Рабочая программа - Металлургия цветных металлов - файл n1.doc

Рабочая программа - Металлургия цветных металлов
скачать (115.5 kb.)

Доступные файлы (1):

n1.doc

116kb.

23.01.2013 20:08

скачать

n1.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ-УПИ


Утверждаю

Проректор по учебной работе

____________________ В.И. Лобанов

«___» ___________________ 2002 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Металлургия цветных металлов

Рекомендована Методическим советом УГТУ-УПИ

для направления 654700 – Информационные системы

специальности 0719 – информационные системы и технологии


Екатеринбург

2002

1. 
   Цели и задачи дисциплины
   

Изучение дисциплины не требует от студентов специальных знаний.

Цели дисциплины заключаются в следующем:

• 
  знакомство с основными металлургическими процессами, используемыми в производстве цветных металлов;
  
• 
  знакомство с современными технологиями переработки металлургического сырья и их аппаратурным оформлением, направлениями их совершенствования, в т.ч. – с точки зрения экологичности, эффективного использования энергоресурсов и возможности безотходного производства;
  
• 
  знакомство с теоретическими основами и описанием конкретных металлургических процессов, основами технологических расчетов, выбора и расчета оборудования, основных показателей процессов.
  

2. 
   Требования к уровню освоения содержания дисциплины
   

В результате изучения дисциплины студенты должны:

• 
  знать основные способы переработки металлургического сырья, теоретические основы технологических процессов и зависимость результатов процессов от условий их реализации;
  
• 
  уметь выполнять технологические расчеты, в т.ч. – с использованием ЭВМ;
  
• 
  иметь представления о способах переработки отходов и полупродуктов металлургического производства и способах комплексного использования полиметаллического сырья.
  

3. 
   Объем дисциплины и виды учебной работы
   

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
		6
Общая трудоемкость дисциплины	130	130
Аудиторные занятия	85	85
Лекции	68	68
Практические занятия (ПЗ)	17	17
Реферат	45	45
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)	З	З

4. 
   Содержание дисциплины
   

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п	Раздел дисциплины	Лекции, час	ПЗ, час
1.	Введение	2
2.	Сырье для производства ТЦМ и принципы его переработки	11
2.1.	Руды и минералы цветных металлов	1	1
2.2.	Подготовка руд к металлургической переработке	2
2.3.	Принципы получения металлов и их рафинирования	2
2.4.	Характеристика пирометаллургических процессов	2
2.5.	Шлаки и штейны	2
2.6.	Характеристика гидрометаллургических процессов	2
3.	Металлургия меди	14
3.1.	Сырье для получения меди. Сущность способов получения меди	2
3.2.	Обжиг концентратов: химизм и показатели процесса	2
3.3.	Плавка концентратов на штейн: теоретические основы	2	2
3.4.	Способы получения штейна, свойства штейна и шлака	2
3.5.	Конвертирование штейнов, состав продуктов и показатели	2	4
3.6.	Огневое рафинирование меди	2
3.7.	Электролитическое рафинирование меди	2	2
4.	Металлургия никеля	15
4.1.	Сырье для получения никеля, способы его переработки	1
4.2.	Окисленные руды: подготовка к плавке	2
4.3.	Восстановительно-сульфидирующая плавка: сущность, состав и свойства продуктов	2
4.4.	Конвертирование штейнов	2
4.5.	Обжиг файнштейна и плавка закиси никеля	2
4.6.	Переработка медно-никелевых руд на файнштейн	2
4.7.	Электролиз никелевых анодов: сущность способа и его показатели	2
4.8.	Электролиз никелевых анодов: состав и очистка электролита	2
5.	Металлургия свинца	13
5.1.	Сырье для получения свинца и схемы его переработки	1
5.2.	Аглообжиг концентратов: сущность и способы	2
5.3.	Аглообжиг концентратов: шихта и продукты обжига	2
5.4.	Восстановительная плавка: теоретические основы	2
5.5.	Восстанивительная плавка: шихта и продукты, показатели	2
5.6.	Рафинирование свинца: сущность и схема	2
5.7.	Рафинирование свинца: переработка полупродуктов	2
6.	Металлургия цинка	14
6.1.	Сырье для получения цинка и схемы его переработки	1
6.2.	Дистилляционный способ производства цинка	2
6.2.	Окислительный обжиг сульфидных концентратов	2
6.3.	Выщелачивание огарка	2	4
6.4.	Переработка цинковых кеков	2
6.5.	Очистка раствора сульфата цинка от примесей	2
6.6.	Производство кадмия из медно-кадмиевого кека	1
6.7.	Электролиз раствора сульфата цинка	2	2

4.2. Содержание разделов дисциплины
Введение

Значение и роль тяжелых цветных металлов (ТЦМ) в промышлен­но развитых странах. Объемы производства и потребления ТЦМ в России и за рубе­жом. Распределение основных источников сырья, районы производства ТЦМ в России и за рубежом. основные области применения меди, никеля, свинца и цинка. основные районы цветной металлургии России.
Раздел 2. Сырье для производства ТЦМ и принципы его переработки

Руды и минералы цветных металлов. Сульфидные, окисленные и смешанные руды, их распространение в природе. Флюсы, применяемые в цветной металлургии. Принципы и способы получения металлов из руд, основы рафинирования металлов. Характеристика основных пирометаллурги­ческих процессов (обжиг, плавка, дистилляция).

Шлаки цветной металлургии, шлаковые системы. Физико-химичес­кие свойства шлаков; требования, предъявляемые к шлакам. Составы шлаков. Влияние компонентов шлака на его свойства. Потери металлов со шлаками.

Штейны цветной металлургии их состав и свойства. Физико-химические свойства суль­фидных расплавов.

Физико-химические основы гидрометаллургических процессов (выщелачивание, осаждение из растворов металлов или их соединений, электролиз растворов).
Раздел 3. Металлургия меди

Медные руды и минералы, их классификация. Физико-химические свойства меди и ее соединений. Принципы пирометаллурги­ческого способа получения меди. Современные способы переработки медных руд и концентратов.

Обжиг медных концентратов, обоснование его целесообразности. Химизм процесса, продукты обжига, их состав. Устройство обжиговых пе­чей, показатели процесса обжига медных кон­центратов.

Отражательная плавка медной шихты, ее сущность. Физико-химические про­цессы, протекающие при отражательной плавке. Составы продуктов плавки. Особенности элект­роплавки медных концентратов в руднотермических печах. Плавка концентратов в шахтных печах: полупиритная, усовершенствованная пиритная, сокра­тительная. Физико-химические процессы, протекающие при шахтной плавке. Показатели плавки концентрата на штейн. Конвертирование штей­нов: химизм процесса, тепловая работа агрегата. Состав продуктов конвертирования и основные пока­затели процесса.

Огневое и электролитическое рафинирование меди: сущность процессов, оборудование. Пока­затели процессов рафинирования. ГОСТ на катодную медь. Переработка полупродуктов рафинирования (шлаки, шламы, электролит). Новые процессы пирометаллургического производства меди.
Раздел 4. Металлургия никеля

Никелевые руды и минералы. Современные схемы переработки ни­келевых руд и концентратов. Физико-химические свойства никеля и его соединений. Подготовка к плавке окисленных никелевых руд. Восстановительно-сульфидирующая плавка, химизм процесса. Штейны и шлаки, их состав и свойства. Конвертирование никелевых штейнов. Основные особенности процесса в сравнении с переработкой медных штейнов. Химизм процесса, характеристика продуктов конвертирования.

Обжиг никелевого файнштейна, сущность и химизм обжига ни­келевого файнштейна. Восстановительная плавка закиси никеля. Химизм процессов. Характеристика других способов перера­ботки окисленных никелевых руд. Электроплавка на ферроникель. Показатели процессов переработки окисленных никелевых руд на огневой никель и ферроникель.

Плавка сульфидных медно-никелевых руд и концентратов на штейн. Химизм процессов. Способы плавки, их сравнение. Конвертирова­ние медно-никелевых штейнов. Флотационное разделение файнштейна. Переработка никелевого концентрата разделительной флотации на ано­ды. Электролитичес­кое рафинирование анодов, особенности процесса. ГОСТ на никель. Состав электролита и его очистка от примесей. Показатели процессов прои­зводства никеля из сульфидных медно-никелевых руд. Карбонильный способ разделения меди и никеля.
Раздел 5. Металлургия свинца

Свинецсодержащие руды и минералы. Основные физико-химические свойства свинца и его соединений. Современные способы переработки свинцовых концентратов, их сущность.

Назначение и цели агломерирующего обжига свинцовых концентратов. Физико-химические основы окислительного обжига. Поведение компонентов шихты при обжиге. Требования, предъявляемые к агломерату. Состав шихты агломерации и ее приготовление. Устройство и работа агломерационных машин. Состав продуктов агломерации. Показатели агломерации.

Характеристика восстановительной плавки агломерата. Теоретические основы восстановительной плавки. Состав шихты и поведение ее компонентов при плавке. Продукты плавки, их состав, распределение металлов по продуктам плавки. Требования, предъявляемые к шлакам. Особенности устройства шахтных печей. Регулирование восстановительной способности печи. Переработка шлаков.

ГОСТ на свинец. Характеристика технологической схемы пирометаллургического рафинирования чернового свинца. Последовательность очистки чернового свинца от примесей и причины, лежащие в основе этой очередности. Принципы, положенные в основу рафинирования чер­нового свинца от отдельных примесей. Способы переработки полупродук­тов рафинирования: медных шликеров, щелочных плавов, серебристой пены, висмутистых съемов. Основные показатели пирометаллургических способы рафинирования чернового свинца. Электролитическое рафинирование чернового свинца: теоретические основы и показатели процесса.
Раздел 6. Металлургия цинка

Цинковые руды и минералы. Современные технологические схемы их переработки. Физико-химические свойства цинка и его соедине­ний.

Технологические схемы переработки цинковых концентратов пиро- и гидрометаллургическими способами, их сущность. Особенности окислительно-сульфатизирующего обжига концентратов. Требования, предъявляемые к огарку. Разновидности аппаратурного оформления обжига. Показатели процесса.

Выщелачивание огарка. Краткая характеристика основных процессов, протекающих при выщелачивании. Разновидности технологических схем и способов выщелачивания. Состав продуктов выщелачивания и показатели процесса. Переработка цинковых кеков. Классификация примесей цинкового электролита, их влияние на результаты электролиза, способы очистки растворов (гидролитическая, цементационная, химическая очистка). Переработка медно-кадмиевых кеков на товарный кадмий.

Основы теории электроосаждения цинка из сульфатных растворов. Особенности электродных процессов. Перенапряжение выделения водорода на катоде и его зависимость от параметров электролиза. Влияние состава электролита и условий электролиза на показатели процесса. Конструктивное оформление процесса. Показатели электроосаждения цинка. Переплавка катодного цинка. ГОСТ на цинк.

5. 
   Практические занятия
   

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование практического занятия
1	2.1.	Расчет рационального состава концентратов
2	3.3.	Расчет рационального состава продуктов плавки и обжига
3	3.5.	Составление материального баланса процесса
4	3.5.	Составление теплового баланса процесса
5	3.7.	Составление электрического баланса процесса
6	6.3.	Расчет рационального состава продуктов выщелачивания
7	6.3.	Расчет процесса выщелачивания и промывки кеков
8	6.7.	Расчет процесса электролиза растворов
9	6.7.	Расчет основных технологических показателей

6. 
   Учебно-методическое обеспечение дисциплины
   

6.1. Рекомендуемая литература

а) основная литература

1. 
   Металлургия меди, никеля, сопутствующих элементов и про­ектирование цехов /И.Ф.Худяков, С.Э.Кляйн, Н.Г.Агеев. М.: Метал­лургия, 1993. 432 с.
   
2. 
   Шиврин Г.А. Металлургия свинца и цинка. М,: Металлургия, 1982. 350 с.
   
3. 
   Гудима Н.В. Технологические расчеты в цветной металлур­гии. М.: Металлургия, 1975. 255 с.
   
4. 
   Гальнбек А.А., Шалыгин Л.М., Шмонин Ю.Б. Расчеты пирометаллургических процессов и аппаратов в цветной металлургии. Челябинск.: Металлургия, 1990. 448 с.
   
5. 
   Набойченко С.С., Юнь А.А. Расчеты гидрометаллургических процессов. М.: МИСИС, 1995. 428 с.
   

б) дополнительная литература

1. 
   Процессы и аппараты цветной металлургии: Учебник для вузов /С.С.Набойченко, Н.Г.Агеев, А.П.Дорошкевич и др. Екатеринбург: УГТУ, 1997. 648 с.
   
2. 
   Начала металлургии: Учебник для вузов /В.И. Коротич, С.С. Набойченко, А.И. Сотников и др. Екатеринбург: УГТУ, 2000.392 с.
   

6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины

1. 
   телефильмы («Производство металлов», «Гидрометаллургия цинка»);
   
2. 
   диапозитивы («Металлургическое оборудование», «Металлургия свинца», «Металлургия цинка»;
   
3. 
   модели металлургических агрегатов и образцы продукции свинцово-цинковой промышленности;
   
4. 
   программа контроля качества знаний «Test»;
   
5. 
   программа контроля расчета металлургической переработки цинковых концентратов «Zink».
   

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

7.1. Учебный класс (учебное телевидение);

7.2. Компьютерный класс (факультетский: 8 персональных компьютеров).

Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего и среднего образования и учебным планом по направлению подготовки для направления 654700 – Информационные системы специальности 0719 – информационные системы и технологии


Программу составил Елисеев Евгений Иванович, профессор кафедры металлургии тяжелых цветных металлов, д.т.н.
Программа одобрена на заседании кафедры металлургии тяжелых цветных металлов (протокол № 51 от 20.09.2001)
Заведующий кафедрой Набойченко С.С.
Программа одобрена на заседании Методической комиссии металлургического факультета (протокол № ____ от «____» __________ 2002 г.)
Председатель Методической комиссии Шимов В.В.


Аннотация содержания дисциплины
Дисциплина посвящена изучению сырьевой базы, физико-химических особенностей, технологии, основного оборудования металлургических операций, применяемых на современных предприятиях цветной металлургии, обеспечивающих комплексное использование минерального сырья с минимальными энергетическими затратами и загрязнением окружающей среды. Уделено внимание приобретению навыков выполнения технологических расчетов, выбора и расчета оборудования, технико-экономических показателей процессов.

---

Скачать файл (115.5 kb.)

Поиск по сайту:  

---