi ion trong phòng thí nghiệm;

6
2. Nghiên cứu khả năng hấp thu urani và làm việc của nhựa đối với dung dịch
hoà tách thu đợc từ quá trình trộn ủ trong phòng thí nghiệm;
3. Nghiên cứu xác định các thông số công nghệ để xử lý dung dịch hoà tách
bằng trao đổi ion trên cột đơn trong phòng thí nghiệm;
4. Xác định thông số cơ bản và thiết kế chi tiết hệ trao đổi ion liên tục công
suất 20 lít dung dịch/giờ;
5. Nghiên cứu quá trình xử lý dung dịch hoà tách trên hệ trao đổi ion liên tục;
6. Nghiên cứu quá trình kết tủa urani kỹ thuật dễ lọc, rửa;


Chuẩn bị quặng
Hoà tách
Tách rắn lỏng
Thu hồi urani
(Hấp thu, chiết)
Thu hồi urani
(Rửa giải, giải hấp)
Kết tủa
Sấ
y
Sản
p
hẩm
Xử lý sơ bộ
Đập
Nghiền
Nung, tuyển
Hoà tách axit hoặc
Hoà tách cacbonat
L

[
13
]8
Có thể chia sơ đồ làm hai phần, phần đầu chủ yếu phụ thuộc vào khoáng
vật và khối lợng của quặng đợc xử lý, và phần thứ hai chủ yếu phụ thuộc vào
yêu cầu về lợng urani đợc thu hồi và độ sạch của sản phẩm.
Chuẩn bị quặng: bao gồm các công việc nh trộn, đập, nghiền, nung quặng
nhằm mục đích chuẩn bị nguyên liệu cho phép thu hồi uran nhiều nhất và giảm
tối thiểu các chi phí trong các công đoạn tiếp theo. Một số loại quặng đòi hỏi tất
cả các công việc trên, một số khác thì chỉ cần một hoặc hay công việc.
Hoà tách: đặc tính hoà tách đợc xác định bởi thành phần khoáng vật. Mục tiêu
của hoà tách là nâng cao hiệu suất tách urani ra khỏi quặng, hạn chế lợng tạp
vào dung dịch và giảm chi phí. Tuỳ theo loại quặng mà ngời ta có thể áp dụng
phơng pháp hoà tách bằng cacbonat (đối với quặng có hàm lợng cacbonat
cao) và hoà tách bằng axit sunfuric. Đối với quặng cát kết vùng Nông Sơn,
phơng pháp hoà tách bằng axit sunfuric đã đợc thử nghiệm cho cả phơng
pháp khuấy trộn và tĩnh.
Tách rắn lỏng: mục tiêu của tách rắn lỏng là tách dung dịch chứa urani từ bùn
hoà tách và rửa phần đã tan khỏi bã. Hiệu suất rửa là rất quan trọng vì nếu mất
mát urani ở giai đoạn này sẽ có tác động tới yếu tố kinh tế. ở hầu hết các nhà
máy, trên 75% tổng chi phí vận hành thuộc về khai mỏ và đa urani vào dung
dịch.
Làm giàu và làm sạch nhằm nâng cao hàm lợng urani trong dung dịch và giảm
tối thiểu các tạp chất. Sự phát triển của kỹ thuật trao đổi ion và chiết dung môi
để tách urani khỏi dung dịch hoà tách là một trong những đóng góp chủ yếu của
công nghiệp urani vào công nghệ thuỷ luyện.
Kết tủa, rửa và sấy sản phẩm: đây là những công đoạn cuối cùng để thu urani ở

Nhựa anion bazo mạnh chứa nhóm amin bậc bốn. Chúng đợc chế tạo
bằng sự đồng pôlime hoá styrene và divinylbenzen, sau đó clometyl hoá sản
phẩm và cho phản ứng với trimetylamin [12] (hình 1.2). Một số nhựa trao đổi
ion có tên thơng mại nh Amberlite IRA-400, DeAcidite-530, Dowex, Ionac,
Zeocarb
Các nhựa anion bazo mạnh có độ ion hoá rất cao, có thể sử dụng trong
khoảng pH rộng, ổn định khi có mặt của các tác nhân ôxy hoá hoặc khử mạnh,
không tan trong hầu hết các dung môi thông thờng và chịu đợc nhiệt độ tới
60
o
C. Các phản ứng trao đổi điển hình giữa ion linh động hấp phụ trên nhựa và
các ion urani trong dung dịch (X là ion linh động) xảy ra nh sau [16]:
4R
4
NX + [UO
2
(SO
4
)
3
]
4-
= (R
4
N)
4
UO
2
(SO
4

CH

CH
2

CH

CH
2

CH


CH
3
- N
+
- CH
3
- CH
2
- CH - CH
2
-
CH
2

CH
2
CH

sinh cao với sự thay đổi thể tích vừa phải và có độ bền vật lý cao.
Trong trờng hợp trao đổi ion lớp tĩnh ít nhất 95% hạt nhựa đã trơng có
kích thớc trong khoảng 20 - 50 mesh, còn đối với trao đổi ion trong bùn thì
phải có trên 90% trong khoảng 10 - 20 mesh [16]. Các hạt nhựa có kích thớc
nhỏ sẽ có bề mặt lớn và tốc độ đạt cân bằng nhanh. Tuy nhiên, trong trờng hợp
trao đổi ion lớp tĩnh cỡ hạt nhỏ sẽ dễ làm cản trở dòng chảy của dung dịch khi
qua lớp nhựa và gây khó khăn khi tiến hành rửa ngợc do dễ mất mát nhựa.
Đối với đa số các loại nhựa thơng mại, trong trao đổi ion lớp tĩnh, phần
không gian trống là khoảng 40% tổng thể tích của lớp nhựa. Dung lợng hấp thu
của các loại nhựa sử dụng để thu hồi urani thay đổi trong khoảng 3,5 ữ 5,0 eq/kg
nhựa khô hoặc 1,2 ữ 1,8 eq/l nhựa trơng [12].
Hàm lợng nớc trong nhựa đã trơng thay đổi phụ thuộc vào bản chất
của ion linh động. Đối với nhựa ở dạng Cl
-
thì hàm lợng nớc thay đổi trong
khoảng 40 ữ 60%, ví dụ nhựa Amberlite IRA - 420 có độ ẩm khoảng 48 ữ 54%.
I.1.2.2. Các giai đoạn làm sạch và làm giàu urani bằng phơng pháp trao đổi
ion
Giai đoạn hấp thu

Trong công nghiệp urani, quá trình tách các ion đã tan khỏi dung dịch
bằng nhựa trao đổi ion thờng đợc gọi là hấp thu. Khả năng hấp thu tổng cộng
của nhựa đợc biểu diễn bằng mili đơng lợng trên gam nhựa khô hoặc mili
đơng lợng trên mililit nhựa trơng (ớt) [16]. Cách biểu diễn thứ hai có lợi
hơn do quá trình thờng đợc biểu diễn nh là một hàm của thể tích nhựa ớt.
Nhựa bazo mạnh amin bậc bốn dễ bị hỏng trong quá trình sử dụng do một phần
amin bậc bốn bị chuyển về các amin bậc thấp hơn. Vì vậy nhựa dần dần có tính
chất nh của nhựa trao đổi ion bazo yếu và giảm ái lực đối với ion uranyl và tốc
độ trao đổi chậm hơn. Hấp dung toàn phần của một nhựa bazo mạnh còn đợc
định nghĩa là khả năng chuyển một muối trung hoà thành bazo tơng ứng.

) [UO
2
(SO
4
)
2
]
2-
[UO
2
(SO
4
)
3
]
4-

Tuy nhiên, cân bằng u tiên sự hình thành phức [UO
2
(SO
4
)
3
]
4-
với tỷ lệ khoảng
7/1 so với phức [UO
2
(SO
4

4
2-
, Fe
3+
, phôtphat, asenat và ái lực của nhựa đối với anion.
Khả năng hấp thu urani tăng lên khi tăng pH. Khi pH < 1,2 thì khả năng
hấp thu rất nhỏ. Trong thực tế cũng có giới hạn pH trên. Khi pH > 1,8, với sự có
mặt của Fe
3+
và các anion khác nh PO
4
3-
, urani có thể bị kết tủa trong dung
dịch hoặc trong nhựa [12].
Trong cùng một điều kiện nh nhau, nồng độ urani trong dung dịch càng
cao thì khả năng hấp thu urani lên nhựa càng cao.
Các ion sunfat và bisunfat cũng cạnh tranh hấp thu trên nhựa. Khi nồng
độ axit trong dung dịch tăng cao thì cân bằng:
H
2
SO
4
H
+
+ HSO
4
-
(k >= 1)
HSO
4

Khả năng hấp thu urani cực đại của nhựa có thể đạt đợc khi nồng độ
urani tơng đối cao và nồng độ sunfat trong dung dịch thấp do u tiên hình
thành phức [UO
2
(SO
4
)
2
]
2-
.
Các anion Cl
-
và NO
3
-
với nồng độ trên 2 g/l có hại cho việc hình thành
các phức uranyl sunfat và khi nồng độ của chúng càng cao thì càng làm giảm sự
hấp thu lên nhựa. Tác động này có thể là do sự cạnh tranh giữa các anion uranyl
sunfat, clorua và nitrat trên nhựa mà clorua và nitrat đều bị hấp thu mạnh. Ion
uranyl cũng có thể tạo thành dạng cation và phức trung hoà với cả clorua và
nitrat làm giảm nồng độ phức anion của uranyl sunfat trong dung dịch.
Các ion Fe
3+
và vanadi thờng có mặt trong các dung dịch hoà tách và sẽ
tạo thành các phức anion cạnh tranh với urani trên nhựa [16]. Cả sắt và vanadi ở
trạng thái khử (bậc ôxy hoá thấp) đều không tạo thành các phức tơng tự. Fe
3+

có khả năng tạo thành các phức sunfat dạng [Fe(SO

Fe
3+
trong dung dịch hoà tách bằng cách khử Fe
3+
bằng sắt kim loại, nhôm hoặc
kẽm, hoặc khí SO
2
hoặc H
2
S. Thờng khí SO
2
và H
2
S không đợc sử dụng do có
khuynh hớng tạo thành sunfit hoặc polythionat bị hấp thu lên nhựa rất mạnh.

13
Vanadi (V) trong dung dịch axit sẽ tạo thành các anion nh VO
3
-
và
VO
4
3-
, và nếu nồng độ của chúng cao hơn 1 g/l thì chúng sẽ bị hấp thu trên nhựa
mạnh hơn urani. Hơn nữa, rất khó rửa giải vanadi đã hấp thu bằng các phơng
pháp thông thờng và cũng có thể cản trở việc tách urani. Trong thực tế, khi
vanadi có hàm lợng đáng kể, để tránh điều này cần điều chỉnh thế ôxy hoá khử
của dung dịch đầu để đảm bảo vanadi có mặt chỉ ở trạng thái khử và điều này
thờng đợc thực hiện bằng cách thêm sắt kim loại cho đến khi thế khử đạt 400

giản bởi ion khác trong dung dịch khi tăng nồng độ của ion thay thế này theo
quy luật tác dụng khối lợng. Ngời ta thờng sử dụng dung dịch nitrat loãng
hoặc clorua loãng làm tác nhân rửa giải do chúng có khuynh hớng tạo thành
các phức cation hoặc trung hoà với urani và không bị nhựa hấp. Sự tách các phức
này khỏi hạt nhựa vào dung dịch đợc thực hiện do khuếch tán. Tốc độ khuếch
tán của các ion ra và vào hạt nhựa quyết định tốc độ của toàn bộ quá trình rửa
giải.
Tiêu chuẩn quan trọng của một tác nhân rửa giải tốt là giá rẻ và không bị
nhựa hấp thu quá mạnh để cho sự trao đổi ở giai đoạn hấp thu tiếp theo là đủ
nhanh. Trong số các tác nhân nitrat, clorua và axit sunfuric, các ion nitrat có tác
dụng rửa giải gần nh nhanh gấp hai lần so với tác nhân clorua và cho dung dịch
có nồng độ urani cao hơn tuy nhiên nó có giá thành cao hơn, còn rửa giải bằng
muối sunfat thì chậm hơn. Khi rửa giải bằng sunfat, sự rửa giải có thể đợc thực
hiện bằng dung dịch axit sunfuric 1M, trờng hợp nồng độ axit cao hơn phần
lớn các ion bisunfat đã bị hấp thu ở nhựa sẽ bị chuyển thành sunfat ở giai đoạn
rửa bằng nớc theo phản ứng:
2RHSO
4
+ H
2
O = R
2
SO
4
+ 2H
+
+ SO
4
2-


Cl hoặc NaCl 0,9M và HCl
hoặc H
2
SO
4
0,1M (pH 1,0) [16].
Rửa giải bằng nitrat tơng tự nh rửa giải bằng clorua và đợc thực hiện
tốt nhất với dung dịch có nồng độ NO
3
-
gần 1M, khi nồng độ NO
3
-
dới 0,8M thì
sự rửa giải trở nên chậm hơn, nhng trên 0,8M thì hiệu quả rửa giải tăng khi
tăng nồng độ do nitrat không tạo thành phức anion với urani trong khoảng nồng
độ khảo sát.
Rửa giải bằng axit sunfuric có thể đợc thực hiện với nồng độ 1M, nhng
sự trao đổi sẽ trở nên chậm hơn và kém hiệu quả hơn so với nitrat và clorua. Tuy
nhiên, nếu sử dụng quá trình "Eluex", dung dịch sau rửa giải có thể đợc xử lý
bằng chiết dung môi để tách urani, cho phép tuần hoàn tác nhân rửa giải mà
không cần trung hoà axit d. Kỹ thuật này cộng với giá tơng đối thấp và axit
sunfuric sẵn có làm cho phơng pháp này khá đợc a chuộng. Để làm tăng tốc
độ rửa giải, nhà máy Federal-American Partner ở Wyoming đã thêm vào axit
sunfuric muối (NH
4
)
2
SO
4

xử lý tái sinh mạnh quá có thể làm hỏng nhựa.

15
Ngộ độc có thể xảy ra một cách cơ học do sự có mặt của các vật liệu bít
kín các mao quản trong nhựa làm giảm tốc độ khuếch tán vào và ra khỏi nhựa.
Các chất gây ngộ độc nhựa
Các cấu tử gây ngộ độc nhựa là silica, molibden, polythionat, lu huỳnh,
titan, và đặc biệt ở vùng Nam Phi còn có các phức coban cyanua và thiocyanat.
ở một số cơ sở của Mỹ, Canada, một số chất gây ngộ độc nhựa nh zirconi,
hafni, thori và niobi cũng đợc đề cập tới. Sự bít kín các mao quản trong nhựa
cũng có thể xảy ra hoặc từ các phân tử hữu cơ hoà tan có kích thớc lớn làm
nguồn nuôi vi khuẩn phát triển gây tắc mao quản hoặc từ các vật liệu dầu. Sự kết
tủa CaCO
3
trên bề mặt hoặc trong các kẽ hở trong hạt nhựa trong phơng pháp
cacbonat hoặc xử lý nớc cũng làm giảm chất lợng nhựa.
Silica tồn tại trong dung dịch axit chủ yếu ở dạng phân tử dễ tan không
ion hoá khi pH < 4 mặc dù một số ion hoạt tính có thể tồn tại. Các dạng ion này
khi vào nhựa có thể tạo thành các phức yếu với các anion trong nhựa. Nếu pH
trong nhựa tăng lên sẽ dẫn đến tạo thành các polime hoặc gel lớn trong cấu trúc
của nhựa.
Trong dung dịch axit, molibden sẽ tạo thành phức anion sunfat bị hấp thu
lên nhựa mạnh hơn urani. Vonfram cũng bị hấp thu lên nhựa tơng tự nh
molibden. Trong thực tế dung dịch hoà tách thờng chứa 20 ữ 50 ppm Mo và
mặc dù chỉ 40 ữ 50% trong số đó bị hấp thu lên nhựa, nó sẽ đợc tích luỹ đến
mức gây rắc rối cho nhựa. Khi bị hấp thu bởi nhựa hầu hết molibden ở dạng kết
tủa hoặc polime và không chiếm các vị trí ion trao đổi, do vậy trờng hợp nhựa
có tới 20 ữ 50 g Mo/l, khả năng hấp thu urani của nhựa giảm không đáng kể. ở
dạng kết tủa hay polime, Mo gây ngộ độc cơ học nhựa và làm giảm đáng kể tốc
độ trao đổi giống nh trờng hợp silica.

+ 6OH
-
= 5S
2
O
3
2-
+ 2 S
3
O
6
2-
+ 3H
2
O

16
S
2
O
3
2-
và S
3
O
6
2-
vẫn nằm trong nhựa nhng sau đó sẽ đợc tách bằng cách xử lý
với muối hoặc dung dịch axit loãng. Khi xử lý bằng NaOH, sunfua chuyển rất
chậm thành polysunfua và sau đó bị thay thế bằng clorua.

Một kỹ thuật tái sinh khác sử dụng hỗn hợp H
2
SO
4
và NH
4
F để tách Si và
Ti, sử dụng cyanua kim loại kiềm (loãng) để rửa giải polythionat, sulfua và Si.
Việc sử dụng cả sulphit hoặc Na
2
S cũng có thể tách đợc polythionat. Sự bao
phủ bề mặt nhựa bởi CaCO
3
có thể xử lý đợc một cách định kỳ bằng dung dịch
HCl hoặc HNO
3
(ở pH khoảng 1,0).
Tái sinh nhựa
Xử lý Tác nhân
Thể tích
(BV)
Thời gian tiếp xúc
(giờ)
NH
4
NO
3
0,8N + H
2
SO

mô vận hành tăng lên. Mặt khác, với dung dịch có hàm lợng urani càng thấp
thì phơng pháp chiết càng ít đợc quan tâm hơn. Vì thế, việc sử dụng các hệ
thống trao đổi ion liên tục có thể khắc phục đợc những khó khăn gặp phải ở
các hệ cột tĩnh truyền thống. 3 nhợc điểm chính của các hệ cột nhựa tĩnh
(FBIX) là:
+ Kích thớc của hệ cột tĩnh là có giới hạn. Giới hạn này dẫn đến cần thiết phải
vận hành nhiều cột trao đổi ion song song khi lợng dung dịch cần xử lý lớn.
Nh vậy sẽ tăng chi phí đầu t cột, bơm, van, đờng ống, thiết bị kiểm tra,
nhân công, bảo dỡng và phân tích. Các chi phí này tăng tỷ lệ thuận với số hệ
thống vận hành;
+ Hiệu quả sử dụng nhựa thấp. Trong quá trình trao đổi luôn có một phần nhựa
không tham gia trao đổi ion. Trong khi hệ trao đổi liên tục có sự tiếp xúc
ngợc dòng giữa nhựa và dòng dung dịch thì hệ cột nhựa tĩnh không có.
Trong hệ cột nhựa tĩnh, phần nhựa ở
đáy của lớp nhựa không đợc rửa
giải tốt nh ở đỉnh. Khi dung dịch
hoà tách qua lớp nhựa cùng chiều
với tác nhân rửa giải, hiện tợng tự
rửa giải thờng xuyên xảy ra. ở đây,
một phần urani ở đáy lớp nhựa bị rửa
giải bởi chính dung dịch thải và
không thu hồi đợc;
+ Hệ cột nhựa tĩnh đòi hỏi dung dịch
xử lý phải trong do lớp nhựa đóng
vai trò nh một lớp lọc có hiệu quả
đối với bùn mịn dẫn đến vấn đề thuỷ
lực và gây tắc.
Có khoảng 27 hệ thống trao đổi
ion liên tục khác nhau. Dới đây sẽ
trình bày tóm tắt một số hệ thống trao

Cột rử
a

giải
Tác
nhân
Dun
g

dịch
giàu
U
Nh
ự
a bão hoà
Nhựa đã rửa giải
H
ình 1.5. Sơ đồ hệ thốn
g
NIMCIS
2. Hệ thống Himsley
Hệ thống Himsley đã đợc sử dụng ở nhà máy sản xuất urani Kerr
Addison (Agnew Lake, Ontario, Canada). Sơ đồ đợc mô tả trên hình 1.4. Hệ
thống gồm 1 cột
hấp thu, 1 cột
định lợng nhựa
và rửa nhựa, 1
cột rửa giải.
Theo sơ đồ này,
dòng dung dịch

của cột hấp thu đợc chuyển sang cột định lợng nhựa. Từ cột này, một phần
H
ình 1.4. H
ệ
thốn
g
CIX Himsle
y

Bơm tuần hoàn
Dung dịch
hoà tách
Cột hấp thu Cột đo lờng và
rửa nhựa
Cột rửa giải
Dung dịch
sản phẩm
Tác nhân
rửa giải
Nớc rửa
Dun
g
dịch
thải
Nớc rửa
Đờng vận
chuyển nhựa
Đờn
g
nhựa

bằng kim loại, nó chỉ ra phân bố urani trong các dòng khác nhau, thải lỏng, thải
rắn, các sản phẩm và thải khác. Tổng urani có trong các dòng này phải cân bằng
với urani đi vào quá trình. Cân bằng vật chất thờng là cân bằng khối lợng,
nhng thể tích cũng phải đợc xác định đối với chất lỏng (dung dịch trong và
bùn). Số liệu của các vật liệu khác nhau đợc tính cho 1 đơn vị khối lợng
quặng khô. Chẳng hạn:
- Tiêu hao hoá chất và vật liệu cho 1 tấn quặng, ví dụ tiêu hao thép trong quá
trình nghiền, các chi phí axit, chất keo tụ, tác nhân trung hoà và chi phí môi
trờng lọc;
- Tiêu hao nớc cho 1 tấn quặng, ví dụ nớc cho quá trình nghiền, nớc rửa
trong quá trình lọc và lắng gạn, n
ớc rửa thiết bị rửa sàn và làm đổ.
Những chi phí tỷ lệ thuận với lợng quặng xử lý và không phụ thuộc vào
mức hàm lợng của quặng thì đợc quy vào chi phí cho 1 đơn vị khối lợng
quặng.
Tiêu hao của một số tác nhân tỷ lệ thuận với lợng urani đợc xử lý, ví dụ
amoniac cho giai đoạn kết tủa. Với trờng hợp này chi phí đợc tính cho 1 đơn

20
vị khối lợng urani (hoặc U
3
O
8
) trong sản phẩm. Từ các số liệu về hàm lợng và
hiệu suất thu hồi urani của toàn bộ quá trình các chi phí này có thể chuyển đợc
về dạng chi phí cho 1 đơn vị khối lợng quặng.
Cân bằng vật chất là cơ sở để thiết kế thiết bị và tính toán kinh tế của quá
trình.
I.1.4. Tính toán chi phí [7, 13]
1. Vốn và chi phí vận hành


21
+ Chi phí lao động trực tiếp là những khoản tiền phải trả dới dạng tiền
công hay tiền lơng, tiền thởng cho những công nhân sản xuất ra các
sản phẩm.
Chi phí gián tiếp là tất cả các chi phí khác ngoài chi phí trực tiếp nh đã
nói ở trên cần để tiến hành hoạt động sản xuất kinh doanh của mình. Các chi phí
gián tiếp không liên quan trực tiếp tới một sản phẩm hay dịch vụ cụ thể nào. Đó
là chi phí chung cho toàn bộ hoạt động sản xuất kinh doanh. Các loại chi phí
gián tiếp bao gồm:
+ Khấu hao: nếu thiết bị có giá trị và đợc sử dụng trong một thời gian
dài, cần tính xem mỗi tháng giá trị của nó giảm đi bao nhiêu, cần tính
ra số tiền này để thay thế thiết bị đó khi nó hết thời gian sử dụng, gọi
là khấu hao tài sản;
+ Chi phí lao động gián tiếp là những chi phí lơng thởng cho chủ hoặc
ngời làm công không trực tiếp làm ra sản phẩm (nhân công quản lý,
phụ trách, văn phòng, phòng thí nghiệm, kế toán, kho, bảo vệ, );
+ Các chi phí khác: có thể là chi phí văn phòng, thiết bị, thuê nhà, điện
nớc, bảo quản, sửa chữa, bảo dỡng, các loại dịch vụ cho toàn bộ nhà
máy, bảo hiểm (bảo hiểm thất nghiệp, an ninh xã hội, nghỉ lễ tết, nghỉ
ốm, bảo hiểm trách nhiệm công cộng, chi phí ngoài kế hoạch, )
2. Các bớc tính chi phí [8]

Với một nhà sản xuất hay cung cấp dịch vụ, cần làm theo các bớc sau để
tính tổng chi phí sản xuất và bán một sản phẩm hay một dịch vụ nhất định của
doanh nghiêp:
Bớc 1: Tính chi phí nguyên, vật liệu trực tiếp:
Để tính chí phí của tất cả các nguyên liệu, bạn cần phải: xác định tất cả
các loại nguyên liệu thô sẽ trở thành một phần của, hoặc liên quan trực tiếp tới
sản phẩm hay dịch vụ; xác định chi phí mua mỗi loại nguyên liệu và số lợng


Trong quá trình tham gia vào hoạt động sản xuất kinh doanh, do chịu tác
động của
nhiều nguyên nhân nên TSCĐ bị hao mòn dần. Sự hao mòn này có thể
chia thành hao mòn hữu hình và hao mòn vô hình:
Hao mòn hữu hình là sự giảm dần về giá trị sử dụng và theo đó giá trị của
TSCĐ giảm dần.
Hao mòn vô hình là sự giảm thuần túy về mặt giá trị của TSCĐ mà
nguyên nhân chủ yếu là do sự tiến bộ của khoa học và công nghệ.
Do vậy, để thu hồi lại giá trị của TSCĐ do sự hao mòn trên, cần phải tiến
hành khấu hao TSCĐ. Khấu hao TSCĐ là sự phân bổ dần giá trị TSCĐ vào giá
thành sản phẩm nhằm tái sản xuất TSCĐ sau khi hết thời gian sử dụng. Để thực
hiện khấu hao TSCĐ, ngời ta thờng áp dụng một số phơng pháp chủ yếu sau:
a) Phơng pháp khấu hao tuyến tính cố định (khấu hao đờng thẳng)
Theo phơng pháp này, mức khấu hao cơ bản hàng năm của TSCĐ là đều
nhau trong suốt thời gian sử dụng TSCĐ và đợc xác định nh sau: Trong đó: MK: Mức khấu hao cơ bản bình quân hàng năm của TSCĐ;
NG: Nguyên giá TSCĐ;
T: Thời gian sử dụng TSCĐ.
NG
M
K
=
T

23
Tỷ lệ khấu hao hàng năm (Tk) đợc xác định nh sau:
hoặc

Tỷ lệ khấu hao tổng hợp
bình quân chung
b) Các phơng pháp khấu hao nhanh: để thu hồi vốn nhanh, ngời ta có thể áp
dụng các phơng pháp khấu hao nhanh. Hai phơng pháp khấu hao nhanh
thờng đợc sử dụng là phơng pháp khấu hao theo số d giảm dần và phơng
pháp khấu hao theo tổng số các năm, gọi tắt là phơng pháp khấu hao theo tổng
số. Ưu điểm của các phơng pháp khấu hao nhanh là thu hồi vốn nhanh, giảm
bớt đợc tổn thất do hao mòn vô hình và đây là một biện pháp hoãn thuế trong
những năm đầu của doanh nghiệp. Nhợc điểm của phơng pháp là có thể gây
nên sự đột biến về giá thành sản phẩm trong những năm đầu do chi phí khấu hao
M
K
Tk
=
NG
1
Tk
=
T24
lớn, sẽ bất lợi trong cạnh tranh. Do vậy đối với những doanh nghiệp kinh doanh
cha ổn định, cha có lãi thì không nên áp dụng các phơng pháp khấu hao
nhanh.
Khấu hao TSCĐ là một yếu tố chi phí trong giá thành sản phẩm của
doanh nghiệp nên việc lập kế hoạch khấu hao TSCĐ nằm trong nội dung của
công tác lập kế hoạch tài chính của doanh nghiệp và có ý nghĩa vô cùng quan
trọng đối với doanh nghiệp.
Trớc khi lập kế hoạch khấu hao TSCĐ cần xác định đợc phạm vi khấu

Bảng 1.1. Tình hình sản xuất urani từ mỏ (tấn U- Nguồn: WNA, cập nhật tháng
4/2010)
Quốc gia
Năm
2003
Năm
2004
Năm
2005
Năm
2006
Năm
2007
Năm
2008
Năm
2009
Kazakhstan 3.300 3.719 4.357 5.279 6.637 8.521 13.820
Canada 10.457 11.597 11.628 9.862 9.476 9.000 10.173
úc
7.572 8.982 9.516 7.593 8.611 8.430 7.982

Tổng cộng toàn
thế giới
35.574 40.178 41.719 39.444 41.282 43.853 50.572
% theo nhu cầu 65% 63% 64% 68% 76%
Phơng pháp khai thác mỏ có nhiều thay đổi. Năm 1990, 55% urani đợc
sản xuất từ các mỏ ngầm nhng sau đó đến năm 1999 thì giảm mạnh (còn 33%).
Từ năm 2000, nó lại tăng lên do các mỏ của Canada, và với mỏ Olympic Dam,
hiện nay chiếm tới 50%. Theo số liệu năm 2009, urani thu đợc từ mỏ ngầm và