Металлургия свинца, цинка и кадмия

Қазақстан Республикасының Министерство

білім және ғылым образования и науки

министрлігі Республики Казахстан

Д. Серікбаев атындағы ВКГТУ

ШҚМТУ им. Д. Серикбаева

УТВЕРЖДАЮ

декан горно -

металлургического

факультета

«_____» октября 2012 г.

КОРҒАСЫН, МЫРЫШ ЖӘНЕ КАДМИЙ МЕТАЛЛУРГИЯСЫ

Силлабус

МЕТАЛЛУРГИЯ СВИНЦА, ЦИНКА И КАДМИЯ

Силлабус

Специальность: 5В0700900 «Металлургия»

Форма обучения: дневная

Курс: 4

Семестр: 7

Кол-во кредитов: 3

Кол-во часов: 45

Лекции 30

Лабораторные занятия 15

СРСП: 45

СРС: 45

Экзамен: 7 семестр

Өскемен

Усть-Каменогорск

2012

Силлабус разработан на кафедре «Химия, металлургия и обогащение» на основании Государственного общеобязательного стандарта образования ГОСО РК 3.08.335-2006 «Металлургия» и ГОСО РК 5.04.019-2011 Высшее образование. Бакалавриат. Основные положения. для студентов специальности 5В0700900 «Металлургия»

Обсуждено на заседании кафедры «Химия, металлургия и обогащение»

Зав. кафедрой

Протокол №____ от ____________________г.

Одобрено учебно-методическим советом горно-металлургического факультета

Председатель

Протокол №____ от______________________г.

Разработал

Доцент, к. т. н.

Нормоконтролёр

СВЕДЕНИЯ О ПРЕПОДАВАТЕЛЕ И КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Кафедра «Химия, металлургия и обогащение», факультет горно-металлургический (ауд. Г-1-420)

Преподаватель, ведущий занятия: , доцент, кандидат технических наук.

Телефон рабочий: 540-911

Аудиторные часы и время для консультаций: по расписанию занятий и графику работы преподавателя.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

1.1 Описание изучаемой дисциплины

Руды и минералы свинца. Агломерирующий обжиг свинцовых концентратов. Шахтная плавка свинцового концентрата. Переработка продуктов свинцовой плавки. Автогенные процессы в металлургии свинца Горновая плавка. Реакционная плавка. Рафин ирование чернового свинца.

Руды и минералы цинка. Дистилляционный способ получения цинка. Рафинирование чернового цинка. Обжиг цинковых концентратов в кипящем слое. Выщелачивание обожжённых цинковых концентратов. Очистка сульфатных цинковых растворов. Электролитическое получение цинка. Переплавка катодного цинка.

Руды и минералы кадмия. Распределение кадмия при металлургической переработке полиметаллических пуд и концентратов. Переработка медно - кадмиевого кека. Переработка кадмий содержащих пылей. Получение чистого кадмия.

1.2 Цели и задачи изучаемой дисциплины

Целями изучения дисциплины «Металлургия свинца, цинка и кадмия» являются овладение студентами знаниями теоретических основ производства свинца, цинка и кадмия, современным состоянием производства свинца цинка и кадмия и перспективами развития этой отрасли.

Задачами изучения курса «Металлургия свинца, цинка и кадмия» являются формирование у студентов современных представлений об основных закономерностях процессов, протекающих в металлургических агрегатах при производстве свинца, цинка и кадмия, освоение методов расчёта технологических процессов, материального и теплового балансов процессов получения свинца, цинка икадмия, а также обеспечение студента глубокими знаниями естественно – научного характера для их применения в практической деятельности.

1.3 Резудьтаты изучения дисциплины

После изучения дисциплины студент должен знать:

- сырьевую базу свинца, цинка и кадмия и технологические схемы переработки свинцовых, цинковых и кадмий содержащих материалов.

- теоретические основы и основные термодинамические и кинетические закономерности пирометаллургических и гидрометаллургических процессов, протекающих в металлургических агрегатах при получении свинца, цинка и кадмтя

- способы и технологии переработки промежуточных продуктов производства свинца, цинка и кадмия с целью извлечения из них ценных компонентов;

- теоретические основы и технологию автогенных процессов, используемых при производстве свинца;

- устройство и принцип работы основного технологического оборудования;

- основы и теоретического и экспериментального исследования металлургических процессов;

- стандартные методы расчёта технологических процессов и оборудования

– новые технологические процессы свинца, цинка и кадмия.

- методику проведения патентных исследований;

- методы библиографического поиска научно-технической информации;

– основные мировые тенденции по развитию малоотходных, энергосберегающих и экологически чистых металлургических технологий;

- пути обеспечения рационального использования сырьевых, энергетических и других видов ресурсов при проектировании металлургических объектов;

- охрану труда и технику безопасности на предприятиях цветной металлургии.

После изучения дисциплины студент должен уметь::

- использовать основные законы математических, естественно - научных дисциплин, специальных дисциплин для проектирования при расчётах технологических процессов и при проектировании металлургических объектов;

- осваивать новое технологическое оборудовние металлургического производства

- проводить теоретические и экспериментальные исследования металлургических процессов;

- составлять аналитические обзоры по научно - технической тематике;

- проводить патентные исследования;

- проводить технологические расчёты металлургических процессов;

- проектировать металлургические объекты;

- выявлять достоинства и недостатки новых технологических процессов металлургического производства;

- обрабатывать результаты экспериментов;

- применять современные методы для разработки безотходных, энергосберегающих и экологически чистых металлургических производств;

- обеспечивать рациональное использование сырьевых, энергетических и других видов ресурсов;

После изучения модуля студент должен обладать следующими основными компетенциями:

- разработка малоотходных, энергосберегающих и экологически чистых технологий производства свинца, цинка и кадмия;

- участие в работах над инновационными проектами на основе исследовательской деятельности, изучении научно-технической информации, патентных исследований и зарубежного опыта;

- обеспечение технологической дисциплины при ведении технологических процессов производства свинца, цинка и кадмия;

- способность осваивать новые технологические процессы и вводимое новое оборудование;

- проведение технико-экономического обоснования проектных решений;

- оценка эффективности металлургических технологий на основе расчёта энергетических, материальных и других ресурсов;

- работа с исследовательским и экспериментальным оборудованием и приборами.

– способность применять базовые и специальные знания в инженерной деятельности.

1.4 Пререквизиты

Для изучения курса «Металлургия свинца, цинка и кадмия» студентам необходимо знания вузовского курса дисциплин «Математика»,Физика»,«Химия», «Физика», «Физическая и коллоидная химия», «Электрохимия». «Теплотехника» «Теория металлургических процессов», «Технология металлургического производства 2»

1.5 Постреквизиты

Знание курса «Металлургия свинца, цинка и кадмия» необходимо для выполнения дипломного проекта и дальнейшей практической деятельности

2 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1 Тематический план

Наименование темы, ее содержание	Трудоемкость, ч.	Рекомендуемая литература
1	2	3
Лекционные занятия
Тема 1 Руды и минералы свинца. Агломерация сульфидных свинцовых концентратов.	2	ОЛ [1], [2], [3] ДЛ [6],[9]
1	2	3
Тема 2. Шахтная плавка свинцового концентрата.	2	ОЛ [1], [2], [3] ДЛ [6],[9]
Тема 3 Переработка продуктов шахтной плавки.	2	ОЛ [1], [2], [3] ДЛ [6],[9]
Тема 4 Теоретические основы автогенных процессов в металлургии свинца. Взвешенная плавка. O-S-L-процесс. Процесс «Айзасмелт»	2	ОЛ [1], [2], [3] ДЛ [6],[9]
Тема 5 КИВЦЭТ-ЦС и КИВЦЭТ - КФ процессы	2	ОЛ [1], [2], [3] ДЛ [6],[9]
Тема 6 5 Рафинирование чернового свинца	2	ОЛ [1], [2], [3] ДЛ [6],[9]
Тема 7 Руды и минералы цинка. Дистилляционный способ получения цинка Рафинирование цинка	2	ОЛ [1], [2], [3] ДЛ [6],[9]
Тема 8 Обжиг цинковых концентратов	2	ОЛ [1], [2], [3] ДЛ [6],[9]
Тема 9 Выщелачивание обожжённых цинковых концентратов	2	ОЛ [1], [2], [3] ДЛ [6],[9]
Тема 10. Очистка сульфатных цинковых растворов	2	ОЛ [1], [2], [3] ДЛ [6],[9]
Тема 11 Электролитическое получение цинка Переплавка катодного цинка	2	ОЛ [1], [2], [3] ДЛ [6],[9]
Тема 12 Переработка промпродуктов цинкового производства пирометаллургическими способами.	2	ОЛ [1], [2], [3] ДЛ [6],[9]
Тема 13 Переработка промпродуктов цинкового производства гидрометаллургическими способами	2	ОЛ [1], [2], [3] ДЛ [6],[9]
Тема 14 Руды и минералы кадмия. Распределение кадмия при металлургической переработке. полиметаллических руд и концентратов	2	ОЛ [1], [2], [3] ДЛ [6],[9]
Тема 15 Переработка медно-кадмиевых кеков. Переработка кадмий содержащих пылей. Получение чистого кадмия	2	ОЛ [1], [2], [3] ДЛ [6],[9]
Лабораторные занятия
Тема 1 Продукты пирометаллургического производства свинца	3	ОЛ [1],[2] ДЛ [11
Тема 2 Влияние состава шлаков свинцовой плавки на потери металлов	4	ОЛ [1],[2] ДЛ [11]
Тема 3 Обжиг сульфидных цинковых концентратов	4	ОЛ [1],[2] ДЛ [11]
Тема 5 Электролитическое получение цинка	4	ОЛ [1],[2] ДЛ [11]
Самостоятельная работа студента под руководством преподавателя
Тема 1 Расчёт рационального состава сульфидных цинковых концентратов	3	ОЛ [4] ДЛ [2],[7],[10]
1	2	3
Тема 2 Расчёт состава и выхода огарка при обжиге сульфидных цинковых концентратов в кипящем слое	6	ОЛ [4] ДЛ [2],[7],[10]
Тема 3 Расчёт теплового баланса процесса обжига сульфидных медных концентратов	6	ОЛ [4] ДЛ [2],[7],[10]
Тема 4 Расчёт процесса выщелачивания цинковых огарков	6	ОЛ [4] ДЛ [2],[7],[10]
Тема 5 Расчёт основного оборудования процесса выщелачивания цинковых концентратов и очистки сульфатных цинковых растворов	3	ОЛ [4] ДЛ [2],[7],[10]
Тема 6 Расчёт процесса электролитического получения цинка	3	ОЛ [4] ДЛ [2],[7],[10]]
Тема 7 Расчёт рационального состава сульфидного свинцового концентрата	3	ОЛ [4] ДЛ [2],[7],[10]
Тема 8 Расчёт шихты для плавки свинцового агломерата в шахтной печи	3	ОЛ [4] ДЛ [2],[7],[10]
Тема 9 Расчёт процесса шахтной плавки свинцового агломерата	6	ОЛ [4] ДЛ [2],[7],[10]
Тема 10 Расчёт материального баланса процесса рафинирования чернового свинца	6	ОЛ [4] ДЛ [2],[7],[10]

Примечание:

ОЛ – основная литература

ДЛ - дополнительная литература

[1] – порядковый номер

2.2 Содержание и требования по выполнению курсового проекта (работы)

2.2.1 Тематика курсового проектирования

2.2.1.1 Агломерирующтй обжиг сульфидных свинцовых концентратов

2 2 1 2 Плавка свинцового агломерата в шахтной печи

2.2.1.3 Рафинирование чернового свинца

2.2.1.4 Конвертирование штейнов свинцовой плавки

2.1.1.5 Фьмингование шлаков свинцовой плавки

2.2.1.6 Обжиг сульфидных медных концентратов в кипящем слое

2.2.1.7 Выщелачивание цинкового огарка

2.2.1 8 Медно- кадмиевая очистка сульфатных цинковых растворов

2.2.1.9 Электролитическое получение цинка из сульфатных цинковых растворов

2.2.1.10.Вельцевание цинковых кеков

2.2.2 Содержание и требования по выполнению курсовой работы

В курсовой работе необходимо рассчитать процесс переработки медного концентрата до товарного металла.

- расчёт процесса электролитического рафинирования анодной меди.

Курсовая работа включает в себя следующие разделы:

- титульный лист;

- введение;

- теоретическое описание технологического процесса;

- металлургические расчёты;

- выбор и расчёт основного оборудования

- список использованной литературы.

Курсовая работа оформляется на листах бумаги формата А4. Оформление курсовой работы допускается только в компьютерном варианте.

При оформлении курсовой работы необходимо придерживаться общих требований к содержанию и оформлению учебно - методической литературы и других текстовых документов

2.3 Задания для самостоятельной работы (СРС)

Тема	Цель и содержание задания	Рекомендуемая литература	Продолжительность выполнения, час	Форма контроля	Срок сдачи
1	2	3	4	5	6
Тема 1 Расчёт рационального состава сульфидных цинковых концентратов	Приобретение навыков расчё - та рациональ - ного состава концентрата. Решение 1 задачи	ОЛ [4] ДЛ [2],[7],[10]	3	Проверка	2 неделя
Тема 2 Расчёт состава и выхода огарка при обжиге сульфидных цинковых концентратов в кипящем слое	Приобретение навыков расчё-та процесса обжига суль - фидных цинко - вых концентра тов. Решение 1 задачи	ОЛ [4] ДЛ [2],[7],[10]	6	Проверка	4 неделя
Тема 3 Расчёт теплового бала-нса процесса окислительного обжига цинко-вых концентра-тов	Приобретение навыков расчё-та процесса плавки на штейн сульфи медных кон - центратов. Ре - шение 1 задачи	ОЛ [4] ДЛ [2],[7],[10]	6	Проверка	6 неделя
Тема 4 Расчёт процесса выщелачивания цинковых огарков	Приобретение навыков расчё-та процесса выщелачивания цинковых ога рков. Решение 1 задачи.	ОЛ [4] ДЛ [2],[7],[10]]	6	Проверка	8 неделя
1	2	3	4	5	6
Тема 5 Расчёт основного обо- рудования про - цесса выщела - чивания цинко - вых концен - тратов и очис - тки сульфатных цинковых раст - воров	Приобретение навыков расчё-та рсновного оборудования для процесса выщелачивания и очистки рас творов. Реше - ние 1 задачи.	ОЛ [4] ДЛ [2],[7],[10]	6	Проверка	10 недля
Тема 6 Расчёт процесса элек - тролитического получения цин - ка	Приобретение навыков расчё-та процесса электролитического получ - ения цинка. Решение 1 задачи	ОЛ [4] ДЛ [2],[7],[10]	3	Проверка	11 неделя
Тема 7 Расчёт рационального состава сульфидного свинцового концентрата	Приобретение навыков расчё - та рациональ - ного состава концентрата. Решение 1 за - дачи	ОЛ [4] ДЛ [2],[7],[10]	3	Проверка	12 неделя
Тема 8 Расчёт шихты для плавки свинцового агломерата в шахтной печи	Приобретение навыков расчё - та состава ших ты свинцовой шахтной плав - ки. Решение 1 задачи	ОЛ [4] ДЛ [2],[7],[10]	3	Проверка	13 неделя
Тема 9 Расчёт процесса шахт - ной плавки сви нцового агло - мерата	Приобретение навыков расчё-та процесса свинцовой шах тной плавки. Решение 1 задачи	ОЛ [4] ДЛ [2],[7],[10]	3	Проверка	14 неделя
Тема 10 Расчёт материального баланса процес - са рафинирова - ния чернового свинца	Приобретение навыков расчё-та процесса ра финирования чернового свинца	ОЛ [4] ДЛ [2],[7],[10]	6	Проверка	15 неделя

Примечание:

ОЛ – основная литература

ДЛ- дополнительная литература

[6] – порядковый номер

2.4  График выполнения и сдачи заданий по дисциплине*

Вид контроля

Академический период обучения, неделя

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Посещаемость

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

Текущий тестовый контроль

*

*

*

*

Выполнение самостоятельной работы

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

Рубежное тестирование

*

*

3  СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

3.1  Основная литература

1 , Производство цветных металлов//-М., «Интернет инжиниринг», 2002

4 , , Металлургия тяжёлых цветных металлов// - Красноярск, СФУ, 2009

2 , Маргулис свинца и цинка// - М., Металлургия, 1985

4 Лоскутов. Ф.М., А, Расчёты по металлургии тяжёлых цветных металлов,//-М., Металлургиздат, 1963

3.2  Дополнительная литература

1 . Металлургия свинца и цинка// - М., Металлургия, 1982

2 , , Краткий справочник по металлургии цветных металлов//-М., Металлургия, 1987

4 , А., и др., Технологические расчёты в металлургии тяжёлых металлов//-М., Металлургия 1977

5 , , Электролиз в гидрометаллургии//-М., Металлургия, 1970

6 , , Металлургия цинка и кадмия//-М.,Металлургия, 1969

7 , Юнь ёты гидрометаллургических процессов.// - М.: МИСИС, 1995

8 Краткий справочник физико-химических величии. Под редакцией и М. //– Л.: Химия, 1983

9 , , Металлургия свинца, цинка и кадмия. Курс лекций //- Усть-Каменогорск, ВКГТУ, 2012

10 , , Металлургия свинца, цинка и кадмия. Задания на самостоятельную работу и методические указания по их выполнении//- Усть-Каменогорск, ВКГТУ, 2012

11 , Металлургия свинца, цинка и кадмия. Методические указания по выполнению лабораторных работ//- Усть-Каменогорск, ВКГТУ, 2012

12 Электронный учебник «Металлургия свинца, цинка и кадмия»

13 Электронный учебно- методический комплекс дисциплины «Металлургия свинца, цинка и кадмия»

4 ОЦЕНКА ЗНАНИЙ

4.1 Требования преподавателя

Требования преподавателя

- посещение лекционных и практических занятий по расписанию является обязательным;

- присутствие студентов на занятиях проверяется в начале занятий. В случае опоздания студент должен бесшумно войти в аудиторию и включиться в работу, а в перерыве объяснить преподавателю причину опоздания;

-два опоздания на занятия приравниваются к одному пропуску занятия;

- оцениваемые в баллах работы следует сдавать в установленные сроки. За несвоевременную сдачу работ количество баллов снижается. Студенты, не сдавшие все задания, к экзамену не допускаются;

-повторное прохождение студентом рубежного контроля, в случае получения неудовлетворительной оценки, не допускается;

- студенты, получившие средний рейтинг Рср = (Р1 + Р2)/2 менее 50%, к экзамену не допускаются;

- в течение занятий мобильные телефоны должны быть отключены;

- студент обязан приходить на занятия в деловой одежде.

4.2 Критерии оценки

Оценка всех видов заданий осуществляется по 100-балльной системе.

Текущий контроль проводится на каждой неделе и включает контроль посещения лекций, практических занятий и выполнение самостоятельной работы.

Рубежный контроль знаний проводится на 8 и 15 неделях семестра в форме тестирования. Рейтинг складывается, исходя из следующих видов контроля:

Аттестационный период	Посещаемость	Выполнение самостоятельной работы	Текущее тестрование	Рубежное тестирование	Всего
1 рубежный контроль	15	15	30	40	100
2 рубежный контроль	15	15	30	40	100

Экзамен по дисциплине проходит во время экзаменационной сессии в форме тестирования.

Итоговая оценка знаний студента по дисциплине включает:

- 40% результата, полученного на экзамене;

- 60% результатов текущей успеваемости.

Формула подсчета итоговой оценки:

, (1)

где Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно;

Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.

Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:

Оценка по буквенной системе	Цифровой эквивалент баллов	Процентное содержание, %	Оценка по традиционной системе
А	4,0	95–100	отлично
А–	3,67	90–94
В+	3,33	85–89	хорошо
В	3,0	80–84
В–	2,67	75–79
С+	2,33	70–74	удовлетворительно
С	2,0	65–69
С–	1,67	60–64
D+	1,33	55–59
D	1,0	50–54
F	0	0–49	неудовлетворительно

4.3 Материалы для итогового контроля

ГОСО РК 5.04.019-2011 Высшее образование. Бакалавриат. Основные положения. Итоговый контроль студентов осуществляется путём компьютерного тестирования. Электронная база тестов состоит из20 разделов и 400 тестовых вопросов.