Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Surowce naturalne i syntetyczne
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
CTC-1-501-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Technologia Chemiczna
Semestr:
5
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
prof. nadzw. dr hab. inż. Szumera Magdalena (mszumera@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. inż. Rapacz-Kmita Alicja (kmita@agh.edu.pl)
prof. nadzw. dr hab. inż. Szumera Magdalena (mszumera@agh.edu.pl)
dr inż. Sułowska Justyna (sulowska@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Moduł zapewnia wiedzę na temat wybranych minerałów oraz surowców mineralnych ważnych z punktu widzenia przemysły chemicznego i ceramicznego.

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Zna źródła i parametry jakościowe surowców odpadowych stosowanych w technologiach ceramicznych TC1A_W10 Egzamin
M_W002 Zna wymagania jakościowe stawiane surowcom dla najważniejszych krajowych technologii ceramicznych TC1A_W10 Kolokwium,
Egzamin
M_W003 Zna źródła pozyskiwania surowców dla najważniejszych krajowych technologii ceramicznych TC1A_W10 Kolokwium,
Egzamin
M_W004 Umie wymienić i scharakteryzować klasyfikacje i główne minerały skał magmowych, osadowych i metamorficznych. TC1A_W10 Egzamin
M_W005 Ma wiedzę dotyczącą podstaw teoretycznych najważniejszych metod badania i określania składu fazowego surowców (mikroskopia w świetle przechodzącym, dyfraktometria rentgenowska, analiza termiczna, mikroskopia wysokotemperaturowa, analiza sedymentacyjna). TC1A_W10, TC1A_W07 Kolokwium,
Egzamin
Umiejętności
M_U001 Potrafi określić skład fazowy surowca ceramicznego na podstawie termogramu DTA/TG TC1A_U14, TC1A_U15 Egzamin,
Kolokwium
M_U002 Potrafi zidentyfikować najważniejsze minerały skałotwórcze pod mikroskopem w świetle przechodzącym TC1A_U14, TC1A_U15 Egzamin,
Kolokwium
M_U003 Potrafi określić skład fazowy surowca ceramicznego na podstawie dyfraktogramu rentgenowskiego TC1A_U14, TC1A_U15 Kolokwium
M_U004 Potrafi podać kierunki wykorzystania surowca na podstawie jego parametrów jakościowych TC1A_U14 Kolokwium,
Egzamin
Kompetencje społeczne
M_K001 Pogłębia swoją wiedzę korzystając z dodatkowych źródeł wiedzy TC1A_K01 Kolokwium,
Egzamin
M_K002 Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny TC1A_K12 Kolokwium,
Egzamin
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Zna źródła i parametry jakościowe surowców odpadowych stosowanych w technologiach ceramicznych + - - - - - - - - - -
M_W002 Zna wymagania jakościowe stawiane surowcom dla najważniejszych krajowych technologii ceramicznych + - + - - - - - - - -
M_W003 Zna źródła pozyskiwania surowców dla najważniejszych krajowych technologii ceramicznych + - + - - - - - - - -
M_W004 Umie wymienić i scharakteryzować klasyfikacje i główne minerały skał magmowych, osadowych i metamorficznych. + - - - - - - - - - -
M_W005 Ma wiedzę dotyczącą podstaw teoretycznych najważniejszych metod badania i określania składu fazowego surowców (mikroskopia w świetle przechodzącym, dyfraktometria rentgenowska, analiza termiczna, mikroskopia wysokotemperaturowa, analiza sedymentacyjna). + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi określić skład fazowy surowca ceramicznego na podstawie termogramu DTA/TG - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi zidentyfikować najważniejsze minerały skałotwórcze pod mikroskopem w świetle przechodzącym - - + - - - - - - - -
M_U003 Potrafi określić skład fazowy surowca ceramicznego na podstawie dyfraktogramu rentgenowskiego - - + - - - - - - - -
M_U004 Potrafi podać kierunki wykorzystania surowca na podstawie jego parametrów jakościowych + - - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Pogłębia swoją wiedzę korzystając z dodatkowych źródeł wiedzy + - + - - - - - - - -
M_K002 Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny + - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
Przedmiot ma na celu zaznajomienie studenta z najważniejszymi surowcami stosowanymi w technologiach ceramicznych oraz ich właściwościami

Program wykładów:
1.Wykład wprowadzający. Podstawowe definicje i klasyfikacje. Źródła surowców. Minerały. Skały. Kopaliny mineralne i ich złoża. Metody pozyskiwania surowców
2.Wykład wprowadzający cd.
3.Metody badań surowców
4.Surowce krzemionkowe
5.Surowce skaleniowe i pokrewne
6.Surowce ilaste ceramiki szlachetnej i technicznej
7.Surowce ilaste ceramiki budowlanej
8.Surowce boksytowe i andaluzytowe
9.Surowce węglanowe wapniowe
10.Surowce dolomitowe, magnezytowe i magnezjowe
11.Surowce magnezowe krzemianowe
12.Surowce siarczanowe
13.Grafit. Surowce cyrkonowe. Surowce chromitowe
14.Surowce wtórne i odpadowe
15.Surowce wtórne i odpadowe cd. Podsumowanie

Ćwiczenia laboratoryjne:

Program zajęć laboratoryjnych:
LABORATORIUM 1
Zajęcia wprowadzające. Minerały i skały. Obserwacje skał magmowych, metamorficznych i osadowych.

Celem zajęć laboratoryjnych nr 2-6 jest zapoznanie się z podstawowymi metodami badań minerałów, skał, surowców mineralnych i chemicznych w zakresie oznaczania ich składu fazowego i ziarnowego.
LABORATORIUM 2-3
Analiza mikroskopowa w świetle przechodzącym:
·właściwości optyczne faz mineralnych i syntetycznych jako podstawa ich identyfikacji mikroskopowej,
·zapoznanie się z budową i obsługą mikroskopu,
·obserwacje wybranych cech diagnostycznych faz mineralnych i syntetycznych (barwa własna w płytce cienkiej, pleochroizm, pokrój ziaren, relief, ślady płaszczyzn łupliwości, izo- i anizotropia właściwości optycznych, barwy interferencyjne, ściemnianie światła, zbliźniaczenia).
LABORATORIUM 4
Analiza rentgenograficzna:
·zasada metody ze szczególnym uwzględnieniem metody proszkowej DSH
·identyfikacja składu fazowego wybranego surowca ilastego na podstawie jego dyfraktogramu rentgenowskiego,
LABORATORIUM 5
Analiza termiczna:
·zasada grupy metod termicznych
·identyfikacja składu fazowego wybranego surowca ilastego i węglanowego na podstawie termogramu DTA/TG
Analiza granulometryczna:
·omówienie metod oznaczania składu ziarnowego ze szczególnym uwzględnieniem metod sedymentacyjnych (analizator Sedigraph 5100)
·analiza krzywej kumulacyjnej wybranego surowca ilastego
LABORATORIUM 6
I kolokwium – sprawdzian praktyczny:
·identyfikacja wybranych faz w analizie mikroskopowej,
·identyfikacja składu fazowego wybranego surowca na podstawie jego dyfraktogramu rentgenowskiego,
·identyfikacja składu fazowego wybranego surowca na podstawie termogramu DTA/TG,
·określenie udziału wybranych frakcji ziarnowych na podstawie krzywej kumulacyjnej

Celem zajęć laboratoryjnych nr 7-15 jest omówienie wybranych surowców mineralnych i chemicznych ze zwróceniem uwagi na:
·celowość stosowania określonego surowca dla potrzeb danej technologii ceramicznej,
·wymagania poszczególnych dziedzin przemysłu,
·zależności pomiędzy składem mineralnym i chemicznym, teksturą i strukturą surowca a właściwościami technologicznymi,
·występowanie surowców i zakres ich przeróbki mechanicznej.

LABORATORIUM 7
Surowce krzemionkowe dla ceramiki szlachetnej i przemysłu materiałów ogniotrwałych
·opis makroskopowy zwięzłych surowców krzemionkowych (kwarc żyłowy, kwarcyty krystaliczne i cementowe, chalcedonity, łupki kwarcytowe)
·opis mikroskopowy zwięzłych surowców krzemionkowych (kwarc żyłowy, kwarcyty krystaliczne i cementowe, chalcedonity, łupki kwarcytowe)
LABORATORIUM 8
Surowce krzemionkowe dla przemysłu szklarskiego
·opis makroskopowy piasków szklarskich
·identyfikacja minerałów ciężkich w piaskach szklarskich metodą mikroskopową
Surowce boksytowe i pokrewne dla przemysłu materiałów ogniotrwałych
·opis makroskopowy boksytów surowych i kalcynowanych oraz koncentratów andaluzytowych
·opis mikroskopowy boksytów surowych i kalcynowanych
·analiza rentgenograficzna boksytu surowego
LABORATORIUM 9
Surowce skaleniowe i skaleniowo-kwarcowe dla przemysłu ceramiki szlachetnej i technicznej oraz przemysłu szklarskiego
·opis makroskopowy surowców skaleniowych i skaleniowo-kwarcowych
·opis mikroskopowy surowców skaleniowych i skaleniowo-kwarcowych
Bazalty i gabra jako surowce do produkcji wełny mineralnej i leizny kamiennej
·opis makroskopowy bazaltów i gabr
·opis makroskopowy bazaltów i gabr
LABORATORIUM 10
Surowce ilaste ceramiki szlachetnej i technicznej – kaoliny i iły kaolinitowe
·opis makroskopowy kaolinów, iłów biało wypalających się, ogniotrwałych i kamionkowych
·analiza rentgenograficzna wybranego iłu biało wypalającego się
·analiza termiczna wybranego iłu biało wypalającego się
·analiza granulometryczna wybranego iłu biało wypalającego się
LABORATORIUM 11
Surowce ilaste ceramiki budowlanej
·opis makroskopowy poszczególnych odmian iłów ceramiki budowlanej
·analiza rentgenograficzna wybranego iłu ceramiki budowlanej
LABORATORIUM 12
Węglanowe surowce wapniowe dla przemysłu szklarskiego i materiałów wiążących (klinkier cementowy, cement, wapno)
·opis makroskopowy wapieni różnych odmian oraz skał pokrewnych (margiel, kreda pisząca)
·opis mikroskopowy wapieni różnych odmian oraz skał pokrewnych (margiel, kreda pisząca)
·analiza termiczna wybranego margla
Siarczanowe surowce wapniowe naturalne (gipsy i anhydryty) oraz syntetyczne (desulfogipsy, fosfogipsy) dla przemysłu materiałów wiążących i do produkcji wyrobów gipsowych (spoiwa, płyty)
·opis makroskopowy gipsów, anhydrytów, desulfogipsów i fosfogipsów
·opis mikroskopowy gipsów i anhydrytów
LABORATORIUM 13
II kolokwium – sprawdzian teoretyczny:
·udzielenie odpowiedzi na 9 spośród 30 podanych wcześniej pytań
LABORATORIUM 14
Węglanowe surowce magnezowe dla przemysłu materiałów ogniotrwałych i szklarskiego
·opis makroskopowy magnezytów krystalicznych i zbitych, dolomitów i marmurów dolomitowych oraz klinkierów magnezytowych i magnezjowych
·opis mikroskopowy magnezytów krystalicznych i zbitych, dolomitów i marmurów dolomitowych
Krzemianowe surowce magnezowe – surowce oliwinowe, serpentynity, surowce talkowe
·opis makroskopowy surowców oliwinowych, serpentynitu i surowców talkowych
·opis mikroskopowy surowców oliwinowych, serpentynitu i surowców talkowych
LABORATORIUM 15
Surowce cyrkonowe dla przemysłu materiałów ogniotrwałych i płytek ceramicznych
·opis makroskopowy i mikroskopowy koncentratów cyrkonu
Zaliczenie

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 150 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w wykładach 30 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 30 godz
Przygotowanie do zajęć 9 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 79 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa = 0,7 * ocena z egzaminu + 0,3 * ocena z zaliczenia

Ocena z egzaminu stanowi średnią arytmetyczną ocen z egzaminów, do których przystąpił student, z uwzględnieniem ocen niedostatecznych.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Znajomość podstaw chemii nieorganicznej, chemii krzemianów oraz podstaw technologii ceramicznych

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Literatura podstawowa:
Wyszomirski P., Galos K., 2007 – Surowce mineralne i chemiczne przemysłu ceramicznego. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH. Kraków 2007.
Literatura uzupełniająca:
Bolewski A., Budkiewicz M., Wyszomirski P. – Surowce ceramiczne. Wydawnictwa Geologiczne. Warszawa 1991.
Manecki A., Muszyński M. (red.) – Przewodnik do petrografii. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH. Kraków 2007.
Bolewski A., Kubisz J., Manecki A., Żabiński W., 1990 – Mineralogia ogólna. Wyd. Geol. Warszawa.
Bolewski A., Żabiński W. (red.), 1988 – Metody badań minerałów i skał. Wyd. Geol. Warszawa.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Dynamic study of ammonium dawsonite doped with yttrium transformation at elevated temperatures / R. LACH, M. M. BUĆKO, K. HABERKO, M. SZUMERA, R. GAJERSKI // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 2013 vol. 112 iss. 2, s. 727–730
Influence of surface-modified montmorillonites on properties of silicone rubber-based ceramizable composites / R. Anyszka, D. M. Bieliński, Z. PĘDZICH, M. SZUMERA // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 2015 vol. 119 iss. 1, s. 111–121
Reactivity of silicate-phosphate glasses in soil environment / I. WACŁAWSKA, M. SZUMERA // Journal of Alloys and Compounds; 2009 vol. 468 iss. 1–2, s. 246–253
Swelling pressure of natural and modified smectite-bearing clay raw materials / Wojciech PANNA, Piotr WYSZOMIRSKI, Magdalena SZUMERA // Physicochemical Problems of Mineral Processing ; 0137-1282. — 2015 vol. 51 iss. 1, s. 127–135
The impact of modifications of the smectite-bearing raw materials on their thermal expansion ability / Wojciech PANNA, Magdalena SZUMERA, Piotr WYSZOMIRSKI // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 2016 vol. 123 iss. 2, s. 1153–1161

Informacje dodatkowe:

1. Udział studentów we wszystkich zajęciach laboratoryjnych jest obowiązkowy.
• Każda nieobecność na zajęciach laboratoryjnych powinna być usprawiedliwiona. Podstawą jej usprawiedliwienia jest świadectwo lekarskie. Nieprzekraczalny termin usprawiedliwienia to dwa tygodnie.
• W przypadku usprawiedliwionej nieobecności na więcej niż trzech zajęciach laboratoryjnych o sposobie odrobienia zaległości i uzyskania zaliczenia decyduje prowadzący zajęcia.
• W przypadku usprawiedliwionej nieobecności na sprawdzianie student jest zobowiązany do przystąpienia do kolokwium w terminie wyznaczonym przez prowadzącego zajęcia. W przypadku nieusprawiedliwienia swojej nieobecności student traci możliwość przystąpienia do jego napisania w późniejszym terminie.
• Jeżeli w trakcie sprawdzianu prowadzący zajęcia stwierdzi niesamodzielność pracy studenta lub korzystanie przez niego z niedozwolonych materiałów, student otrzymuje ocenę niedostateczną.
• Student ma prawo do wglądu do swoich ocenionych prac w terminach wskazanych przez prowadzącego zajęcia, w szczególności w ramach godzin konsultacyjnych.

2. Podstawą uzyskania zaliczenia jest systematyczna praca studenta w czasie trwania semestru i pozytywne jej efekty (obecność na zajęciach laboratoryjnych, pozytywne oceny uzyskiwane na tych zajęciach i sprawdzianach).
• Zaliczenia zajęć laboratoryjnych dokonuje osoba prowadząca te zajęcia.
• Zaliczenie może być przepisane, w przypadku studenta powtarzającego rok, jedynie w przypadku, gdy ocena na zaliczenie to co najmniej ponad dostateczny (3,5).
• Ocena końcowa z zajęć laboratoryjnych stanowi średnią arytmetyczną ocen z wszystkich przeprowadzonych przez prowadzącego kolokwiów, z uwzględnieniem ocen niedostatecznych.

3. Studentów obowiązuje dbałość o sprzęt i materiały niezbędne do prowadzenia zajęć laboratoryjnych (skrypty i podręczniki, eksponaty surowców mineralnych, preparaty mikroskopowe, mikroskopy i inne). Stwierdzone i dowiedzione uchybienia w tym zakresie będą naprawiane lub uzupełniane na koszt studenta.