ZIP_GD4_10 Teoretyczne podstawy recyklingu metali NOWE

Nazwa przedmiotu:
Teoretyczne podstawy procesów recyklingu metali
Theoretical fundamentals of the metal recycling processes
Kierunek:
Kod przedmiotu:
ZIP.GD4.10
Zarządzanie i Inżynieria Produkcji
Management and Engineering of Production
Rodzaj przedmiotu:
Poziom studiów:
obowiązkowy
studia I stopnia
forma studiów:
Rok: IV
Semestr: VII
studia stacjonarne
Rodzaj zajęć:
Liczba godzin/tydzień:
Liczba punktów:
Wyk. Ćwicz. Lab. Sem. Proj.
2, 0, 0, 1, 0
4 ECTS
PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE
I KARTA PRZEDMIOTU
CEL PRZEDMIOTU
C1.
Dostarczenie
podstawowej
wiedzy
o
determinantach
procesowych,
odpowiedzialnych za ustalenie równowagi (chemicznej i fazowej) w układach
spotykanych w pirometalurgicznych procesach recyklingu metali.
C2. Przekazanie studentom wiedzy z zakresu termodynamiki hydrometalurgicznych
procesów recyklingu metali.
C3. Nabycie wiedzy wystarczającej do przeprowadzenia rachunku efektywności
ekonomicznej procesu recyklingu metalu w relacji do klasycznej drogi jego
pozyskania.
WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH
KOMPETENCJI
1.Podstawowa znajomość chemii fizycznej i metalurgii ogólnej.
2. Zalecane jest posiadanie encyklopedycznej wiedzy z zakresu techniki cieplnej,
mechaniki płynów i maszynoznawstwa hutniczego.
3. Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji.
EFEKTY KSZTAŁCENIA
EK 1 – Student potrafi przewidzieć skutki i zasięg biegnących reakcji chemicznych
odpowiedzialnych za wydzielenie i rafinację pozyskiwanego metalu w
pirometalurgicznych procesach recyklingu.
EK 2 – Student zna teoretyczne podstawy hydrometalurgicznych procesów recyklingu
metali.
EK 3 – Student posiada wiedzę wystarczającą do przeprowadzenia rachunku
efektywności ekonomicznej procesu recyklingu metalu w relacji do klasycznej
drogi jego pozyskania.
TREŚCI PROGRAMOWE
Forma zajęć – WYKŁADY
W 1 – Operacje technologiczne w procesach recyklingu. Podstawowe pojęcia z zakresu
termodynamiki chemicznej.
2h
W 2 – Równowaga fazowa w układzie jednoskładnikowym.
2h
W 3, 4 – Równowaga fazowa w układzie wieloskładnikowym. Wybrane prezentacje
równowagi fazowej w typowych układach metalurgicznych.
4h
W 5, 6 – Zachowanie roztworów podwójnych. Relacja entalpia swobodna – skład oraz
wykresy fazowe roztworów podwójnych.
4h
W 7 – Równowaga reakcji w układzie zawierającym fazy skondensowane i fazę gazową
Termodynamiczne wykresy Ellinghama-Richardsona.
2h
W 8 – Termochemia procesów hydrometalurgicznych. Równowagi chemiczne i
elektrochemiczne.
2h
W 9 – Chemia procesów ługowania (rozpuszczanie metali w różnych środowiskach).
Kinetyka procesów ługowania.
2h
W 10 – Podstawy teoretyczne chemicznych metody rozdzielania i oczyszczania
roztworów (w tym procesów wytrącania, krystalizacji, ekstrakcji rozpuszczalnikowej,
utleniania i redukcji).
2h
W 11, 12 – Podstawy teoretyczne procesów wydzielania metali z roztworów wodnych w
tym procesu elektrolizy, cementacji, redukcji gazami pod ciśnieniem oraz wytrącania
metali w postaci trudno rozpuszczalnych związków.
4h
W 13 – Rafinacja elektrolityczna, próżniowa, osadowa.
2h
W 14 – Recykling wybranych metali - przykłady (przetwarzanie miedzi pochodzącej z
silników, recykling puszek ocynowanych oraz aluminiowych). Obliczenie efektywności
ekonomicznej procesu recyklingu metalu w relacji do klasycznej drogi jego pozyskania.
2h
W 15 – Podsumowanie i kolokwium zaliczeniowe
2h
Forma zajęć – ĆWICZENIA – nie ujęte w programie nauczania
Forma zajęć – LABORATORIUM – nie ujęte w programie nauczania
Forma zajęć – PROJEKT – nie ujęte w programie nauczania
Forma zajęć – SEMINARIUM
S 1 – Zajęcia wprowadzające. Organizacyjno-prawne przesłanki wtórnego rynku metali
i stopów. Czystość metalu lub stopu pochodzącego z recyklingu a jego własności i cena.
1h
S 2 –Techniki sortowania w pozyskaniu metali. Efektywność procesów separacji.
1h
S 3, 4 – Mechaniczne i kriogeniczne metody przetwarzania złomu (polimetalicznego
lub/i wielomateriałowego) w celu pozyskania metali.
2h
S 5, 6 – Przetapianie metali i stopów pochodzących z recyklingu.
2h
S 7, 8 – Metalurgiczna rafinacja metali i stopów poddawanych recyklingowi.
2h
S 9 – Podstawowe procesy wykorzystywane w recyklingu żelaza.
1h
2
S 10, 11 – Elektrochemiczna rafinacja metali poddawanych recyklingowi.
2h
S 12, 13, 14 – Podstawy procesów recyklingu wybranych metali tj.: Cu, Al, Zn, Pb,
metale szlachetne, metale lekkie, metale ziem rzadkich.
3h
S 15 – Zajęcia podsumowujące – ocena referatów .
1h
NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE
1. – rzutnik, sprzęt audiowizualny ze standardowym oprogramowaniem
SPOSOBY OCENY ( F – FORMUJĄCA, P – PODSUMOWUJĄCA)
F1 – ocena referatów objętych programem nauczania prezentowanych na seminarium
F2 – ocena aktywności studenta na zajęciach seminaryjnych
P1 – ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu - kolokwium
zaliczeniowe
OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA
Forma aktywności
Godziny kontaktowe z prowadzącym
Średnia liczba godzin na
zrealizowanie aktywności
30W +15S
® 45 h
Przygotowanie referatu
15 h
Zapoznanie się ze wskazaną literaturą
15 h
Suma
å
SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS
DLA PRZEDMIOTU
75 h
4 ECTS
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA
1. R. Benesch, J.Janowski, K. Mamro, Metalurgia Żelaza. Podstawy fizykochemiczne procesów.
2.
3.
4.
5.
6.
Śląsk, Katowice 1976.
A. Kucharski, Recykling metali nieżelaznych, Wydawnictwo AGH, 2010.
F. Łętowski, Podstawy hydrometalurgii, WNT, Warszawa1975.
S. Chodkowski, Metalurgia metali nieżelaznych. WGH Katowice 1962.
F.Habashi, A Textbook of Hydrometallurgy, Metallurgy Extractive Quebec, Quebec, 1999.
Czasopisma dostępne w bazie Elsevier Science w tym głównie: Resources, Conservation &
Recycling, Hydrometallurgy oraz czasopisma o zasięgu krajowym w tym: HutnikWiadomości Hutnicze, Rudy i Metale Nieżelazne, Fizykochemiczne Problemy Mineralurgii.
PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL)
1. dr hab. inż. Anna Konstanciak; [email protected]
2. dr hab. inż. Marek Warzecha, prof. PCz; [email protected]
3. dr inż. Artur Hutny; [email protected]
3
MACIERZ REALIZACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Efekt
kształcenia
EK1
EK2
EK3
Odniesienie
danego efektu
do efektów
zdefiniowanych
dla całego
programu
(PEK)
K_W05, K_W14,
K_U03; K_U04,
K_K01
K_ W05, K_U03,
K_U04, K_K01
K_W47,
K_U01, K_K01
Cele
przedmiotu
Treści
programowe
Narzędzia
dydaktyczne
Sposób
oceny
C1
W 1-7; S2-S9;
S12-S14
1
P1, F1, F2
C2
W 8-13; S10S14
W 14; S1-S2
1
P1, F1, F2
1
P1, F1, F2
C3
II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY
EK1
Student potrafi
przewidzieć skutki i
zasięg biegnących
reakcji chemicznych
odpowiedzialnych za
wydzielenie i rafinację
pozyskiwanego metalu
w pirometalurgicznych
procesach recyklingu.
Na ocenę 2
Na ocenę 3
Na ocenę 4
Student nie potrafi
przewidzieć skutków i
zasięgu biegnących
reakcji chemicznych
odpowiedzialnych za
wydzielenie i rafinację
pozyskiwanego metalu
w pirometalurgicznych
procesach recyklingu.
Student potrafi
częściowo przewidzieć
skutki i zasięg
biegnących reakcji
chemicznych
odpowiedzialnych za
wydzielenie i rafinację
pozyskiwanego metalu
w pirometalurgicznych
procesach recyklingu.
Student potrafi
przewidzieć skutki i
zasięg biegnących
reakcji chemicznych
odpowiedzialnych za
wydzielenie i rafinację
pozyskiwanego metalu
w pirometalurgicznych
procesach recyklingu.
Student nie zna
EK2
Student zna teoretyczne teoretycznych podstawy
hydrometalurgicznych
podstawy
procesów recyklingu
hydrometalurgicznych
metali.
procesów recyklingu
metali.
EK3
Student posiada wiedzę
wystarczającą do
przeprowadzenia
rachunku efektywności
ekonomicznej procesu
recyklingu metalu w
relacji do klasycznej
drogi jego pozyskania.
Student nie posiada
wiedzy wystarczającej
do przeprowadzenia
rachunku efektywności
ekonomicznej procesu
recyklingu metalu w
relacji do klasycznej
drogi jego pozyskania
Na ocenę 5
Student potrafi przewidzieć
skutki i zasięg biegnących
reakcji chemicznych
odpowiedzialnych za
wydzielenie i rafinację
pozyskiwanego metalu w
pirometalurgicznych
procesach recyklingu objęte
programem nauczania,
samodzielnie zdobywa i
poszerza wiedzę przy użyciu
różnych źródeł literaturowych
Student zna częściowo Student zna teoretyczne
Student zna teoretyczne
teoretyczne podstawy
podstawy
podstawy
hydrometalurgicznych
hydrometalurgicznych
hydrometalurgicznych
procesów recyklingu
procesów recyklingu
procesów recyklingu metali
metali.
metali.
objęte programem
nauczania, samodzielnie
zdobywa i poszerza wiedzę
przy użyciu różnych źródeł
literaturowych.
Student posiada
Student posiada wiedzę
Student posiada wiedzę
częściowo wiedzę
wystarczającą do
wystarczającą do
wystarczającą do
przeprowadzenia
przeprowadzenia rachunku
przeprowadzenia
rachunku efektywności
efektywności ekonomicznej
rachunku efektywności ekonomicznej procesu procesu recyklingu metalu w
ekonomicznej procesu
recyklingu metalu w
relacji do klasycznej drogi
recyklingu metalu w
relacji do klasycznej
jego pozyskania oraz potrafi
relacji do klasycznej
drogi jego pozyskania
podać przykłady i dokonać
drogi jego pozyskania
porównania dla wybranych
metali.
III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE (strona www wip. pcz.pl)
1. Informacja gdzie można zapoznać się z prezentacjami do zajęć, instrukcjami do
laboratorium itp.
2. Informacje na temat miejsca odbywania się zajęć
3. Informacje na temat terminu zajęć (dzień tygodnia/ godzina)
4. Informacja na temat konsultacji (godziny + miejsce)
4