Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Procesy flotacji surowców mineralnych
Course of study:
2019/2020
Code:
GIGR-2-204-PS-s
Faculty of:
Mining and Geoengineering
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Mineral processing
Field of study:
Mining Engineering
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr inż. Surowiak Agnieszka (asur@agh.edu.pl)
Module summary

Opis procesu flotacji jako układu trójfazowego, wieloskładnikowego z uwzględnieniem parametrów i czynników decydujących o przebiegu i wynikach procesu. Podaje podział, charakterystykę oraz mechanizm działania odczynników flotacyjnych.Omawia budowę i znaczenie jakości piany flotacyjnej. Podaje ogólną klasyfikację minerałów wg ich flotowalności oraz podstawowe zasady doboru warunków flotacji.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 Student dostrzega i rozumie potrzebę racjonalnego gospodarowania zasobami środowiska IGR2A_K01, IGR2A_K04 Activity during classes,
Case study,
Participation in a discussion
M_K002 Student dostrzega potrzebę samokształcenia jako konieczny element inżynierskiej działalności dla społeczności w której żyje i pracuje IGR2A_K01, IGR2A_K03, IGR2A_K04, IGR2A_K02 Case study,
Participation in a discussion
M_K003 Student w pełni rozumie potrzebę kontroli stanu jakości wybranych składników środowiska naturalnego oraz konieczności przestrzegania obowiązujących regulacji prawnych IGR2A_K01, IGR2A_K03, IGR2A_K04, IGR2A_K02 Case study,
Participation in a discussion
Skills: he can
M_U001 Student potrafi przygotować dokumentację dotyczącą zasobności obszarów środowiska w surowce mineralne IGR2A_U05, IGR2A_U06 Case study,
Participation in a discussion
M_U002 Student potrafi poprawnie odczytać i dokonać analizy dokumentacji technologicznej w zakresie przeróbki i wzbogacania surowców mineralnych IGR2A_U05, IGR2A_U06 Report,
Case study,
Execution of laboratory classes
M_U003 Student potrafi ze zrozumieniem czytać i interpretować instrukcje do ćwiczeń IGR2A_U03 Execution of laboratory classes
M_U004 Student potrafi w oparciu o dostarczone materiały dydaktyczne oraz wskazówki ustne prowadzącego zajęcia efektywnie zaplanować realizację doświadczenia laboratoryjnego IGR2A_U06 Activity during classes,
Execution of laboratory classes,
Involvement in teamwork
M_U005 Student potrafi właściwie przygotować stanowisko doświadczalne IGR2A_U05 Execution of laboratory classes,
Case study,
Participation in a discussion
M_U006 Student potrafi z dużym stopniem samodzielności efektywnie zaplanować oraz skutecznie i poprawnie przeprowadzić doświadczenie IGR2A_U05 Execution of laboratory classes
M_U007 Student potrafi przeprowadzić doświadczenia zgodnie z obowiązującymi w pracowni technologicznej zasadami bezpieczeństwa i przepisami BHP IGR2A_U05 Execution of laboratory classes
M_U008 Student potrafi zgromadzić i we właściwy sposób zaprezentować zgromadzone wyniki doświadczalne IGR2A_U05, IGR2A_U06 Report,
Execution of laboratory classes
M_U009 Student potrafi samodzielnie wykonać niezbędne obliczenia IGR2A_U05 Report
M_U010 Student potrafi przygotować sprawozdanie z przeprowadzonych doświadczeń z uwzględnieniem właściwej kolejności zawartych w nim informacji IGR2A_U05, IGR2A_U02 Report
M_U011 Student potrafi samodzielnie sformułować wnioski i dokonać oceny merytorycznej przeprowadzonych badań IGR2A_U05, IGR2A_U04 Report
M_U012 Student potrafi dobrać odpowiednie warunki procesu flotacji (odczynniki, czas, warunki hydrodynamiczne) dla wybranej kopaliny IGR2A_U05 Execution of laboratory classes,
Test
M_U013 Student w oparciu o pomoce naukowe, dydaktyczne, własną wiedzę ze zrozumieniem i naukowym dystansem potrafi dokonać analizy uzyskanych rezultatów w kontekście wytyczonych celów eksperymentalnych IGR2A_U05, IGR2A_U04 Report
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Student posiada wiedzę podstawową z zakresu nauk ścisłych : chemia ogólna, chemia organiczna, chemia fizyczna, matematyka oraz zagadnień z dyscyplin inżynierskich IGR2A_W01 Case study
M_W002 Student posiada wiedzę z zakresu technik gospodarki wodno – mułowej z uwzględnieniem obiegu wody technologicznej w zakładach mechanicznej przeróbki surowców IGR2A_W06, IGR2A_W03 Case study
M_W003 Student posiada wiedzę z zakresu ilościowej i jakościowej interpretacji składników środowiska naturalnego w tym surowców mineralnych IGR2A_W02, IGR2A_W01 Participation in a discussion,
Activity during classes,
Case study
M_W004 Student posiada wiedzę z zakresu planowania i struktury realizacji procesów przeróbki surowców IGR2A_W05 Case study,
Participation in a discussion,
Execution of exercises
M_W005 Student ma wiedzę z zakresu flotacyjnych metod wzbogacania surowców mineralnych i surowców odpadowych IGR2A_W06, IGR2A_W02 Test,
Report,
Participation in a discussion
M_W006 Student posiada wiedzę o różnych możliwościach zastosowania technik flotacyjnych do odzysku wskazanych składników użytecznych IGR2A_W05, IGR2A_W02 Test,
Report
M_W007 Student zna przepisy BHP i zasady pracy obowiązujące w pracowni technologicznej przeróbki surowców mineralnych IGR2A_W05 Execution of laboratory classes,
Involvement in teamwork
M_W008 Student posiada wiedzę w obszarze planowania eksperymentów i wykonywania pomiarów wybranych parametrów fizykochemicznych IGR2A_W05 Report,
Execution of laboratory classes,
Involvement in teamwork
M_W009 Student zna przepisy i rozporządzenia prawne dotyczące gospodarowania zasobami surowców mineralnych IGR2A_W04, IGR2A_W06 Case study
M_W010 Student ma wiedzę z zakresu informacji naukowej i wie jak ją gromadzić oraz wykorzystać w swoich badaniach zgodnie z zasadami prawnymi i etycznymi IGR2A_W05 Report
M_W011 Student posiada wiedzę dotyczącą podstawowych metod wzbogacania surowców mineralnych IGR2A_W02 Test
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
45 15 0 30 0 0 0 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Student dostrzega i rozumie potrzebę racjonalnego gospodarowania zasobami środowiska + - - - - - - - - - -
M_K002 Student dostrzega potrzebę samokształcenia jako konieczny element inżynierskiej działalności dla społeczności w której żyje i pracuje + - + - - - - - - - -
M_K003 Student w pełni rozumie potrzebę kontroli stanu jakości wybranych składników środowiska naturalnego oraz konieczności przestrzegania obowiązujących regulacji prawnych + - - - - - - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi przygotować dokumentację dotyczącą zasobności obszarów środowiska w surowce mineralne + - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi poprawnie odczytać i dokonać analizy dokumentacji technologicznej w zakresie przeróbki i wzbogacania surowców mineralnych + - + - - - - - - - -
M_U003 Student potrafi ze zrozumieniem czytać i interpretować instrukcje do ćwiczeń - - + - - - - - - - -
M_U004 Student potrafi w oparciu o dostarczone materiały dydaktyczne oraz wskazówki ustne prowadzącego zajęcia efektywnie zaplanować realizację doświadczenia laboratoryjnego - - + - - - - - - - -
M_U005 Student potrafi właściwie przygotować stanowisko doświadczalne - - + - - - - - - - -
M_U006 Student potrafi z dużym stopniem samodzielności efektywnie zaplanować oraz skutecznie i poprawnie przeprowadzić doświadczenie - - + - - - - - - - -
M_U007 Student potrafi przeprowadzić doświadczenia zgodnie z obowiązującymi w pracowni technologicznej zasadami bezpieczeństwa i przepisami BHP - - + - - - - - - - -
M_U008 Student potrafi zgromadzić i we właściwy sposób zaprezentować zgromadzone wyniki doświadczalne - - + - - - - - - - -
M_U009 Student potrafi samodzielnie wykonać niezbędne obliczenia - - + - - - - - - - -
M_U010 Student potrafi przygotować sprawozdanie z przeprowadzonych doświadczeń z uwzględnieniem właściwej kolejności zawartych w nim informacji - - + - - - - - - - -
M_U011 Student potrafi samodzielnie sformułować wnioski i dokonać oceny merytorycznej przeprowadzonych badań - - + - - - - - - - -
M_U012 Student potrafi dobrać odpowiednie warunki procesu flotacji (odczynniki, czas, warunki hydrodynamiczne) dla wybranej kopaliny - - + - - - - - - - -
M_U013 Student w oparciu o pomoce naukowe, dydaktyczne, własną wiedzę ze zrozumieniem i naukowym dystansem potrafi dokonać analizy uzyskanych rezultatów w kontekście wytyczonych celów eksperymentalnych - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student posiada wiedzę podstawową z zakresu nauk ścisłych : chemia ogólna, chemia organiczna, chemia fizyczna, matematyka oraz zagadnień z dyscyplin inżynierskich + - + - - - - - - - -
M_W002 Student posiada wiedzę z zakresu technik gospodarki wodno – mułowej z uwzględnieniem obiegu wody technologicznej w zakładach mechanicznej przeróbki surowców + - - - - - - - - - -
M_W003 Student posiada wiedzę z zakresu ilościowej i jakościowej interpretacji składników środowiska naturalnego w tym surowców mineralnych + - - - - - - - - - -
M_W004 Student posiada wiedzę z zakresu planowania i struktury realizacji procesów przeróbki surowców + - + - - - - - - - -
M_W005 Student ma wiedzę z zakresu flotacyjnych metod wzbogacania surowców mineralnych i surowców odpadowych + - - - - - - - - - -
M_W006 Student posiada wiedzę o różnych możliwościach zastosowania technik flotacyjnych do odzysku wskazanych składników użytecznych + - + - - - - - - - -
M_W007 Student zna przepisy BHP i zasady pracy obowiązujące w pracowni technologicznej przeróbki surowców mineralnych + - + - - - - - - - -
M_W008 Student posiada wiedzę w obszarze planowania eksperymentów i wykonywania pomiarów wybranych parametrów fizykochemicznych + - + - - - - - - - -
M_W009 Student zna przepisy i rozporządzenia prawne dotyczące gospodarowania zasobami surowców mineralnych + - - - - - - - - - -
M_W010 Student ma wiedzę z zakresu informacji naukowej i wie jak ją gromadzić oraz wykorzystać w swoich badaniach zgodnie z zasadami prawnymi i etycznymi + - - - - - - - - - -
M_W011 Student posiada wiedzę dotyczącą podstawowych metod wzbogacania surowców mineralnych + - + - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 83 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 h
Preparation for classes 6 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 h
Realization of independently performed tasks 10 h
Examination or Final test 2 h
Module content
Lectures (15h):

1. Flotacja jako fizykochemiczny proces rozdziału-podział i charakterystyka metod flotacji. Fizykochemiczne podstawy flotacji pianowej jako układu trójskładnikowego: charakterystyka faz z uwzględnieniem właściwości powierzchniowych każdej z nich pod kątem zachowania podczas flotacji.
2. Jakościowy podział fazy stałej (minerałów) ze względu na energetyczne właściwości powierzchni, miary hydrofobowości (skrajny kąt zwilżania, napięcie powierzchniowe zwilżania, czas indukcji).
3. Piany flotacyjne: ich podział i budowa, podstawowe teorie trwałości piany, czynniki wpływające na jakość i trwałość pian flotacyjnych . Metody badania pian flotacyjnych, parametry oceny ich stabilności (krótka charakterystyka ) .
4. Odczynniki flotacyjne. Wymagania technologiczne, funkcyjny podział, znaczenie stężenia jonów wodorowych (pH).
5.Odczynniki zbierające: podział, budowa ogólny mechanizm oddziaływania (adsorpcji) na granicach faz, przykłady stosowalności.
6.Odczynniki pianotwórcze : podział, budowa, mechanizm oddziaływania w przestrzeni międzyfazowej ciecz-gaz, przykłady zastosowań.
7.Odczynniki modyfikujące (regulujące) proces flotacji: aktywatory, depresory, regulatory pH mętów flotacyjnych – omówienie na przykładach mechanizmu ich działania w zależności od rodzaju, ilości, kolejności dodawania względem zbieracza.
8. Maszyny flotacyjne. Podział maszyn, ich budowa, rola budowy wirnika i statora w procesie flotacji, przykłady układów ciągów flotacyjnych flotacji głównych, czyszczących itd.
9. Zaliczenie przedmiotu z zakresu materiału wykładanego w formie pisemnego kolokwium.

Laboratory classes (30h):

1. Wyznaczanie zależności pomiędzy napięciem powierzchniowym a właściwościami piany i skrajnym kątem zwilżania
2.Badanie kinetyki flotacji wybranych minerałów
3.Dobór rodzaju i ilości odczynnika zbierającego do flotacji wybranych minerałów siarczkowych
4.Ocena wpływu wybranego aktywatora i depresora na przebieg i wyniki flotacji określonego minerału
5. Wpływ zagęszczenia mętów flotacyjnych i stopnia uwęglenia na kinetykę flotacji węgli kamiennych
6. Wpływ ilości i rodzaju odczynnika na wyniki flotacji piasku kwarcowego
7. Flotacja kolektywna skaleni zbieraczem kationowym
8. Wpływ rodzaju i ilości zbieracza na flotację barytu
9. Analityczne i graficzne metody przedstawiania wyników doświadczeń, omówienie i podsumowanie wyników sprawozdań z realizowanych doświadczeń
10. Kolokwium zaliczeniowe

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Laboratory classes: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Zaliczenie z ćwiczeń laboratoryjnych obejmuje dwa kolokwia zaliczone na ocenę pozytywną oraz przygotowanie i zaliczenie na ocenę pozytywną sprawozdań z ćwiczeń. Warunkiem zaliczenia wykładów jest uzyskanie oceny pozytywnej z kolokwium zaliczeniowego.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa stanowi średnią ocen: 0,3*ocena z ćwiczeń laboratoryjnych + 0,7* ocena z kolokwium zaliczeniowego z wykładów

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Nieobecność na ćwiczeniach laboratoryjnych spowodowaną szczególnymi okolicznościami (choroba, przypadek losowy) zostanie usprawiedliwiona a zajęcia mogą zostać odrobione w innym terminie wskazanym przez prowadzącego zajęcia.
Nieobecność na 50% z ćwiczeń laboratoryjnych skutkuje brakiem klasyfikacji studenta z zaleceniem powtarzania zajęć.

Prerequisites and additional requirements:

Student powinien mieć zaliczenie/egzamin z modułów: Chemia ogólna z elementami chemii organicznej; Mechanika płynów i hydrodynamika; Przeróbka surowców.

Recommended literature and teaching resources:

Literatura obowiązkowa:
Drzymała J.,Podstawy mineralurgii, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej 2001, ISBN 83-7085-544-X
Gaudin, Flotacja,
Klassen, Flotacja węgla,
Sablik J., Flotacja węgli kamiennych, Główny Instytut Górnictwa , Katowice 1998, ISBN 83-87610-02-X
Laskowski J., Chemia fizyczna w procesach mechanicznej przeróbki kopalin. Wyd. Śląsk, Katowice 1969
Wybrane zagadnienia z fizykochemii węgla kamiennego pod red. G. Ceglarskiej- Stefańskiej. AGH UWN-T , Kraków 2003
Chemia i fizyka węgla pod red. S. Jasieńki: Oficyna Wyd. PW Wrocław 1995
Małysa E., Ociepa Z., Oruba E., Sanak-Rydlewska S., „Ćwiczenia laboratoryjne z flotacji”, skrypt AGH, Kraków 1981

Literatura uzupełniająca:
Balschke W., Brożek M., Ociepa Z., Tumidajski T., Zarys technologii procesów przeróbczych” skrypt AGH, Kraków 1981
Cygański A., Metody spektroskopowe w chemii analitycznej, Wydawnictwo Naukowo- Techniczne, Warszawa 1997
Lipiec T., Szmal Z.S., Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej, PZWL, Warszawa 1996
Czasopisma naukowo techniczne w języku polskim i angielskim z zakresu przeróbki surowców mineralnych: Gospodarka Surowcami Mineralnymi, Archiwum Górnictwa, Minerals Engineering

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

1. MAŁYSA E., SUROWIAK A., Studies on water contents in froth products in coal flotation, 10th Conference on Environment and mineral processing : 22. 6. – 24. 6. 2006, Ostrava, Czech Republic. Pt. 2 / ed. Fečko Peter, assoc. ed. Čablík Vladimír ; VSB – Technical University of Ostrava. Faculty of Mining and Geology. Institut of Environmental Engineering, S. 153–159.
2. MAŁYSA E., SUROWIAK A., Wpływ zmian zagęszczenia mętów flotacyjnych węgla na ilość wody w produktach pianowych, Górnictwo i Geoinżynieria / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, 2006 R. 30 z. 3/1 s. 197–202.
3. MAŁYSA E., SUROWIAK A., A correlation between water content in froth and flotation results of hard coals, Gospodarka Surowcami Mineralnymi = Mineral Resources Management / Polska Akademia Nauk. Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi ; Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią, 2008 t. 24 z. 4/1 s. 53–61

Additional information:

Warunkami koniecznymi uzyskania zaliczenia z zajęć laboratoryjnych jest:
1. Przygotowanie zgodnie z wytycznymi prowadzącego i zaliczenie na ocenę pozytywną sprawozdania
2. Obecność na wszystkich zajęciach laboratoryjnych
3. Uzyskanie pozytywnej oceny z kolokwium zaliczeniowego

Spełnienie powyższych warunków stanowi podstawę do zaliczenia całości modułu.
Nie ma możliwości poprawy uzyskanej oceny pozytywnej z poszczególnych form zajęć.