Nazwa modułu: Procesy flotacji surowców mineralnych Rok akademicki: 2014/2015 Kod: GGiG-2-308-PS-n Punkty ECTS: 2 Wydział: Górnictwa i Geoinżynierii Kierunek: Górnictwo i Geologia Specjalność: Przeróbka surowców mineralnych Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Niestacjonarne Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 3 Strona www: Osoba odpowiedzialna: dr inż. Surowiak Agnieszka (asur@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: dr inż. Surowiak Agnieszka (asur@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 M_W002 Student posiada wiedzę podstawową z zakresu nauk ścisłych: chemia ogólna, chemia organiczna, chemia fizyczna, matematyka oraz zagadnień z dyscyplin inżynierskich Student posiada wiedzę dotyczącą kształtowania się podstawowych procesów przeróbki surowców mineralnych GiG2A_W01 Studium przypadków, Aktywność na zajęciach GiG2A_W03, GiG2A_W02 Studium przypadków, Aktywność na zajęciach M_W003 Student posiada wiedzę o różnych możliwościach zastosowania technik flotacyjnych do odzysku wskazanych składników użytecznych lub oczyszczania ścieków GiG2A_W08, GiG2A_W03 Kolokwium, Sprawozdanie M_W004 Student ma wiedzę z zakresu flotacyjnych metod wzbogacania surowców mineralnych i surowców odpadowych GiG2A_W03, GiG2A_W06 Kolokwium, Sprawozdanie, Udział w dyskusji M_W005 Student posiada wiedzę dotyczącą podstawowych metod wzbogacania surowców mineralnych GiG2A_W02 Referat, Kolokwium Umiejętności 1 / 6
M_U001 dokumentację dotyczącą zasobności obszarów środowiska w surowce mineralne GiG2A_U06, GiG2A_U03, GiG2A_U01 Studium przypadków, Udział w dyskusji M_U002 Student potrafi poprawnie odczytać i dokonać analizy dokumentacji technologicznej w zakresie przeróbki i wzbogacania surowców mineralnych GiG2A_U14, GiG2A_U03, GiG2A_U01, GiG2A_U05 Referat, Sprawozdanie, Studium przypadków, laboratoryjnych M_U003 Student potrafi samodzielnie wykonać niezbędne obliczenia GiG2A_U06 Sprawozdanie M_U004 Student potrafi z dużym stopniem samodzielności efektywnie zaplanować i oraz skutecznie i poprawnie przeprowadzić doświadczenie GiG2A_U06 laboratoryjnych M_U005 Student potrafi zgromadzić i we właściwy sposób zaprezentować zgromadzone zadane wyniki doświadczalne GiG2A_U06, GiG2A_U05 Sprawozdanie, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych M_U007 Student potrafi w oparciu o dostarczone materiały dydaktyczne oraz wskazówki ustne prowadzącego zajęcia efektywnie zaplanować realizację doświadczenia laboratoryjnego GiG2A_U07 Aktywność na zajęciach, laboratoryjnych, Zaangażowanie w pracę zespołu M_U008 sprawozdanie z przeprowadzonych doświadczeń z uwzględnieniem właściwej kolejności zawartych w nim informacji GiG2A_U01, GiG2A_U02 Sprawozdanie M_U012 Student potrafi dobrać odpowiednie warunki procesu flotacji (odczynniki, czas, warunki hydrodynamiczne) dla wybranej kopaliny GiG2A_U06, GiG2A_U11 laboratoryjnych Kompetencje społeczne M_K001 Student w pełni rozumie potrzebę kontroli stanu jakości wybranych składników środowiska naturalnego oraz konieczności przestrzegania obowiązujących regulacji prawnych GiG2A_K02, GiG2A_K01 Studium przypadków, Udział w dyskusji M_K002 Student dostrzega potrzebę samokształcenia jako konieczny element inżynierskiej działalności w dla społeczności w której żyje i pracuje GiG2A_K02, GiG2A_K01 Studium przypadków, Udział w dyskusji Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć 2 / 6
Wykład Ćwiczenia audytoryjne Ćwiczenia laboratoryjne Ćwiczenia projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne terenowe warsztatowe Inne E-learning Wiedza M_W001 M_W002 M_W003 M_W004 M_W005 Umiejętności M_U001 M_U002 M_U003 M_U004 Student posiada wiedzę podstawową z zakresu nauk ścisłych: chemia ogólna, chemia organiczna, chemia fizyczna, matematyka oraz zagadnień z dyscyplin inżynierskich Student posiada wiedzę dotyczącą kształtowania się podstawowych procesów przeróbki surowców mineralnych Student posiada wiedzę o różnych możliwościach zastosowania technik flotacyjnych do odzysku wskazanych składników użytecznych lub oczyszczania ścieków Student ma wiedzę z zakresu flotacyjnych metod wzbogacania surowców mineralnych i surowców odpadowych Student posiada wiedzę dotyczącą podstawowych metod wzbogacania surowców mineralnych dokumentację dotyczącą zasobności obszarów środowiska w surowce mineralne Student potrafi poprawnie odczytać i dokonać analizy dokumentacji technologicznej w zakresie przeróbki i wzbogacania surowców mineralnych Student potrafi samodzielnie wykonać niezbędne obliczenia Student potrafi z dużym stopniem samodzielności efektywnie zaplanować i oraz skutecznie i poprawnie przeprowadzić doświadczenie + - - - - - - - - - - + - - - - - - - - - - 3 / 6
M_U005 M_U007 M_U008 M_U012 Student potrafi zgromadzić i we właściwy sposób zaprezentować zgromadzone zadane wyniki doświadczalne Student potrafi w oparciu o dostarczone materiały dydaktyczne oraz wskazówki ustne prowadzącego zajęcia efektywnie zaplanować realizację doświadczenia laboratoryjnego sprawozdanie z przeprowadzonych doświadczeń z uwzględnieniem właściwej kolejności zawartych w nim informacji Student potrafi dobrać odpowiednie warunki procesu flotacji (odczynniki, czas, warunki hydrodynamiczne) dla wybranej kopaliny Kompetencje społeczne M_K001 M_K002 Student w pełni rozumie potrzebę kontroli stanu jakości wybranych składników środowiska naturalnego oraz konieczności przestrzegania obowiązujących regulacji prawnych Student dostrzega potrzebę samokształcenia jako konieczny element inżynierskiej działalności w dla społeczności w której żyje i pracuje - - + - - - - - - - - Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład 1.Flotacja jako fizykochemiczny proces rozdziału-podział i charakterystyka metod flotacji. Fizykochemiczne podstawy flotacji pianowej jako układu trójskładnikowego: charakterystyka faz pod kątem zachowania podczas flotacji -1 godz. 2.Maszyny flotacyjne, podział, budowa, przykłady zastosowań w przemyśle -1 godz. 3.Wpływ budowy minerałów na ich właściwości powierzchniowe. Znaczenie zjawisk elektrycznych na granicach faz (potencjał elektrokinetyczny, potencjał przepływu, elektryczna warstwa podwójna) w procesie flotacji. 2 godz. 4.Jakościowy podział fazy stałej (minerałów) ze względu na energetyczne właściwości powierzchni, miary hydrofobowości (skrajny kąt zwilżania, napięcie powierzchniowe zwilżania, czas indukcji). Etapy flotacji ze szczególnym uwzględnieniem opisu elementarnych aktów flotacji w ujęciu termodynamiczny i kinetycznym. Modele kinetyki flotacji cyklicznej (adsorpcyjny, statystyczny, stochastyczny), modele stałej kinetyki flotacji w aspekcie parametrów jakościowych i ilościowych procesu 4 / 6
technologicznego. Modele kinetyki flotacji ciągłej (praca własna studenta) 2 godz. 5.Piany flotacyjne, ich podział i budowa, podstawowe teorie trwałości piany, czynniki wpływające na jakości trwałość pian flotacyjnych. Metody badania pian flotacyjnych (krótka charakterystyka ) 1 godz. 6.Odczynniki flotacyjne. Wymagania technologiczne, funkcyjny podział, znaczenie stężenia jonów wodorowych (ph) 1 godz. 7.Odczynniki zbierające: podział, budowa (znaczenie morfologii i rodzaju grup funkcyjnych polarnych i polarnych ), właściwości, ogólny mechanizm oddziaływania (adsorpcji) na granicach faz, przykłady stosowalności 2 godz. 8.Odczynniki pianotwórcze : podział, budowa, mechanizm oddziaływania w przestrzeni międzyfazowej ciecz-gaz, przykłady zastosowań 1 godz. 9.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 2 godz. 10.Ogólny podział i charakterystyka czynników wpływających na przebieg i wyniki wzbogacania flotacyjnego 1 godz. 11.Zaliczenie przedmiotu z zakresu materiału wykładanego w formie pisemnego kolokwium lub prezentacji aktualnych doniesień literatury z zagadnień przedmiotu 1 godz. Ćwiczenia laboratoryjne 1.Wyznaczanie zależności pomiędzy napięciem powierzchniowym a właściwościami piany oraz wynikami flotacji (5 godz.) 2.Badanie kinetyki flotacji wybranych minerałów (3 godz.) 3.Wpływ ilości i rodzaju odczynnika na wyniki flotacji piasku kwarcowego(3 godz.) 4.Dobór rodzaju i ilości odczynnika zbierającego do flotacji wybranych minerałów siarczkowych (2 godz.) 5.Ocena wpływu wybranego aktywatora i depresora na przebieg i wyniki flotacji określonego minerału ( 2 godz.) Sposób obliczania oceny końcowej ocena końcowa stanowi średnią ocen z laboratorium oraz zaliczenia wykładów z wagą 0.5 dla każdej z form zajęć Wymagania wstępne i dodatkowe Student powinien mieć zaliczenie/egzamin z przedmiotów: Chemia ogólna z elementami chemii organicznej; Mechanika płynów i hydrodynamika; Przeróbka surowców. Zalecana literatura i pomoce naukowe 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 Balschke W., Brożek M., Ociepa Z., Tumidajski T., Zarys technologii procesów przeróbczych skrypt AGH, Kraków 1981 5 / 6
Cygański A., Metody spektroskopowe w chemii analitycznej, Wydawnictwo Naukowo- Techniczne, Warszawa 1997 T. Lipiec, Z. S. Szmal, 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 Celem realizowanym w ramach modułu jest zrozumienie mechanizmu i zasad przemysłowej realizacji wzbogacania flotacyjnego, z uwzględnieniem działania odczynników flotacyjnych oraz opanowania metodyki doboru właściwych parametrów fizykochemicznych i hydrodynamicznych dla flotacji wybranego surowca mineralnego. 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 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% ćwiczeń laboratoryjnych skutkuje brakiem klasyfikacji studenta z zaleceniem powtarzania zajęć. Warunkiem zaliczenia wykładów jest uzyskanie oceny pozytywnej z kolokwium zaliczeniowego. Spełnienie powyższych warunków stanowi podstawę do zaliczenia całości modułu. Nie ma możliwości poprawy uzyskanej oceny pozytywnej z poszczególnych form zajęć. Obecność na wykładach (100%) może być premiowana przy wystawianiu oceny końcowej z modułu. Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Przygotowanie do zajęć Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. Udział w wykładach Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 10 godz 15 godz 9 godz 9 godz 2 godz 10 godz 55 godz 2 ECTS 6 / 6