Nazwa modułu: Podstawy recyklingu metali nieżelaznych Rok akademicki: 2015/2016 Kod: NME-1-605-s Punkty ECTS: 4 Wydział: Metali Nieżelaznych Kierunek: Metalurgia Specjalność: - Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: - Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 6 Strona www: Osoba odpowiedzialna: prof. dr hab. inż. Bydałek Adam (abydalek@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: dr inż. Palimąka Piotr (palimaka@agh.edu.pl) prof. dr hab. inż. Bydałek Adam (abydalek@agh.edu.pl) 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 Posiada wiedzę dotyczącą procesów recyklingu bazowych metali nieżelaznych. Ma wiedzę z zakresu teoretycznych podstaw ekstrakcji metali z surowców wtórnych. ME1A_W03, ME1A_W08 Egzamin M_W002 Wykorzystując zdobytą wiedzę, potrafi przeprowadzić proste eksperymenty związane z recyklingiem metali nieżelaznych ME1A_W08 Wykonanie ćwiczeń M_W003 Pogłębiona analiza procesów z zakresu recyklingu metali nieżelaznych ME1A_W02 Prezentacja Umiejętności M_U001 Potrafi przeprowadzić krytyczną ocenę istniejących procesów recyklingu. ME1A_U03 Egzamin M_U002 Potrafi zaplanować i wykonać eksperymenty związane z metalurgią ekstrakcyjną. ME1A_U05 Wykonanie ćwiczeń Kompetencje społeczne 1 / 6
M_K001 Ma świadomość oddziaływania procesów recyklingu na środowisko naturalne człowieka i potrafi wskazać metody ograniczenia powstających zagrożeń. ME1A_K03 Egzamin M_K002 Ma świadomość wpływu przemysłu metali nieżelaznych na środowisko naturalne człowieka i potrafi określić przedsięwzięcia pozwalające na ograniczenie zagrożeń ME1A_K03 Udział w dyskusji Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład Ćwiczenia audytoryjne Ćwiczenia laboratoryjne Ćwiczenia projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne terenowe warsztatowe Inne E-learning Wiedza M_W001 M_W002 M_W003 Umiejętności M_U001 M_U002 Posiada wiedzę dotyczącą procesów recyklingu bazowych metali nieżelaznych. Ma wiedzę z zakresu teoretycznych podstaw ekstrakcji metali z surowców wtórnych. Wykorzystując zdobytą wiedzę, potrafi przeprowadzić proste eksperymenty związane z recyklingiem metali nieżelaznych Pogłębiona analiza procesów z zakresu recyklingu metali nieżelaznych Potrafi przeprowadzić krytyczną ocenę istniejących procesów recyklingu. Potrafi zaplanować i wykonać eksperymenty związane z metalurgią ekstrakcyjną. + - - - - - - - - - - - - + - - + - - - - - - - - - - + - - - - - + - - - - + - - - - - - - + - - - - - - - - Kompetencje społeczne M_K001 Ma świadomość oddziaływania procesów recyklingu na środowisko naturalne człowieka i potrafi wskazać metody ograniczenia powstających zagrożeń. + - - - - + - - - - - 2 / 6
M_K002 Ma świadomość wpływu przemysłu metali nieżelaznych na środowisko naturalne człowieka i potrafi określić przedsięwzięcia pozwalające na ograniczenie zagrożeń - - + - - - - - - - - Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład Recykling bazowych metali nieżelaznych Wiadomości wstępne; wzrost liczby ludności, a recykling; recykling, a oszczędność energii i redukcja emisji CO2; recykling, a minimalizacja składowanych odpadów stałych; recykling, a ochrona wód przed zanieczyszczaniem; regulacje prawne dotyczące recyklingu. Recykling miedzi; własności miedzi; wykorzystanie złomów miedzi oraz jej stopów w procesach recyklingu; segregacja złomu miedzi i jej stopów oraz innych materiałów; przerób wysokogatunkowych złomów miedzi oraz stopów; analiza chemiczna złomów; recykling miedzi w Europie; recykling miedzi w Japonii; recykling miedzi w USA; rynek złomu miedzi; złom samochodowy; przerób złomu elektronicznego; przerób złomów niskomiedziowych w piecu szybowym; maksymalizacja odzysku miedzi z żużli; konwertorowanie miedzi czarnej; zachowanie się domieszek miedzi; zastosowanie konwertora Kaldo do przerobu złomu miedziowego; recykling złomu w hutach miedzi; perspektywiczne źródła miedzi do odzysku; odzysk miedzi z pyłów; minimalizacja ilości pyłów; ługowanie pyłów kwasem siarkowym; odzysk miedzi z roztworów; rafinacja miedzi w piecu anodowym; podstawy procesu ogniowej rafinacji miedzi; własności układu Cu-O; współczynnik aktywności miedzi i tlenu w układzie Cu-O; optymalizacja procesu rafinacji ogniowej miedzi; elektrorafinacja miedzi; zasada rafinacji elektrolitycznej miedzi; zachowanie się zanieczyszczeń miedzi w procesie elektrorafinacji; zjawisko pasywacji anodowej; przebieg przemysłowego cyklu elektrorafinacji miedzi; jakość miedzi; katodowej; postęp w elektrorafinacji miedzi. Recykling aluminium; własności aluminium; produkcja aluminium; sortowanie złomów aluminium i jego stopów; separacja złomu aluminiowego za pomocą ciężkich cieczy; segregacja złomów aluminium i jego stopów oparta na wykorzystaniu prądów wirowych; segregacja złomu aluminiowego oparta na różnicowaniu jego kolorów; segregacja złomu aluminiowego oparta na analizie kształtu; segregacja złomu z zastosowaniem techniki laserowej; technologie usuwania farb i lakierów z aluminium; topienie złomu aluminiowego; rafinacja aluminium; usuwanie niektórych metali z aluminium za pomocą chloru; kinetyka usuwania magnezu z aluminium; usuwanie domieszek z aluminium charakteryzujących się dużą prężnością par; usuwanie żelaza z ciekłego aluminium; rafinacja elektrolityczna aluminium; problemy związane z topieniem złomów aluminiowych. Recykling ołowiu; produkcja i zastosowanie ołowiu; pirometalurgiczny przerób złomów akumulatorowych; usprawnienia procesu; zastosowanie pieca Kaldo do produkcji ołowiu z materiałów odpadowych; fumingowanie żużli ołowiowo-cynkowych; metody usuwania siarki z pasty akumulatorowej; technologia CX-EWS do odzysku ołowiu ze zużytych akumulatorów ; metoda Placid; proces RSR; proces opracowany przez Bureau of Mines; proces Engitec; kierunki rozwoju przemysłu wytwarzającego akumulatory; odzysk ołowiu z pyłów, szlamów i żużli w HM Głogów ; rafinacja ołowiu otrzymanego z surowców wtórnych. 3 / 6
Recykling cynku; własności cynku; baza surowcowa dla odzysku cynku; przerób materiałów cynkonośnych metodami pirometalurgicznymi; odzysk cynku w procesie przewałowym (proces Waelz a); odzysk cynku za pomocą technologii CONTOP; przerób materiałów cynkonośnych w piecach retortowych; przerób materiałów cynkonośnych w piecach muflowych; przerób materiałów cynkonośnych w piecach typu Larvik; przerób materiałów cynkonośnych w piecach ISP; kondensacja par cynku na rozbryzgiwanym ołowiu; nowe procesy do odzysku cynku z materiałów odpadowych; proces ENVIROPLAS; proces Ausmelt; proces IBDR-ZIPP; proces Kawasaki; modelowanie procesu fumingowania żużli zawierających cynk; rafinacja cynku; hydrometalurgiczne metody odzysku cynku. Recykling cyny; własności fizyko-chemiczne cyny; baza surowcowa dla recyklingu cyny; mechanizm rozpuszczania się cyny w roztworach alkalicznych; odzysk cyny w procesie ługowania i elektrolizy; anodowe roztwarzanie cyny z powierzchni blach stalowych pokrytych cyną; odzysk cyny za pomocą chlorowania; odzysk cyny w krótkich piecach obrotowych (KPO); fumingowanie żużli cynowych; warunki przechodzenia cyny do pyłów; przerób szlamów cynowo-ołowiowych; odzysk cyny ze zgarów ołowiowych; rafinacja cyny. Odzysk innych metali (Ni, Co, W, Mo, V, Cd, Hg); odzysk metali ze zużytych katalizatorów stosowanych w przemyśle chemicznym; otrzymywanie MoO3 wysokiej czystości; przerób zużytych katalizatorów za pomocą technologii opracowanej przez Gulf Chemical and Metallurgical Corporation; odzysk metali ze zużytych katalizatorów za pomocą technologii firmy Toiyo Koko; odzysk metali ze zużytych katalizatorów za pomocą chlorowania; odzysk wolframu i wanadu ze złomu stopów wolframu; odzysk metali ze zużytych katalizatorów za pomocą technologii firmy INMETKO; odzysk metali ze zużytych baterii Ni-Cd; technologia firmy Batrec; zastosowanie technologii Ausmelt do przerobu zużytych baterii Ni-Cd; proces DMEC- metoda odzysku i rafinacji metali; recykling nadstopów; rafinacja kobaltu; recykling rtęci. Ćwiczenia laboratoryjne Odzysk i rafinacja nieżelaznych metali bazowych Ćwiczenia laoratoryjne 1. Określenie optymalnych warunków usuwania lakieru z puszek aluminiowych oraz odzysku aluminium; 2. Otrzymywanie ZnO z roztworów odpadowych ZnCl2; 3. Otrzymywanie ołowiu z pasty ołowiowej pozyskanej ze zużytych akumulatorów; 4. Usuwanie miedzi z cyny. seminaryjne Celem seminarium jest pogłębiona analiza procesów odzysku metali nieżelaznych z surowców wtórnych. Poniżej podano listę przykładowych tematów seminarium. Lista ta powinna być rozszerzana i uzupełniana o nowe problemy. - Metody segregacji i przerobu złomów stopów miedzi ; - Najnowsze technologie przerobu złomów miedzi na przykładzie technologii huty miedzi w Lünen (Niemcy); Przerób złomu elektronicznego w hutach miedzi; -Analiza metod segregacji złomów aluminiowych; -Analiza metod rafinacji aluminium otrzymanego z surowców wtórnych; -Analiza metod przerobu zużytych puszek aluminiowych; -Analiza metod przerobu złomu aluminiowego odzyskanego ze zużytych samochodów; -Analiza wybranej metody rafinacji aluminium; -Analiza technologii przerobu złomu akumulatorowego; -Pogłębiona analiza wybranej metody rafinacji ołowiu; 4 / 6
-Analiza wybranej technologii hydrometalurgicznej odzysku ołowiu; -Analiza procesu Waelz a do odzysku cynku; -Pogłębiona analiza procesów zachodzących w kondensatorze cynku współpracującym z piecem ISP; -Analiza procesu rafinacji cynku; -Analiza procesu fumingowania żużli cynkowych; -Krytyczna analiza nowych technologii odzysku cynku; -Technologia odzysku cyny ze zużytych puszek; -Analiza wybranej technologii rafinacji cyny; -Analiza wybranej metody rafinacji cyny; -Analiza wybranej technologii przerobu zużytych katalizatorów przemysłu chemicznego i petrochemicznego; -Analiza termodynamiczna technologii odzysku rtęci ze skażonej gleby. Sposób obliczania oceny końcowej 0,7 (Ocena z egzaminu) + 0,15 (Ocena z laboratorium) + 0,15 (Ocena z seminarium) Wymagania wstępne i dodatkowe Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych. Zalecana literatura i pomoce naukowe -M. Kucharski :Recykling metali nieżelaznych, Wydawnictwo AGH, Kraków 2010 - Dodatkowa literatura zamieszczona w podręczniku Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Nie podano dodatkowych publikacji Informacje dodatkowe Brak 5 / 6
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Przygotowanie do zajęć Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych Udział w zajęciach seminaryjnych Udział w wykładach Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 25 godz 1 godz 3 godz 25 godz 5 godz 14 godz 14 godz 28 godz 115 godz 4 ECTS 6 / 6