Основы технологии переработки руд

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано
Утверждаю
______________________
Руководитель ООП
по направлению 21.05.02
проф. Ю.Б. Марин
_______________________
Зав. кафедрой ОПИ
проф. Александрова Т.Н.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ РУД»
Направления подготовки (специальность): 21.05.02 Прикладная геология
Специализация: «Геологическая съемка, поиски и разведка твёрдых полезных
ископаемых»
Квалификация (степень) выпускника: специалист
Специальное звание: «Горный инженер»
Форма обучения: очная
Составитель: доцент кафедры ОПИ Кусков В.Б.
Санкт-Петербург
2015
1. Цели и задачи дисциплины:
Дисциплина «Основы технологии переработки руд» - обязательная дисциплина
федерального государственного образовательного стандарта, являющаяся комплексной
общетехнической дисциплиной, включающей основы переработки минерального сырья.
Цель изучения дисциплины – формирование у студентов базовых знаний в области
переработки минерального сырья, подготовка выпускников к решению профессиональных
задач, связанных с вопросами переработки минерального сырья, т.е. формирование у
студента достаточного полного и правильного представления об одном из важнейших
этапов в общей технологии использования минерального сырья – их обогащении и
переработке. Знакомство студентов с основными процессами, происходящими при
обогащении и переработке руд минерального сырья, конструкциям и особенностям
работы основных аппаратов, используемых для этих целей. Формирование у студентов
современного научного мировоззрения, развитие творческого естественно-научного
мышления, ознакомление с методологией научных исследований.
Основными задачами дисциплины являются:
изучение конструкций и принципа действия основных аппаратов, используемых
для обогащения и переработки минерального сырья. Способами обогащения и
переработки основных видов минерального сырья и областями применения полученных
продуктов переработки в сфере материального производства.
овладение методами расчета типовых схемам обогащения различных видов
минерального сырья;
формирование:
представлений о роли и использовании минерального сырья в сфере материального
производства;
навыков выбора метода переработки минерального сырья;
навыков практического применения знаний о минералогическом составе полезного
ископаемого для выбора методов его переработки;
способностей для самостоятельного выбора методов обогащения минерального
сырья;
мотивации к самостоятельному повышению уровня профессиональных навыков в
области геологии и горного дела.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Дисциплина ««Основы технологии переработки руд» входит в состав
профессионального цикла подготовки специалистов по направлению «Прикладная
геология» и изучается в 9 семестре.
Изучение дисциплины базируется на знаниях и умениях, полученных при изучении
дисциплин «Кристаллография и минералогия», «Общая геология», «Математика»,
«Информатика» «Физика», «Химия» и др.
Данная дисциплина «Основы технологии переработки минерального сырья»
является предшествующей для получения знаний и умений по следующим дисциплинам:
«Промышленные типы месторождений полезных ископаемых», «Технологическая
минералогия и геммология», «Поисковая минералогия», «Технология обработки
камнесамоцветного сырья» и др.
2
Для изучения дисциплины студенту необходимо: уметь рассчитывать основные
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс
компетенций:
изучения
дисциплины
направлен
на
формирование
следующих
способность к обобщению и анализу информации, постановке целей и выбору путей их
достижения (ОК-1);
уметь логически последовательно, аргументировано и ясно излагать мысли, правильно
строить устную и письменную речь (ОК-3).
готовность использования нормативных правовых документов в своей деятельности
(ОК-5);
стремление к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-9);
использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной
деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и
экспериментального исследования (ОК-10);
готовность к разработке и внедрению технологических процессов, использованию
технической документации, распорядительных актов предприятия (ПК-1)
готовность использовать научные законы и методы при геолого-промышленной оценке
месторождений твердых полезных ископаемых (ПК-2);
демонстрировать пользование компьютером как средством управления и обработки
информационных массивов (ПК-4).
Владеть методами анализа, знанием закономерностей поведения и управления свойствами
горных пород и состоянием массива в процессах переработки твердых полезных ископаемых (ПК6).
ладением методами рационального и комплексного освоения георесурсного потенциала недр
(ПК-8);
владением основными принципами технологий эксплуатационной переработки твердых
полезных ископаемых (ПК-9);
готовностью демонстрировать навыки разработки планов мероприятий по снижению
техногенной нагрузки производства на окружающую среду при эксплуатационной переработке
твердых полезных ископаемых (ПК-11);
использованием нормативных документов по безопасности и промышленной санитарии при
проектировании, строительстве и эксплуатации предприятий по эксплуатационной переработке
твердых полезных ископаемых (ПК-12);
готовностью принимать участие во внедрении автоматизированных систем управления
производством (ПК-14).
вести первичный учет выполняемых работ, анализировать оперативные и текущие
показатели производства, обосновывать предложения по совершенствованию организации
производства (ПК-18).
способностью изучать научно-техническую информацию в области эксплуатационной
переработки минерального сырья;
готовностью
выполнять
экспериментальные
и
лабораторные
исследования,
интерпретировать полученные результаты, составлять и защищать отчеты (ПК-22);
способностью планировать и выполнять аналитические имитационные и экспериментальные
исследования, критически оценивая результаты исследования и делать выводы (ПК-23);
способностью проводить математическое моделирование процессов и объектов на базе
стандартных пакетов автоматизированного проектирования и исследований (ПК-24).
готовностью работать с программными продуктами общего и специального назначения для
моделирования технологий эксплуатационной переработки твердых полезных ископаемых (ПК28).
способностью проводить полевое изучение и анализировать горно-геологическую
информацию о свойствах и характеристиках минерального сырья и вмещающих пород (ПСК-4.1);
готовностью выполнять диагностику минералов, горных пород и руд с использованием
современных методов исследований (ПСК-4.2);
3
владением современными методами обработки, систематизации и интерпретации данных, в
том числе и с использованием программных средств (ПСК-4.3).
В результате освоение дисциплины «Основы технологии переработки минерального сырья»
студент должен:
знать основные физические свойства руд и основных минералов, их структурномеханические особенности, основные методы обогащения минерального сырья: гравитационные,
флотационные, магнитные, и другие методы, методы рудоподготовки, аппараты, применяемые для
обогащения и переработки минерального сырья и особенности их эксплуатации; общие принципы
проектирования фабрик для обогащения минерального сырья; основные технологические
показатели обогащения;
уметь производить сравнительную оценку экономической эффективности применения
различных методов обогащения применительно к данному конкретному сырью; обрабатывать
результаты экспериментов; разрабатывать комплексные технологические процессы и схемы
обогащения минерального сырья; обеспечивающие малоотходные и экологически чистые
технологии; выбирать схемы контроля и автоматизации производственных процессов
обогатительных фабрик; проводить измерения параметров технологического процесса и
оборудования; выбирать и рассчитывать необходимое количество оборудования для реализации
технологической схемы обогащения; рассчитывать основные параметры обогатительного
оборудования; выбирать и определять оптимальные режимы ведения технологического процесса в
зависимости от вещественного состава и гранулометрической характеристики минерального
сырья; анализировать устойчивость технологического процесса и качество выпускаемой
обогатительной фабрикой продукции;
владеть горной и обогатительной терминологией, навыками использования базы данных
для накопления и переработки производственной и научно-технической информации в области
обогащения полезных ископаемых.
иметь представление о современном состоянии обогащения и переработки минерального
сырья и путях их развития на ближайшую перспективу; об основных научно-технических
проблемах при их обогащении и переработке; о значении минерального сырья; сырьевой
минеральной базе нашей страны;
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы (72 академических часа).
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
Всего часов
51
В том числе:
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа (всего)
В том числе:
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
Контрольная работа
Реферат
Другие виды самостоятельной работы
Работа с литературой
Вид промежуточной аттестации (зачет,
экзамен)
Общая трудоемкость
час
зач. ед.
34
–
–
17
21
–
–
–
21
зачет
9 семестр
51
34
–
–
17
21
–
–
–
–
–
–
21
зачет
72
72
2
2
4
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№
п/п
1
Наименование раздела
Введение
2
Подготовительные процессы
3
Основные процессы
4
Вспомогательные процессы.
5
Основные
переработке
сырья.
Содержание раздела
Цели и задачи курса. Связь с другими дисциплинами.
Организация изучения дисциплины Минеральное сырье и
его роль в сфере материального производства. Назначение
обогащения
и
переработки
минерального
сырья.
Подготовительные, основные и вспомогательные процессы.
Основные технологические показатели..
. Определение гранулометрического состава материалов.
Ситовой анализ, методика его проведения.
Дробление. Назначение процесса. Стадии дробления, схемы
дробления. Основные виды дробилок.
Грохочение.
Назначение
операции
грохочения.
Эффективность грохочения. Виды грохотов. Неподвижные
грохота. Подвижные (механические) грохота.
Измельчение.
Назначение
измельчения.
Схемы
измельчения. Виды мельниц.
Классификация. Назначение классификации. Основные
виды классифицирующих устройств.
Современное состояние подготовительных процессов.
Гравитационное обогащение. Обогащение отсадкой.
Определение процесса. Виды отсадочных машин.
Обогащение в тяжелых средах. Определение процесса.
Виды тяжелосредных сепараторов. Утяжелители. Схемы
тяжелосредной сепарации. Регенерация утяжелителя.
Обогащение в потоках воды, движущихся по наклонной
поверхности. Концентрация на столах, обогащение на
шлюзах и в желобах.
Флотационные методы обогащения. Определение процесса
и область применения. Физико-химические основы
флотации. Флотационные реагенты, их классификация.
Виды
флотационных
машин.
Вспомогательное
оборудование для флотации.
Магнитные методы. Физические основы процесса.
Основные типы сепараторов.
Электрические методы обогащения. Определение процесса,
виды сепараторов.
Специальные методы обогащения. Рудосортировка.
Рудоразборка. Радиометрическая сепарация. Определение
процессов,
виды
радиометрических
сепараторов.
Разделение по форме, упругости, твердости.
Комбинированные методы обогащения.
Обезвоживание и сушка. Назначение процессов и аппараты
для их осуществления. Пылеулавливание. Очистка сточных
вод.
понятия
о
Подготовка минерального сырья к переработке.
минерального Окускование. Способы окускования.
Классификация и использование металлов. Пиро- и
гидрометаллургические процессы, применяемые при
получении металлов.
5
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами
№Наименование обеспечиваемых
№ № разделов данной дисциплины, необходимых
п/п
(последующих) дисциплин
для изучения обеспечиваемых (последующих)
дисциплин
1
2
3
4
5
1
«Технологическая минералогия и
+
+
+
геммология»
2
«Поисковая минералогия»
+
+
3
«Технология
обработки
+
+
камнесамоцветного сырья»
4
«Промышленные
типы
+
+
месторождений
полезных
ископаемых»
Введение
Подготовительные процессы
Основные процессы
Вспомогательные процессы
4
Основные понятия о переработке
минерального сырья.
ИТОГО:
1
2
3
4
10
14
4
2
3
8
6
34
17
Всего час.
СРС
Семинары
Лаб. зан.
Наименование раздела
дисциплины
Практ. зан.
№
п/п
Лекции
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
3
8
4
6
7
21
28
8
8
21
72
6. Лабораторный практикум
№
№ раздела
дисциплины
1
1
2
2
3
3
Итого:
Трудоемкость
(час.)
Определение и расчет технологических показателей
3
обогащения.
Определение
гранулометрического
состава
8
материалов.
Изучение процесса грохочения.
Изучение процесса дробления.
Изучение процесса измельчения.
Опыты отсадки.
6
Обогащение на качающемся столе.
Изучение процесса магнитной сепарации.
Опыты флотации.
17
Наименования лабораторных работ
7. Практические занятия (семинары)
Практические занятия не предусмотрены учебным планом.
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ), рефератов
Курсовой проект (работа) не предусмотрен учебным планом.
6
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) Основная литература
1. Авдохин В.М. Основы обогащения полезных ископаемых. Т. 1 Обогатительные
процессы: Учебник для вузов. 2- изд., стер.: М.: Издательство Московского
государственного горного университета, издательство «Горная книга», 2008. – 417 с.
2. Авдохин В.М. Обогащение полезных ископаемых. Т. 2 Технологии обогащения
полезных ископаемых: Учебник для вузов. 2- изд., стер.: М.: Издательство Московского
государственного горного университета, издательство «Горная книга», 2008. – 310 с.
3. Основы обогащения полезных ископаемых. Методические указания к
лабораторным работам. / Национальный минерально-сырьевой университет «Горный».
Сост. Кусков В.Б. СПб, 2014, 43 с. Заказ 797. С 266.
4. Основы технологии переработки минерального сырья. Методические указания к
лабораторным работам. / Национальный минерально-сырьевой университет «Горный».
Сост. Кусков В.Б., Кускова Я.В. СПб, 2014, 43 с. Заказ 798. С 267.
б) Дополнительная литература
5. Лукина К.И., Шилаев В.П., Якушкин В.П. и др. Процессы и основное оборудование
для обогащения полезных ископаемых. Электронное мультимедийное учебное пособие.
М.: Изд-во МГОУ, 2009.
6. Кожевников И.Ю. и др. Металлургия, технология переработки угля и
неметаллических полезных ископаемых. - М., Недра, 1984.
в) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
1) Поисковые системы Yandex, Google, Rambler, Yahoo и др.
2) Информационно-издательский центр по геологии и недропользованию
Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации - ООО
"ГЕОИНФОРММАРК"- http://www.geoinform.ru/
3) Информационно-аналитический центр «Минерал» - http://www.mineral.ru/
10. Материально–техническое обеспечение дисциплины:
Специализированные аудитории, используемые при проведении лекционных и
практических занятий, оснащены мультимедийными проекторами и комплектом
аппаратуры, позволяющей демонстрировать текстовые и графические материалы.
Лекционный курс читается с мультимедийным сопровождением - демонстрацией
презентационного материала с помощью мультимедийного проектора. В учебном
процессе используется комплект демонстрационных стендовых материалов по основным
разделам курса. Также для проведения занятий используется компьютерный класс,
оборудованный техникой из расчета один компьютер на одного обучающегося, с
обустроенным рабочим местом преподавателя, объединенные локальной сетью.
Имеются специализированные лаборатории гравитационных, флотационных,
магнитных, электрических и специальных методов обогащения, исследования руд на
обогатимость оснащенные современным лабораторным оборудованием и приборами, в
частности, цифровыми встряхивателями фирмы «Laarmann» с наборами сит; щековой
дробилкой с загрузочным бункером фирмы «Laarmann»; концентрационным столом
Холман (Holman) 800 со сменными деками; отсадочной машиной; винтовым сепаратором;
флотационной машиной фирмы «Laarmann».
7
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
В соответствии с требованиями ФГОС ВПО реализация компетентностного подхода
предусматривает широкое использование в учебном процессе активных и интерактивных
форм проведения занятий в сочетании с внеаудиторной работой с целью формирования и
развития профессиональных навыков обучающихся.
В учебном процессе используются такие формы занятий как лекции, проблемные
лекции, обзорные лекции, лекции-беседы (на основе принципа диалогового общения).
Воспитание у студентов общеинженерной культуры включает ясное понимание
необходимости процессов переработки минерального сырья, и исключительной роли
минерального сырья без которого нормальное существование современной цивилизации
невозможно. А также понимание того, что без переработки минерального сырья его
использование в сфере материального производства невозможно.
В конце семестра контроль осуществляется в форме зачета (9 семестр). Контроль в
течение семестра включает проверку и защиту студентами лабораторных занятий.
Курс предполагает как аудиторную (лекции и лабораторные занятия), так и
самостоятельную работу студентов.
На лекциях излагаются основные теоретические положения и концепции курса,
дающие студентам информацию, соответствующую программе.
Задача лабораторных занятий – развитие у студентов навыков по применению
теоретических положений к решению практических проблем. Лабораторные работы
позволяют изучить подготовительные и основные обогатительные процессы на
действующих лабораторных аппаратах, что существенно улучшает понимания принципа
действия основных обогатительных аппаратов.
Оценка знаний студентов проводится ходе сдачи зачета.
Используются иллюстративные видеоматериалы (видеофильмы, фотографии,
аудиозаписи, компьютерные презентации), демонстрируемые на современном
оборудовании, ведение полевых и лабораторных работ, опросы в интерактивном режиме.
Для оперативного контроля усвоения студентами лекционного материала
периодически проводится контрольный опрос на лекциях.
Для углубленного изучения конкретного раздела дисциплины практикуется
написание оформление презентаций.
В процессе преподавания дисциплины ««Основы технологии переработки руд» в
качестве формы промежуточной аттестации студентов используется методика
ежемесячной аттестации обучающегося по итогам выполнения лабораторных работ.
Рекомендуется использовать тестирование в качестве формы текущей аттестации
студентов.
Практикуется активное использование преподавателями инновационных методов
обучения,
предусматривающих
актуализацию
творческого
потенциала
и
самостоятельности студентов: проведение учебно-исследовательской работы и подготовка
докладов по их результатам; организация деловых игр и дискуссий по актуальным
вопросам теории и практики, использование информационно - справочных систем и
Интернет – ресурсов.
Разработчик:
(Горный университет)
(место работы)
доцент
(занимаемая должность)
Кусков В.Б.
(инициалы, фамилия)
8