МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ К. И. САТПАЕВА

Институт металлургии и полиграфии Кафедра «Металлургии благородных металлов и обогащения полезных ископаемых»

«УТВЕРЖДАЮ»

Директор ИМ и П

______________

«___ » ________ 2007г.

ПРОГРАММА КУРСА (SYLLABUS)

По дисциплине: Переработка продуктов обогащения полезных ископаемых

Специальность: 050709 "Металлургия"

Форма обучения: дневное Всего 2 кредита Курс 3 Семестр 6 Лекций 15 часов Лабораторные занятия 15 часов Рубежный контроль 2 СРС 30 часов

СРСП (аудиторных) 15 часов (офисных) 15 часов Всего аудиторных часов 60 Всего внеаудиторных часов 30 Трудоемкость 90 часов Экзамен 7 семестр

Алматы 2007

Программа курса составлена: ст. преподавателем Безгиновой Ларисой Ильиничной.

На основании Государственного Классификатора направления подготовки высшего профес­сионального образования РК (ГКРК 08-2004) методических указаний по составлению рабо­чей программы (SYLLABUS) учебной дисциплины.

Рассмотрена на заседании кафедры « Металлургия благородных металлов и обогащение по­лезных ископаемых»

«___ »октябрь_______ 2007 г. Протокол №

Зав. кафедрой,

канд. техн. наук, доцент

Одобрена методическим Советом института металлургии и полиграфии

«___ » ноябрь_______ 2007 г. Протокол №

Председатель

Сведения о преподавателе: Ст. преподаватель в 1975году окончила КазПТИ им. по специальности «Обогащение полезных ископаемых». Научно - педагогический стаж более 30 лет. методические указания - 14. Стаж работы в КазНТУ 32 года.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Кафедра: «Металлургия благородных металлов и обогащение полезных ископаемых». Адрес: 480013 г. Алматы, ул. а Тел. 92-58-26, доп 4-15

Факс:________

E-mail: mbmo @

Цели и задачи дисциплины

1.1. Целью преподавания дисциплины является изучение теоретических основ и практики процессов переработки продуктов обогащения полезных ископаемых, а также ознакомление с оборудованием и конструкций аппаратов применяемых для этих целей.

1.2  Задачами изучения дисциплины является получение знаний студентами по закономерно­стям протекания процессов переработки продуктов обогащения полезных ископаемых. Уметь выбирать и обосновывать необходимые схемы переработки концентратов и знать конструкции соответствующего оборудования. Иметь представления о процессах и аппаратах применяемых для получения чистых металлов.

В этом курсе подробно изучаются:

•  Свойства металлов и сплавов;

•  Методы получения металлов;

•  Огнеупорные материалы и металлургическое топливо;

•  Переработка железных концентратов;

•  Переработка медных концентратов;

•  Переработка свинцовых концентратов;

•  Переработка цинковых концентратов;

•  Переработка оловянных концентратов;

•  Переработка вольфрамовых концентратов.

После изучения дисциплины студенты должны уметь:

•  ориентироваться в многообразии процессов и аппаратов, применяемых для переработки различных видов концентратов;

•  выбирать и обосновывать оптимальные варианты схем переработки концентратов;

•  иметь необходимые знания об основном и вспомогательном оборудовании металлургиче­ских цехов;

•  пользоваться научно - технической и рекламной литературой для знакомства и анализа новых технологий и аппаратов.

1.3 Пререквизиты:

«Минералогия и кристаллография», «Выбор специализации», «Рудоподговка и обогащение», «Физика», «Химия».

1.4 Постреквизиты:

«Проектирование обогатительных фабрик», «Хвостовое хозяйство и очистка сточных вод».

2 Система оценки знаний

2.1 Система оценки знаний студентов

Виды контроля: текущий контроль, рубежный контроль, итоговый контроль (Таблица 1)

Таблица 1

Распределение рейтинговых процентов по видам контроля

№

Вид итогового

Виды контроля

%

вариантов

контроля

1.

Экзамен

Итоговый контроль

100

Рубежный контроль

100

Текущий контроль

100

Количество текущих контролей определяется содержанием дисциплины и ее объемом в таб­лице 2.

Таблица 2

Календарный график сдачи всех видов контроля по дисциплине «Переработка продуктов обогащения полезных ископаемых »

Недели

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Недельное

количество контроля

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Виды

ТО

CP

Л1

CP

Л2

РК

лз

К1

Л4

К2

CP

ТО

Л5

РК

контроля

1

1

2

3

2

Виды контроля: JI - лабораторная работа, CP-самостоятельная работа; РК - рубежный контроль, ТО - тестовый опрос

К - контрольная,

Итоговая оценка по дисциплине определяется по шкале (таблица 3).

Таблица 3

Оценка знаний студентов

Оценка

Буквенный эквивалент

В процентах

В баллах

Отлично

А

95-100

4

А-

90-94

3.67

Хорошо

В+

85-89

3.33

В

80-84

3.0

В-

75-79

2.67

Удовлетворительно

с+

70-74

2.33

с

65-69

2.0

с-

60-64

1.67

D+

55-59

1.33

D

50-54

1.0

Неудовлетворительно

F

0-49

0

2.2 Содержание дисциплины

Тематический план курса приведен в таблице 4.

Таблица 4

Распределение часов по видам занятий

№

Наименование темы

Лекции

Лабораторные занятия

СРСП

СРС

1

2

3

4

5

6

1

Свойства металлов

1

1

4

4

2

Способы получения металлов

2

2

4

4

3

Классификация металлургических процессов. Металлургическое топливо. Огнеупорные материалы.

2

2

4

4

4

Переработка железных концентратов.

2

2

4

4

5

Переработка медных концентратов.

2

2

4

4

6

Переработка свинцовых концентратов.

2

2

4

4

7

Переработка цинковых концентратов.

2

2

3

3

8

Переработка оловянных и вольфра­мовых концентратов.

2

2

3

3

Всего (часов)

15

15

30

30

Наименование тем лекционных занятий и их содержание

№

Наименование темы

Содержание

Ча-

сы

1

2

3

4

1

Свойства металлов

Свойства металлов на основе строения их кристаллической решетки. Теплопроводность. Электропроводность. Сверхпроводимость. Способ­ность металлов образовывать сплавы. Химическая активность металлов, согласно их положению в ряду нормальных электрохимических потенциалов.

1

2

Способы получения ме­таллов.

Восстановление металлов из окислов углеродом или водородом. Изобарно-изотермический поте­нциал реакции. Восстановление металлов из суль­фидов. Реакционные плавки. Металлотермия. Электролиз расплавленных солей. Цементация. Электролиз металлов из водных растворов.

2

3

Классификация метал­лургических про-цессов. Металлургическое топ­ливо.

Огнеупорные материалы.

Пирометаллургические процессы. Обжиг. Виды обжига по химической сущности. Агломерирую­щий обжиг. Плавка. Продукты плавки. Характе­ристика штейнов и шлаков. Дистилляция. Гидро­металлургические процессы. Выщелачивание. Электролиз. Виды металлургического топлива. Теплотворная способность топлива. Каменный уголь, мазут, кокс, природный газ. Огнеупоры: ша­мот, динас, карборунд. Свойства и получение огне­упоров.

2

4

Переработка железных концентратов.

Свойства железа. Доменный процесс. Подготовка руды к доменной плавке. Горение кокса. Восста­новление окислов. Шлакообразование. Практика доменного производства. Виды чугунов.

2

5

Переработка медных концентратов.

Общие сведения. Состав медных концентратов. Выплавка медных штейнов из концентратов. Химизм процесса. Конвертирование штейна. Хи­мизм процесса. Рафинирование меди: огневое, электролитическое. Этапы огневого рафинирования. Сущность электролитического рафинирования. Практика процесса.

2

6

Переработка свинцовых концентратов.

Общие сведения. Состав свинцовых концентратов. Подготовка концентрата к плавке. Выплавка свинца из концентратов. Восстановительная шахт­ная плавка. Химизм процесса. Состав шлаков. Состав чернового свинца. Рафинирование черно­вого свинца. Пирометаллургическое рафинирова­ние. Электролитическое рафинирование.

2

7

Переработка цинковых концентратов.

Общие сведения. Состав цинковых концентратов. Пирометаллургия цинка: обжиг, спекание, дисти­лляция. Химизм каждого процесса. Схема уста­новки горизонтальной реторты для дистилляции цинка. Гидрометаллургия цинка обжиг, выщела­чивание, электролиз цинка из водных сернокислых растворов. Химизм каждого процесса. Практика процесса гидрометаллургического получения цинка. Рафинирование цинка.

2

8

Переработка оловянных и вольфрамовых концен­тратов.

Общие сведения. Выплавка олова из концентра­тов. Реакции восстановления олова. Состав шла­ков. Печи для выплавки олова. Комплексная пере­работка оловянных концентратов с попутным из­влечением редкоземельных металлов. Рафиниро­вание олова. Этапы рафинирования. Производство металлического вольфрама. Восстановление.

2

Всего

15

Наименование тем лабораторных занятий, их содержание и объем в часах

№

Наименование темы

Содержание

Часы

1

Окислительный обжиг.

Окислительный обжиг сульфидных кон­центратов.

2

2

Окислительный обжиг.

Определение содержания серы в огарке и расчет степени десульфуризации.

2

3

Окускование пылеватых матери­алов методом брикетирования.

Составление шихты и проведение прессо­вания брикетов на ручном лабораторном прессе.

2

4

Выщелачивание обоженных цинко­вых концентратов.

Проведение процесса выщелачивания обоженных цинковых концентратов

2

5

Выщелачивание обоженных цинко­вых концентратов.

Определение содержания цинка в раство­ре и рассчет извлечение цинка в раствор.

1

6

Электролитическое осаждение цин­ка из сернокислых растворов

Сборка схемы электролизной установки. Проведение процесса электролиза.

2

7

Электролитическое осаждение цин­ка из сернокислых растворов

Определение количества восстановлен­ной меди и цинка. Расчет выход по току цинка.

2

8

Восстановительная содовая плавка свинцовых концентратов.

Подготовка шихты и проведение вос­становительной шахтной плавки свинцо­вых концентратов.

2

Всего

15

Наименование тем СРСП, их содержание и объем в часах

№

Наименование темы

Содержание

Часы

1

Расчет изобарно-изотермических потенциалов реакций восстановле­ния металлов из их окислов

Изучение графика зависимости изобарно - изотермического потенциалов образо­вания от температуры. Вычисление изо­барных потенциалов реакций восстанов­ления окиси металла углеродом при за­данной температуре.

2

2

Подготовка железных концентратов к восстановительной плавке.

Изучение способов окускования тонко - измельченного концентрата. Способ аг­ломерации. Способ окомкования. Схема установки для окомкования железоруд­ных концентратов с тарельчатым окомковаталем (гранулятором).

2

3

Конструкция доменной печи.

Конструкция доменной печи: горн, зап­лечики и распар доменной печи. Коло­шниковое устройство доменной печи. Эскиз печи с указанием температуры по высоте элементов доменной печи

2

4

Вспомогательное оборудование доменного цеха

Оборудованием для воздухонагрева (трехярусный воздухонагреватель). Очи­стные устройства для колошникового газа: пылеуловители для грубой очистки колошникового газа, скруббер для мок­рой полутонкой очистки газа.

2

 

5

Подготовка медных концентратов к металлургическому переделу. Конструкция многоподовой обжиговой печи.

Условия обжига медных концентратов: газовая среда, температура. Расчет сте­пени десульфуризации. Изучение конст­рукции многодовой обжиговой печи. Эс­киз печи.

2

 

6

Схема и конструкция отражатель­ной печи для выплавки медных штейнов.

Устройство отражательной печи: распор - ноподвесной свод отражательной печи, стены и лещадь печи, устройство для вы­пуска шлака и штейна. Эскиз отража­тельной печи с указанием ее геометри­ческих размеров.

2

 

7

Конструкция конверторной печи для выплавки черновой меди.

Устройство конвертора для выплавки черновой меди: футеровка, фундамент, опорные ролики, опорный обод, воздушный коллектор, горловина. Эскиз конвертера.

2

 

8

Подготовка свинцовых концентратов к металлургическому переделу. Конструкция агломерационной машины.

Условия обжига и спекания свинцовых концентратов. Конструкция агломера­ционной спекательной машины: пита­тель, зажигательная печь, ведущие звез­дочки, бункер для спека, камеры всасы­вания, эксгаустеры. Эскиз агломераци­онной спекательной машины.

2

 

9

Подготовка цинковых концентратов к металлургическому переделу. Конструкция печи «КС».

Условия обжига цинковых концентратов : газовая среда, температура, химизм процесса. Изучение конструкцию печи для обжига цинковых концентратов в ки­пящем слое. Эскиз печи «КС»

2

 

10

Конструкция горизонтальных и вер­тикальных реторт для дистилляции цинка.

Установка для дистилляции цинка в гори­зонтальной реторте: реторта, конденса­тор, алонжа. Эскиз установки. Устрой­ство вертикальной реторты для непре­рывной дистилляции цинка.

2

 

11

Конструкция чанов для выщела­чивания цинковых концентратов.

Конструкция пневматической мешалки. Изучение конструкции механической мешалки. Эскизы мешалок. Основные элементы конструкции мешалок.

2

 

12

Схема цепи аппаратов гидрометал­лургии цинка

Схема цепи аппаратов гидрометаллургии цинка: обжиг, выщелачивание огарка, фильтрация, очистка растворов, электро­лиз цинка.

2

 

13

Устройство ванн для электролити­ческого осаждения цинка

Устройство ванн для электролитического осаждения цинка. Условия процесса эле­ктролиза цинка из сернокислых раство­ров : температура, плотность тока, выход по току. Эскиз ванны для электролитического осаждения цинка..

2

 

14

Устройство ванн для получения глинозема.

Устройство ванн для электролиза глино­зема: фундамент, подовые угольные бло­ки, угольные плиты, анод, штыри, гип - кие шины. Эскиз ванны.

2

15

Устройство ванн для электролиза глинозема с верхним подводом тока

Устройство ванн с верхним подводом тока: штыри, конус спекания анода, желе­зные шторы, отсос газов. Эскиз ванны.

2

Всего

30

Наименование тем СРС, их содержание и объем в часах

№

Наименование темы

Содержание

Часы

1

Технологическая и аппаратурная схема переработки медных кон­центратов.

Изучение технологической схемы переработки медных концентратов: обжиг, отражательная плавка, конвертирование, рафинирование. Аппаратурная схема переработки медных концентратов.

2

2

Технологическая и аппаратурная схема рафинирования черновой меди.

Технологическая схема огневого рафинирования черновой меди: ошлакование примесей, раскисление, дразнение на плотность. Аппаратурная схема рафинирования черновой меди.

2

3

Технологическая схема перера­ботки анодного шлама.

Технологическая схема переработки анодно­го шлама. Процесс котел - электро-печь. Технологисеская схема переработки обез - меженного анодного шлама с использова­нием процесса котел-электропечь.

2

4

Технологическая и аппаратурная схема переработки цинковых концентратов.

Технологическая схема переработки цин­ковых концентратов: обжиг, выщелачива­ние, фильтрация, очистка от примесей, эле­ктролиз. Аппаратурная схема переработки цинковых концентратов.

2

5

Технологические и аппаратурные схемы переработки цинковых кеков.

Технологическая схема атоклавного процесса переработки цинковых кеков. Технологическая схема ярозит процесса.

2

6

Технологические и аппаратурные схемы автоклавного процесса переработки цинковых концентратов.

Технологическая схема переработки цинко­вых кеков. Аппаратурная схема двухстадиального атоклавного выщелачивания цин­ковых концентратов.

2

7

Технологические и аппаратур­ные схемы переработки свинцо­вых концентратов.

Технологическая схема переработки свин­цовых концентратов: обжиг, восстанови­тельная плавка, рафинирование. Аппаратур­ная схема переработки свинцовых концент­ратов.

2

8

Технологическая схема рафини­рования свинца.

Технологическая схема рафинирования свинца и производство благородных металлов на заводе Трейл (Канада).

2

9

Технологическая схема перера­ботки алюмосодержащего сырья.

Технологическая схема переработки алюмосодержащего сырья по способу Байера. Аппаратурная схема переработки алюмосодержащего сырья по способу Байера.

2

10

Технологическая схема перера­ботки хромитовых концентратов.

Технологическиая схема производства раз­личных сортов феррохрома. Производство хромовых ферросплавов в РК.

2

11

Технологическая схема перера­ботки марганцевых концентра­тов.

Технологическиая схема производства раз­личных сортов ферромарганца. Про­изводство марганцевых ферросплавов в РК.

2

12

Технологическая схема пере­работки вольфрамовых концен­тратов.

Технологическая схема переработки воль­фрамовых концентратов: вскрытие (спека­ние), растворение, очистка от примесей, осаждение.

2

13

Технологическая схема перера­ботки молибденовых концент­ратов.

Схема переработки молибденовых концен­тратов аммиачным способом: обжиг, выще­лачивание, очистка от примесей, разложе­ние, крстализация.

2

14

Технологическая схема перера­ботки золотосодержащих руд с использованием процесса «смола в пульпе»

Технологическая и аппаратурная схема золо - тоизвлекательной фабрики Меркур, США. Принципиальная схема переработки золо­тосодержащих руд с использованием про­цесса «смола в пульпе».

2

15

Технологическая схема извлече­ния благородных металлов из глинистых руд.

Схемы извлечения благородных металлов из глинистых руд на комбинате Pueblo (Доми­никанская республика)

2

Всего

30

Таблица 5

График проведения занятий

№

Дата

Время

Наименование тем

Лекции

1

Свойства металлов

2

Способы получения металлов

3

Классификация металлургических процессов. Металлургическое топливо. Огнеупорные материалы

4

Переработка железных концентратов.

5

Переработка медных концентратов.

6

Переработка свинцовых концентратов.

7

Переработка цинковых концентратов.

8

Переработка оловянных и вольфрамовых концентратов

Лабораторные занятия

1

Окислительный обжиг.

2

Окислительный обжиг.

3

Окускование пылеватых материалов методом брикетирования.

4

Выщелачивание обоженных цинковых концентратов.

5

Выщелачивание обоженных цинковых концентратов

6

Электролитическое осаждение цинка из сернокислых растворов

7

Электролитическое осаждение цинка из сернокислых растворов

8

Восстановительная содовая плавка свинцовых концентратов.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Материал для обязательного изучения:

1.  , , Равич , технология угля и не­металлических полезных ископаемых.-М.:Недра.1971.

2.  Севрюков цветных металлов. - М. Металлургия. 1971.

3.  Уткин металлургия. - М.: Металлургия. 1990

4.  Гудима расчеты в металлургии тяжелых цветных металлов. - М.: Металлургия. 1989.

Материал для дополнительного изучения:

1.  Безгинова продуктов обогащения полезных ископаемых. Методические указания к лабораторным работам,- Алматы. 2004.

2.  Безгинова продуктов обогащения полезных ископаемых. Методиче­ские указания для практических работ. - Алматы. 2004.

3.  , Беккулова методы обогащения. Металлургическая переработка руд и концентратов. Материалы к практическим занятиям. Часть 12 (раздел 1). - Алматы 1999.

4.  , Беккулова методы обогащения. Металлургическая переработка руд и концентратов. Материалы к практическим занятиям. Часть 12 (раздел 2). - Алматы 1999.

5.  , Беккулова методы обогащения. Металлургическая переработка руд и концентратов. Материалы к практическим занятиям. Часть 12 (раздел 3). - Алматы 1999.

СОДЕРЖАНИЕ

Цель и задачи дисциплины.......................................................................... 3

Система оценки знаний................................................................................. 3

Система оценки знаний студентов............................................................... 3

Содержание дисциплины.............................................................................. 4

Список литературы........................................................................................ 11