Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Procesy flotacji surowców mineralnych
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
GIGR-2-204-PS-s
Wydział:
Górnictwa i Geoinżynierii
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Przeróbka surowców mineralnych
Kierunek:
Inżynieria Górnicza
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Surowiak Agnieszka (asur@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

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.

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 Student posiada wiedzę podstawową z zakresu nauk ścisłych : chemia ogólna, chemia organiczna, chemia fizyczna, matematyka oraz zagadnień z dyscyplin inżynierskich IGR2A_W01 Studium przypadków
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 Studium przypadków
M_W003 Student posiada wiedzę z zakresu ilościowej i jakościowej interpretacji składników środowiska naturalnego w tym surowców mineralnych IGR2A_W02, IGR2A_W01 Udział w dyskusji,
Aktywność na zajęciach,
Studium przypadków
M_W004 Student posiada wiedzę z zakresu planowania i struktury realizacji procesów przeróbki surowców IGR2A_W05 Studium przypadków ,
Udział w dyskusji,
Wykonanie ćwiczeń
M_W005 Student ma wiedzę z zakresu flotacyjnych metod wzbogacania surowców mineralnych i surowców odpadowych IGR2A_W06, IGR2A_W02 Kolokwium,
Sprawozdanie,
Udział w dyskusji
M_W006 Student posiada wiedzę o różnych możliwościach zastosowania technik flotacyjnych do odzysku wskazanych składników użytecznych IGR2A_W05, IGR2A_W02 Kolokwium,
Sprawozdanie
M_W007 Student zna przepisy BHP i zasady pracy obowiązujące w pracowni technologicznej przeróbki surowców mineralnych IGR2A_W05 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaangażowanie w pracę zespołu
M_W008 Student posiada wiedzę w obszarze planowania eksperymentów i wykonywania pomiarów wybranych parametrów fizykochemicznych IGR2A_W05 Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaangażowanie w pracę zespołu
M_W009 Student zna przepisy i rozporządzenia prawne dotyczące gospodarowania zasobami surowców mineralnych IGR2A_W04, IGR2A_W06 Studium przypadków
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 Sprawozdanie
M_W011 Student posiada wiedzę dotyczącą podstawowych metod wzbogacania surowców mineralnych IGR2A_W02 Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi przygotować dokumentację dotyczącą zasobności obszarów środowiska w surowce mineralne IGR2A_U05, IGR2A_U06 Studium przypadków ,
Udział w dyskusji
M_U002 Student potrafi poprawnie odczytać i dokonać analizy dokumentacji technologicznej w zakresie przeróbki i wzbogacania surowców mineralnych IGR2A_U05, IGR2A_U06 Sprawozdanie,
Studium przypadków ,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U003 Student potrafi ze zrozumieniem czytać i interpretować instrukcje do ćwiczeń IGR2A_U03 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U004 Student potrafi w oparciu o dostarczone materiały dydaktyczne oraz wskazówki ustne prowadzącego zajęcia efektywnie zaplanować realizację doświadczenia laboratoryjnego IGR2A_U06 Aktywność na zajęciach,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaangażowanie w pracę zespołu
M_U005 Student potrafi właściwie przygotować stanowisko doświadczalne IGR2A_U05 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Studium przypadków ,
Udział w dyskusji
M_U006 Student potrafi z dużym stopniem samodzielności efektywnie zaplanować oraz skutecznie i poprawnie przeprowadzić doświadczenie IGR2A_U05 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U007 Student potrafi przeprowadzić doświadczenia zgodnie z obowiązującymi w pracowni technologicznej zasadami bezpieczeństwa i przepisami BHP IGR2A_U05 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U008 Student potrafi zgromadzić i we właściwy sposób zaprezentować zgromadzone wyniki doświadczalne IGR2A_U05, IGR2A_U06 Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U009 Student potrafi samodzielnie wykonać niezbędne obliczenia IGR2A_U05 Sprawozdanie
M_U010 Student potrafi przygotować sprawozdanie z przeprowadzonych doświadczeń z uwzględnieniem właściwej kolejności zawartych w nim informacji IGR2A_U05, IGR2A_U02 Sprawozdanie
M_U011 Student potrafi samodzielnie sformułować wnioski i dokonać oceny merytorycznej przeprowadzonych badań IGR2A_U05, IGR2A_U04 Sprawozdanie
M_U012 Student potrafi dobrać odpowiednie warunki procesu flotacji (odczynniki, czas, warunki hydrodynamiczne) dla wybranej kopaliny IGR2A_U05 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Kolokwium
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 Sprawozdanie
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student dostrzega i rozumie potrzebę racjonalnego gospodarowania zasobami środowiska IGR2A_K01, IGR2A_K04 Aktywność na zajęciach,
Studium przypadków ,
Udział w dyskusji
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 Studium przypadków ,
Udział w dyskusji
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 Studium przypadków ,
Udział w dyskusji
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
45 15 0 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 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 + - + - - - - - - - -
Umiejętności
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 - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
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 + - - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 83 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 godz
Przygotowanie do zajęć 6 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 10 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (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.

Ćwiczenia laboratoryjne (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

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 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 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.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – 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 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 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.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

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

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

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

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

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

Informacje dodatkowe:

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.