Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Procesy metalurgii ekstrakcyjnej I
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
NRCM-1-411-s
Wydział:
Metali Nieżelaznych
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Recykling i Metalurgia
Semestr:
4
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Małecki Stanisław (stanmal@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

W ramach przedmiotu studenci poznają podstawowe terminy i definicje oraz prawa obejmujące surowce hutnicze i ich przerób metodami pirometalurgii. Przedmiot obejmuje omówienie rodzajów surowców hutniczych i dróg ich przerobu. Poznane zostaną procesy odwadniania, kalcynacji węglanów, prażenia siarczków. omówione zostaną procesy otrzymywania metali na drodze redukcji tlenków.

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 Posiada wystarczającą wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, chemii niezbędną do zrozumienia wykładanych treści. RCM1A_W01 Egzamin
M_W002 Posiada wystarczającą wiedzę z zakresu metod ekstrakcji metali oraz termodynamiki i kinetyki reakcji chemicznych. RCM1A_W05 Kolokwium
M_W003 Zna w stopniu wystarczającym i rozumie zasadę działania stosowanych urządzeń pomiarowych RCM1A_W04, RCM1A_W07 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Umiejętności: potrafi
M_U001 Posiada umiejętność praktycznego zastosowania zdobytej wiedzy do analizy realnych procesów metalurgicznych RCM1A_U04, RCM1A_U02 Zaliczenie laboratorium
M_U002 Potrafi stosować zdobytą wiedzę z przedmiotu „Procesy Metalurgii Ekstrakcyjnej” do przeprowadzenia prostych eksperymentów z zakresu metalurgii. RCM1A_U04, RCM1A_U03 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Posiadanie świadomości potrzeby ciągłego dokształcania. RCM1A_K01 Aktywność na zajęciach
M_K002 Potrafi wyznaczyć najważniejsze cele w zakresie realizacji zadań inżynierskich. RCM1A_K01, RCM1A_K02 Udział w dyskusji
M_K003 Ma świadomość oddziaływania przemysłu metalurgicznego na środowisko i rozumie wynikające z niego zagrożenia. RCM1A_K01, RCM1A_K02 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
75 30 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 Posiada wystarczającą wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, chemii niezbędną do zrozumienia wykładanych treści. + - - - - - - - - - -
M_W002 Posiada wystarczającą wiedzę z zakresu metod ekstrakcji metali oraz termodynamiki i kinetyki reakcji chemicznych. - + - - - - - - - - -
M_W003 Zna w stopniu wystarczającym i rozumie zasadę działania stosowanych urządzeń pomiarowych - - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Posiada umiejętność praktycznego zastosowania zdobytej wiedzy do analizy realnych procesów metalurgicznych - + - - - - - - - - -
M_U002 Potrafi stosować zdobytą wiedzę z przedmiotu „Procesy Metalurgii Ekstrakcyjnej” do przeprowadzenia prostych eksperymentów z zakresu metalurgii. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Posiadanie świadomości potrzeby ciągłego dokształcania. + - - - - - - - - - -
M_K002 Potrafi wyznaczyć najważniejsze cele w zakresie realizacji zadań inżynierskich. + + + - - - - - - - -
M_K003 Ma świadomość oddziaływania przemysłu metalurgicznego na środowisko i rozumie wynikające z niego zagrożenia. + - - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 117 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 75 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 20 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):

1. Charakterystyka surowców metalonośnych oraz metod otrzymywania metali
Rodzaje rud i koncentratów, drogi otrzymywania metali z siarczków, tlenków, węglanów i wodorotlenków.

2. Wstępne procesy metalurgiczne, cel i zadania
• Prażenie kalcynujące; mechanizm i kinetyka rozkładu węglanów.
• Prażenie utleniające; równowaga w układach M-S-O, diagramy Kelloga, teorie utleniania siarczków metali oraz ich zachowanie się w czasie procesu, podstawy prażenia spiekającego, technologie utleniania siarczków metali w stanie stałym i ciekłym, warunki i urządzenia.
• Topienie koncentratów; układ Cu-Fe-S, charakterystyka kamieni hutniczych i żużli.

3. Procesy otrzymywania metali
Teoretyczne podstawy procesu redukcji tlenków metali; redukcja tlenków metali węglem i tlenkiem węgla, równowaga reakcji Boudouarda i reakcji redukcji, redukcja tlenków metali o wysokim powinowactwie do tlenu, redukcja do metalu w fazie gazowej, kondensacja par metali, straty metali do żużli, przykłady procesów oraz stosowane urządzenia.

Ćwiczenia audytoryjne (15h):

Obliczenia technologiczne podstawowych procesów metalurgicznych.
Obliczanie składu fazowego materiałów w oparciu o analizę chemiczną, przykładowe obliczenia technologiczne dla wybranych procesów metalurgicznych.

Ćwiczenia laboratoryjne (30h):

Zajęcia laboratoryjne obejmują następujące ćwiczenia:
1. Prażenie w stanie fluidalnym.
2. Redukcja PbO za pomocą CO.
3. Rozkład węglanów.
4. Silikotermiczne otrzymywanie magnezu.
5. Dehydratacja uwodnionego siarczanu cynku.

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:

Obecność na ćwiczeniach audytoryjnych jest obowiązkowa. W przypadku nieobecności na ćwiczeniach audytoryjnych student jest zobowiązany do usprawiedliwienia swojej nieobecności. Dopuszczalna jest jedna nieobecność na ćwiczeniach. Prowadzący zajęcia ustala wówczas formę zaliczenia. Student ma prawo do dwóch terminów poprawkowych zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych. Zaliczenie ćwiczeń odbywa się poprzez pisemne sprawdzenie wiadomości. Ocena z zajęć jest średnią arytmetyczną z prac pisemnych i odpowiedzi.
Obecność na ćwiczeniach laboratoryjnych jest obowiązkowa (dopuszczalna jedna nieobecność usprawiedliwiona podczas całego kursu). Student musi odrobić nieobecność po wcześniejszym uzgodnieniu z prowadzącym ćwiczenie. Wymagane przygotowanie teoretyczne do realizowanych ćwiczeń laboratoryjnych – forma sprawdzenia kolokwium lub odpowiedź ustna. Uzyskanie oceny z kol. 2,0 musi zostać poprawione przed kolejnym ćwiczeniem laboratoryjnym. Sprawozdanie z ćwiczenia musi również być oddane przed kolejnym ćwiczeniem laboratoryjnym. Na poprawę niezaliczonego sprawozdania student ma tylko tydzień od daty zwrotu widniejącej na sprawozdaniu.
Po zakończeniu ostatniego ćwiczenia lab. sprawozdanie z ćwiczenia jest przyjmowane TYLKO przez 1 tydzień licząc od daty ostatniego ćwiczenia.
Końcowa ocena z ćwiczeń laboratoryjnych jest średnią uzyskanych ocen ze sprawozdań i kol. z wagą 40:60.
Przewiduje się zaliczenie poprawkowe ćwiczeń lab., które odbywa się tylko w jednym terminie dla wszystkich grup lab. w sesji oraz jeden w sesji poprawkowej- obowiązuje całość materiału niezależnie od tego ile niezaliczonych ćwiczeń ma student.
Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest uzyskanie pozytywnych ocen z ćwiczeń audytoryjnych i laboratoryjnych.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: – 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.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: – 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.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: – 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 = 0.3(L)0.2(A)0.5(E)
L – ocena z zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych
A – ocena z ćwiczeń audytoryjnych
E – ocena z egzaminu

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

W uzgodnieniu z prowadzącym zajęcia.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. C.K.Gupta, Chemical Metallurgy, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2003.
2. F. Habashi, Handbook of Extractive Metallurgy, WILEY-VCH, 1997.
3. A. Król, T. Mazurek, Metalurgia cynku i kadmu, Wyd. Śląsk, Katowice, 1965.
4. M. E. Schlesinger, M. J. King, K. C. Sole, W. G. Davenport, Extractive Metallurgy of Copper, Elsevier 2011.
5. M. Kucharski, Pirometalurgia miedzi, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Kraków, 2003.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. S. Małecki, Możliwości otrzymywania metali przez redukcję ich siarczanów, Polska metalurgia w latach 2011–2014, monografia / red. wyd. K. Świątkowski, Komitet Metalurgii Polskiej Akademii Nauk. — Kraków.

2. S. Małecki, Reduction of PbSO4 and ZnSO4 by hydrogen, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, przyjęty do druku.

3. S. Małecki, P. Jarosz, Thermogravimetric analysis of the zinc concentrates oxidation containing various iron compounds, Archives of Metallurgy and Materials, vol. 59, 2014, Issue 3, s. 945-949.

4. P. Jarosz, S. Małecki, Kinetics of the fluidised oxidation of zinc sulphide concentrates with an addition of inert materials, Archives of Metallurgy and Materials, vol. 59, 2014, Issue 4, s. 1373-1378.

Informacje dodatkowe:

Brak