Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Fizyczne metody wzbogacania
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
GIGR-2-111-PS-s
Wydział:
Górnictwa i Geoinżynierii
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Przeróbka surowców mineralnych
Kierunek:
Inżynieria Górnicza
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Krawczykowski Damian (dkrawcz@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Moduł pozwala opanować wiedzę z zakresu metod wzbogacania wykorzystujących fizyczne cechy surowców, pozyskać umiejętność oceny ich wzbogacalności oraz doboru maszyn i urządzeń do specyfiki surowców.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Zna fizyczne metody wzbogacania surowców mineralnych IGR2A_W02, IGR2A_W01 Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W002 Zna maszyny i urządzenia stosowane do fizycznego wzbogacania surowców mineralnych IGR2A_W02 Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W003 Zna właściwości fizyczne surowców mineralnych wykorzystywane jako argument rozdziału (wzbogacania) IGR2A_W02, IGR2A_W01 Egzamin,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Umiejętności: potrafi
M_U001 Umie ocenić fizyczne procesy wzbogacania surowców mineralnych przy użyci wskaźników oceny IGR2A_U05, IGR2A_U06 Egzamin,
Kolokwium,
Sprawozdanie
M_U002 Potrafi zbadać podstawowe właściwości fizyczne surowców, istotne z punktu widzenia efektów ich wzbogacenia IGR2A_U05 Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U003 Umie dokonać oceny wzbogacalności poszczególnych surowców mineralnych IGR2A_U04, IGR2A_U05 Egzamin,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U004 Potrafi interpretować wyniki badań laboratoryjnych, IGR2A_U06 Kolokwium,
Sprawozdanie
M_U005 Potrafi dobrać fizyczne metody wzbogacania do określonego surowca IGR2A_U04, IGR2A_U05 Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U006 Umie obliczać rozkłady pól w separatorach magnetycznych oraz oddziaływań pomiędzy ziarnami i ich wpływ na wyniki separacji IGR2A_U04, IGR2A_U05 Egzamin,
Kolokwium
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Ma świadomość konieczności wzbogacania surowców mineralnych w kontekście racjonalnej gospodarki zasobami naturalnymi IGR2A_K01, IGR2A_K03, IGR2A_K04, IGR2A_K02 Aktywność na zajęciach,
Egzamin
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
60 15 15 30 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Zna fizyczne metody wzbogacania surowców mineralnych + + + - - - - - - - -
M_W002 Zna maszyny i urządzenia stosowane do fizycznego wzbogacania surowców mineralnych + + + - - - - - - - -
M_W003 Zna właściwości fizyczne surowców mineralnych wykorzystywane jako argument rozdziału (wzbogacania) + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Umie ocenić fizyczne procesy wzbogacania surowców mineralnych przy użyci wskaźników oceny + + + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi zbadać podstawowe właściwości fizyczne surowców, istotne z punktu widzenia efektów ich wzbogacenia - - + - - - - - - - -
M_U003 Umie dokonać oceny wzbogacalności poszczególnych surowców mineralnych + + + - - - - - - - -
M_U004 Potrafi interpretować wyniki badań laboratoryjnych, + - + - - - - - - - -
M_U005 Potrafi dobrać fizyczne metody wzbogacania do określonego surowca + + + - - - - - - - -
M_U006 Umie obliczać rozkłady pól w separatorach magnetycznych oraz oddziaływań pomiędzy ziarnami i ich wpływ na wyniki separacji - + - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Ma świadomość konieczności wzbogacania surowców mineralnych w kontekście racjonalnej gospodarki zasobami naturalnymi + + + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 118 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 20 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 1 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):

1. Systematyka procesów wzbogacania. Własności grawitacyjne i magnetyczne surowców, argumenty rozdziału. Czynniki utrudniające stosowanie fizycznych metod rozdziału. 2. Ocena wzbogacalności grawitacyjnej surowca: analiza densymetryczna, krzywe wzbogacalności, wskaźniki oceny. 3. Wzbogacanie w cieczach ciężkich. Ciecze ciężkie jednorodne i zawiesinowe. Własności reologiczne cieczy zawiesinowych. Systematyka wzbogacalników z cieczą ciężką. 4. Wzbogacanie w osadzarkach. Ważniejsze typy osadzarek, odprowadzanie produktów rozdziału. Pulsacja wody i ziaren w osadzarce, ważniejsze rodzaje cykli pulsacji. Wyznaczanie szerokości klas ziarnowych do wzbogacania w osadzarkach. 5. Wzbogacanie grawitacyjne w cienkiej strudze cieczy. Wzbogacanie na stołach koncentracyjnych. Rozkład sił działających na ziarno na powierzchni stołu. Czynniki wpływające na wyniki rozdziału. Zastosowanie stołów koncentracyjnych i ważniejsze typy stołów. Wzbogacanie w separatorach spiralnych i czynniki wpływające na dokładność rozdziału. Wzbogacanie w rynnach przepływowych i stożkach Reicherta. 6. Wzbogacanie grawitacyjne w polu działania siły odśrodkowej: hydrocyklony z cieczą ciężką, wzbogacalnik ze złożem fluidalnym, wzbogacalniki wirówkowe. 7. Wzbogacanie magnetyczne. Właściwości magnetyczne materiałów. Klasyfikacja separatorów i zastosowanie separacji magnetycznej. Separacja magnetyczna wirowo-prądowa. 8. Separacja w cieczach magnetycznych. 9. Separacja elektryczna, metody ładowania ziaren, separatory elektrostatyczne. Zastosowanie separacji elektrycznej.

Ćwiczenia audytoryjne (15h):

1.Bilansowanie produktów wzbogacania. 2. Wykreślanie krzywych wzbogacalności: Henryego, Mayera, Fuerstenaua, Helbicha. 3. Obliczanie i graficzne wyznaczanie wskaźników oceny wzbogacalności. 4. Badanie kinetyki separacji magnetycznej i określenie stałych prędkości separacji w zależności od natężenia pola magnetycznego, wielkości ziaren, zawartości części stałych w zawiesinie, zawartości składników magnetycznych w nadawie i liczby separacji czyszczących. 5. Zastosowanie krzywych Czeczotta do wyznaczania optymalnych szerokości klas ziarnowych w procesach wzbogacania grawitacyjnego. 6. Analiza aspektów bilansowania i wykorzystania danych mineralogicznych do oceny granicznej wzbogacalności surowca.

Ćwiczenia laboratoryjne (30h):

1.Analiza densymetryczna surowców na przykładzie węgla – oznaczanie gęstości i zawartości popiołu w produktach rozdziału. Badanie wpływu uziarnienia materiału na zawartość popiołu w koncentratach węglowych. Zależność zawartości popiołu od gęstości, gęstość materii mineralnej i organicznej substancji węglowej. 2. Rozdział próbki węgla w osadzarce i analiza czynnikowa produktów rozdziału w zależności od amplitudy, czasu trwania rozdziału i uziarnienia materiału. 3. Wzbogacanie grawitacyjne rud polimetalicznych na przykładzie rudy Zn-Pb. Ocena procesu separacji. 4. Badanie procesu rozdziału na stole koncentracyjnym w zależności od parametrów konstrukcyjnych stołu. 5. Separacja w separatorze taśmowym w zależności od natężenia pola magnetycznego i wielkości ziarna (eksperyment czynnikowy). Badanie kinetyki separacji i określenie stałych prędkości separacji w zależności od natężenia pola magnetycznego, wielkości ziaren i zawartości składników magnetycznych w nadawie. 6. Separacja odpadów elektronicznych w zmiennym polu magnetycznym w separatorze płytowym. Ocena procesu separacji 7. Omówienie wyników doświadczeń i kolokwium zaliczeniowe.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia audytoryjne: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: 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 ćwiczeń laboratoryjnych i audytoryjnych Student może uzyskać w jednym terminie podstawowym i dwóch terminach poprawkowych. Warunkiem zaliczenia są pozytywne oceny z kolokwium oraz przyjęte wszystkie sprawozdania. Wiedza z wykładów będzie weryfikowana w formie odpowiedzi ustnej na ćwiczeniach laboratoryjnych lub audytoryjnych.
Warunkiem koniecznym dopuszczenia do egzaminu jest posiadanie pozytywnej oceny z ćwiczeń
laboratoryjnych i audytoryjnych.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa jest średnią ważoną ocen z egzaminu (waga 0,5), ćwiczeń audytoryjnych (waga 0,25) i ćwiczeń laboratoryjnych (waga 0,25)

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

Student powinien zgłosić się do prowadzącego w celu ustalenia indywidualnego sposobu nadrobienia zaległości.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Podstawowa wiedza z zakresu fizyki, matematyki, statystyki i przeróbki surowców mineralnych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. J. Drzymała, 2009, Podstawy mineralurgii.
2 Stępiński W. 1964., Wzbogacanie grawitacyjne..
3. Blaschke W. 2009., Przeróbka węgla kamiennego – wzbogacanie grawitacyjne.
4. Blaschke Z., Brożek M. Mokrzycki E., Ociepa Z., TumidajskiT., 1981. Górnictwo. Cz. V. Zarys technologii procesów przeróbczych.
5. M. Brożek, A. Siwiec, 1985, Fizyczne metody wzbogacania – cz. I Wzbogacanie magnetyczne

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. KRAWCZYKOWSKI D., KRAWCZYKOWSKA A., Influence of particle shape on balancing the classification products given by hydrocyclones on the basis of the results of laser particle size analysis —AGH Journal of Mining and Geoengineering, 2012
2. Krawczykowsk D.,„Opracowanie koncepcji technologii rozdziału poszczególnych elementów frakcji ferromagnetycznej, koncepcji technologii produkcji obciążnika ferrytowego do cieczy ciężkich oraz założeń projektowych do budowy prototypowej linii technologicznej przeróbki frakcji ferromagnetycznej i produkcji obciążnika ferrytowego oraz zalecenia do jej wdrożenia” praca zlecona, Ecoback Sp. z o.o, 2015 – kierownik pracy.(niepublikowana)
3. Marian BROŻEK, Agnieszka SUROWIAK, Rozkład prędkości opadania ziaren w próbkach surowców mineralnych Gospodarka Surowcami Mineralnymi = Mineral Resources Management, Polska Akademia Nauk. Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi ; Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią, 2004, t. 20 z. 3 s. 67–84
4. Marian BROŻEK, Agnieszka SUROWIAK, Efektywność procesu rozdziału w osadzarce, Górnictwo i Geoinżynieria / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Kraków 2006 R. 30 z. 3/1 s. 29–40
5. Marian BROŻEK, Agnieszka SUROWIAK, Effect of particle shape on jig separation efficiency , Physicochemical Problems of Mineral Processing, 2007 nr 41 s. 397–413

Informacje dodatkowe:

Student na ćwiczeniach laboratoryjnych powinien posiadać odzież ochronną.