Документ 4204642

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 130400
декан ГФ проф. О.И. Казанин
_______________________
И.о. зав. кафедрой ОПИ,
доц. В.Б. Кусков
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ОСНОВЫ ПЕРЕРАБОТКИ МИНЕРАЛЬНОГО
СЫРЬЯ»
Направления подготовки: 130400 Горное дело
Специализация: № 6 «Обогащение полезных ископаемых»
Квалификация (степень) выпускника: специалист, специальное звание
«Горный инженер
Форма обучения: очная
Составитель: доцент кафедры ОПИ Кусков В.Б.
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012
1. Цели и задачи дисциплины:
Цель учебного курса «Основы переработки минерального сырья» является формирование
у студента достаточного полного и правильного представления об одном из важнейших
этапов в общей технологии использования минерального сырья – их обогащении и
переработке. Познакомить с основными процессами, происходящими при обогащении и
переработке руд минерального сырья, конструкциям и особенностям работы основных аппаратов,
используемых для этих целей.
Задачи курса: Студенты в процессе изучения дисциплины должны усвоить основные
конструкции и принцип действия основных аппаратов, используемых для обогащения и
переработки минерального сырья. Познакомиться с типовыми схемами обогащения различных
видов минерального сырья. Познакомить с областью применения основных видов минерального
сырья в сфере материального производства.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Программа дисциплины «Основы переработки минерального сырья» составлена в
соответствии с требованиями к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки
специалиста согласно ФГОС и относится к дисциплинам специализации (С3.В.2). Данная
дисциплина базируется на знаниях, получаемых при освоении таких базовых дисциплин профиля
как «Математика», «Химия», «Информатика» и знаниях, полученных в период обучения в школе.
В дальнейшем знания, полученные в ходе изучения дисциплины, могут быть использованы
при изучении курсов: «Обогащение полезных ископаемых», «Дробление, измельчение и
подготовка сырья к обогащению», «Гравитационные методы обогащения», «Флотационные
методы обогащения», «Магнитные и электрические методы обогащения», «Вспомогательные
процессы» и др.
Для изучения дисциплины студенту необходимо: уметь рассчитывать основные
технологические показатели, знать основную терминологию обогащения и переработки полезных
ископаемых, иметь основные представления о химических веществах, минералах и их
происхождении.
Обучение данному предмету строится на междисциплинарной интегративной основе.
Изучение и успешная аттестация по данной дисциплине являются, наряду с другими
дисциплинами данного учебного цикла, необходимыми для эффективного освоения последующих
профессиональных дисциплин.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных
(ОК) и профессиональных компетенций (ПК).
Общекультурные компетенции (ОК):
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).
стремление к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-9);
осознанием социальной значимости своей будущей профессии, наличием высокой
мотивации к выполнению профессиональной деятельности (ОК-11);
Общепрофессиональные компетенции (ПК):
демонстрировать пользование компьютером как средством управления и обработки
информационных массивов (ПК-4).
В области производственно-технологической деятельности (ПТД):
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).
2
В области научно-исследовательской деятельности (НИД):
способностью изучать научно-техническую информацию в области эксплуатационной
переработки твердых полезных ископаемых (ПК-21);
В области проектной деятельности (ПД):
готовностью работать с программными продуктами общего и специального назначения для
моделирования технологий эксплуатационной переработки твердых полезных ископаемых (ПК28).
способностью анализировать горно-геологическую информацию о свойствах и
характеристиках минерального сырья и вмещающих пород (ПСК-6-1);
готовностью применять современные информационные технологии, автоматизированные
системы проектирования обогатительных производств (ПСК-6-5);
4. В результате изучения дисциплины студент должен:
В результате освоение дисциплины «Основы переработки минерального сырья» студент
должен:
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;
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 и переработки минерального сырья.
5. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы (72 академических часа).
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа (всего)
В том числе:
Курсовой проект (работа)
Всего часов
72
51
–
–
17
4
–
1семестр
72
51
–
–
17
4
–
–
3
Расчетно-графические работы
Контрольная работа
Реферат
Другие виды самостоятельной работы
–
4
–
–
–
4
Вид промежуточной аттестации (зачет,
экзамен)
Общая трудоемкость
час
зачет,
зачет
72
72
зач. ед.
2
2
6. Содержание дисциплины
6.1. Содержание разделов дисциплины
Раздел 1. Основные понятия о переработке минерального сырья. Минеральное сырье и
его роль в сфере материального производства. Назначение обогащения полезных ископаемых.
Подготовительные, основные и вспомогательные процессы обогащения. Основные
технологические показатели обогащения.
Раздел 2. Рудоподготовительные процессы. 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.
Раздел 3. Основные процессы обогащения. Гравитационные методы обогащения.
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. Физикохимические 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.
Раздел 4. Вспомогательные процессы. Обезвоживание и сушка. Назначение процессов и
аппараты для их осуществления. Пылеулавливание. Очистка сточных вод.
Раздел 5. Переработка минерального сырья. Металлургическая переработка руд и
концентратов. Классификация металлов. Пиро- и гидрометаллургические процессы, применяемые
при получении металлов. Подготовка руд и концентратов к металлургической подготовке.
Брикетирование, агломерация и окомкование минерального сырья.
Металлургия черных металлов. Получение чугуна и доменная плавка. Основные процессы,
протекающие, в доменной печи. Ее конструкция и принцип действия. Способы получения чугуна
и стали. Конструкции и принцип действия мартеновских печей, конвертеров и электропечей.
Бездоменные процессы получения железа.
Металлургия тяжелых и благородных металлов. Получение меди из сульфидных
концентратов. Гидрометаллургическая переработка медного сырья. Получение никеля из
сульфидных руд и концентратов. Получение цинка. Получение свинца. Получение золота и
серебра.
4
Металлургия легких металлов. Получение алюминия. Способы переработки бокситов и
нефелина на глинозем. Электролиз алюминия. Рафинирование чернового алюминия. Получение
магния из хлористых солей. Электролиз магния.
Металлургия редких металлов. Переработка вольфрамовых и молибденовых концентратов.
Переработка неметаллических полезных ископаемых. Переработка угля. Коксование угля,
коксовые печи, характеристика продуктов коксования (кокс, коксовый газ и химические продукты
коксования).
Переработка горно-химического сырья. Основное сырье для получения удобрений.
Производство фосфорной кислоты и минеральных удобрений из апатитовых и фосфоритовых
концентратов. Получение калийных удобрений. Основные способы получения серной кислоты.
Производство цемента, стекла.
6.2 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
«Обогащение
полезных
+
+
+
+
ископаемых»
2
«Дробление,
измельчение
и
+
подготовка сырья к обогащению»
3
«Гравитационные
методы
+
обогащения»
4
«Флотационные
методы
+
обогащения»
5
«Магнитные
и
электрические
+
методы обогащения»
6
«Вспомогательные процессы»
+
Основные понятия о переработке
минерального сырья.
2
Рудоподготовительные процессы
3
Основные процессы обогащения
4
Вспомогательные процессы
5
Основные понятия о переработке
минерального сырья.
ИТОГО:
1
2
3
6
12
4
10
6
8
12
12
4
10
34
17
38
Всего час.
СРС
Семинары
Лаб. зан.
Наименование раздела
дисциплины
Практ. зан.
№
п/п
Лекции
6.3. Разделы дисциплин и виды занятий
7. Практические занятия
№
1
2
Не предусмотрены
8. Лабораторный практикум
№ раздела
Трудоемкость
Наименования лабораторных работ
дисциплины
(час.)
Определение основных технологических показателей
3
1
схем обогащения.
Определение крупности материалов.
6
Определение
основных
показателей
работы
2
дробилок.
Определение основных показателей грохочения
5
3
Опыты измельчения.
Изучение процесса отсадки.
Опыты обогащения на качающихся столах.
Опыты обогащения на винтовых шлюзах.
Обогащение флотацией.
Опыты магнитного обогащения.
Опыты электрической сепарации.
Итого:
8
17
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
Основная
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.
Дополнительная
2. 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.
3. Кожевников И.Ю. и др. Металлургия, технология переработки угля и неметаллических
полезных ископаемых. - М., Недра, 1984.
10. Правила подготовки и примерная тематика рефератов:
В середине курса целесообразно написание студентами реферата. Структура и правила
оформления реферата:
1. Размер реферата (не включая титульный лист и список использованной литературы) – 10–
15 листов: Times New Roman, 12 или эквивалент, интервал 1.5, стандартные поля (верхнее и
нижнее – 2 см, левое – 3 см, правое – 1,5 см).
2. Рефераты, написанные от руки, не принимаются.
3. Все приводимые цитаты должны быть заключены в кавычки. Текст должен содержать
ссылки на цитируемые источники.
4. На титульном листе реферата должны быть указаны:

Название предмета, по которому сдается реферат;

Тема реферата;

Фамилия, инициалы и номер группы студента – автора реферата.
5. Реферат должен включать в себя следующие выделенные в тексте разделы:
Введение.
Данный раздел должен содержать следующее:

очень
краткий
пересказ
статьи,
освещающий
суть
рассматриваемого
взаимодействия/объекта исследования/явления;

постановка проблемы в рамках выбранной темы;

обоснование выбора для анализа данной темы и проблемы.
Основная часть.
Данный раздел посвящен непосредственно раскрытию темы, он должен занимать не менее
2/3 объема работы и освещать следующие вопросы:

анализ рассматриваемого в статье взаимодействия/института/явления с использованием
изучаемого в курсе понятийного аппарата и инструментария;

анализ и личную оценку студента (аргументированную на основе материала курса)
адекватности приведенных в статье выводов и/или предлагаемые студентом (исходя из
проведенного анализа) выводы и направления решения проблемы.
Попытки применения в анализе аппарата математического анализа и социологических
методов исследования для построения простых качественных моделей описываемых
явлений/взаимодействий не являются обязательными, но приветствуются.
Заключение.
6
Данный раздел посвящен обобщению полученных в ходе анализа выводов. Он должен
подводить итог написанному в основной части и содержать выводы о том, что аппарат
маркетингового анализа предприятия может привнести в анализ исследуемых явлений.
Список литературы.
Данный раздел должен содержать использованные при написании реферата источники (в
том числе и Интернет–источники), включая источник, из которого была взята анализируемая
статья.
Примерные темы рефератов:
1. Типы дробилок
2. Виды щековых дробилок
3. Виды конусных дробилок
3. Конусная дробилка крупного дробления
4. Конусная дробилка среднего дробления
5. Конусная дробилка мелкого дробления
6. Типы грохотов
7. Неподвижные грохота
8. Подвижные грохота
9. Виды мельниц
10. Мельницы самоизмельчения
11. Классификация в водной и воздушной среде
12. Отсадка. Классификация отсадочных машин
13. Обогащение в тяжелых средах
14. Виды тяжелых сред
15. Тяжелосредные сепараторы
16. Тяжелосредные гидроциклоны
17. Обогащение на концентрационных столах. Виды столов
18. Обогащение в шлюзах. Виды шлюзов
19. Обогащение в желобах. Виды желобов.
20. Обогащение на винтовых сепараторах.
21. Центробежная концентрация. Виды концентраторов.
22. Промывка. Виды промывочных машин.
23. Флотация.
24. Флотационные реагенты
25. Флотационные машины
26. Магнитная сепарация. Виды магнитных сепараторов
27. Электрическая сепарация. Виды электрических сепараторов
28. Специальные методы обогащения
29. Комбинированные методы обогащения
30. Обезвоживание материалов
31. Фильтрация. Виды фильтров.
32. Обогащение железных руд
33. Обогащение угля
34. Обогащение медных руд
35. Обогащение золотосодержащих руд
36. Обогащение алмазосодержащих руд
37. Окускование минерального сырья.
38. Металлы. Металлургия. Классификация металлов
39. Железо, сталь, чугун
40. Золото
41. Титан
42. Медь
43. Никель
44. Получение чугуна
45. Получение стали
46. Получение меди
47. Окускование минерального сырья
48. Брикетирование минерального сырья
7
49. Агломерация минерального сырья
50 Окомкование минерального сырья
51. Переработка угля
52. Коксование угля
53. Переработка горно-химического сырья
54. Получение основных видов удобрений
55. Производство цемента.
11. Материально–техническое обеспечение дисциплины:
компьютеры с доступом в Интернет
доступ к поисковым системам
используются специализированные аудитории с наглядными стендами, таблицами и
диаграммами, мультимедийные материалы.
12. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
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 также невозможно.
В конце семестра контроль осуществляется в форме зачета (1 семестр) и защиты реферата.
Контроль в течение семестра включает проверку и защиту студентами лабораторных занятий.
Курс предполагает как аудиторную, так и самостоятельную работу студентов.
На лекциях излагаются основные теоретические положения и концепции курса, дающие
студентам информацию, соответствующую программе.
Оценка знаний студентов проводится ходе сдачи зачета и защиты реферата.
Организация изучения курса «Основы переработки минерального сырья» предполагает:
а) для преподавателя:
глубокое изучение методологических и практических аспектов тематики курса, поиск,
переработка современных литературных источников;
систематизацию, структурирование материала; подготовку методов и способов контроля
знаний;
постоянную корректировку структуры, содержания курса.
б) для студентов:
наличие аудиторных лекционных занятий, посещение лекций и лабораторных занятий
обязательно;
активная работа на лабораторных занятиях с предварительной самостоятельной подготовкой
на основе материала лекций, основной и дополнительной литературы.
Образовательные технологии: метод проблемного изложения материала, как лектором, так и
студентом; самостоятельное чтение студентами учебной, учебно-методической и справочной
литературы и последующие свободные дискуссии по освоенному ими материалу, использование
иллюстративных видеоматериалов (видеофильмы, фотографии, компьютерные презентации),
демонстрируемых на современном оборудовании, опросы в интерактивном режиме.
Конкретные формы и процедуры текущего, промежуточного и итогового контроля знаний
доводятся до сведения обучающихся в течение первого месяца обучения.
Для организации изучения дисциплины рекомендуются, разработанные кафедрой ОПИ
фонды оценочных средств, которые могут включать домашние задания, контрольные работы,
тесты и методы контроля (защита, зачет), позволяющие оценить знания, умения и уровень
приобретенных компетенций.
Ежемесячно проводится оценка текущей успеваемости в форме аттестации студента и
сведения передаются в деканат.
12. Примеры оценочных средств для текущего контроля успеваемости и
промежуточной аттестации.
1.
2.
Список вопросов:
Что называется обогащением полезных ископаемых?
Каково значение обогащения полезных ископаемых для народного хозяйства?
8
3.
Перечислите основные методы обогащения и укажите, какие физико-химические свойства
лежат в основе этих методов разделения.
4.
Для чего нужны рудоподготовительные операции,?
5.
Дайте определение понятий: концентрат, хвосты и промпродукт.
6.
Что называется выходом, содержанием, извлечением, степенью концентрации и
эффективностью обогащения?
7.
Какие основные виды дробилок существуют?
8.
Как классифицируют мельницы по форме и характеру измельчающих тел, способу разгрузки
пульпы?
9.
Укажите назначение операций грохочения.
10. Приведите схему гидроциклона и укажите принцип его работы.
11. Что называется процессом отсадки? Какова область его применения?
12. Приведите классификацию гидравлических отсадочных машин.
13. В чем сущность процесса пенной флотации?
14. Какие минеральные поверхности называются гидрофильными, а какие гидрофобными?
15. Назначение и классификация флотационных реагентов.
16. Приведите классификацию флотационных машин.
17. На каких физических свойствах обогащаемого материала основано магнитное обогащение?
18. Назовите основные типы магнитных сепараторов и их основные отличительные признаки.
19. В чем заключается сущность электрического обогащения?
20. На чем основано радиометрическое обогащение?
21. Какие процессы радиометрического обогащения Вы знаете?
22. С какой целью выполняют обезвоживание?
23. Назовите типы вакуум-фильтров?
24. Перечислите виды сушилок?
25. Что такое окускование полезных ископаемых и для чего оно нужно?
26. Какие способы окускования Вы знаете?
27. Какие виды металлов Вы знаете?
28. Как используются основные виды металлов?
29. В чем отличие чугуна от стали?
30. Какие способы получения чугуна Вы знаете?
31. Какие основные способы получения стали Вы знаете?
32. Как получают металлическую медь и никель?
33. Как используется уголь?
34. Для чего нужно и как происходит коксование угля?
35. Как получают цемент?
Разработчик:
(Горный университет)
(место работы)
доцент
(занимаемая должность)
В.Б. Кусков В.Б.
(инициалы, фамилия)
9