Проблемы извлечения ценных компонентов из техногенных минеральных образований в современных условиях
Описание: В курсе рассматриваются пути интенсификации существующих и создания новых высокоэффективных способов извлечения ценных компонентов из труднообогатимого минерального сырья природного и техногенного происхождения с решением таких проблем как: полнота и комплексность освоения месторождений твердых полезных ископаемых, обеспечение высокой рентабельности современного минерально-сырьевого комплекса страны и улучшение экологической ситуации в горнопромышленных регионах.
Количество кредитов: 6
Пререквизиты:
- Комплексное использование сырья и отходов металлургического производства
- Современные и перспективные технологии переработки сырьевых ресурсов черной и цветной металлургии
Трудоемкость дисциплины:
| Виды работ | часы |
|---|---|
| Лекции | 30 |
| Практические работы | 30 |
| Лабораторные работы | |
| СРОП | 30 |
| СРО | 90 |
| Форма итогового контроля | экзамен |
| Форма проведения итогового контроля | Устный экзамен |
Компонент: Компонент по выбору
Цикл: Профилирующие дисциплины
Цель
- Цель изучения дисциплины: - ознакомление с подготовкой техногенного и вторичного сырья к металлургическому переделу; - изучение особенностей металлургических технологий получения металлов из техногенного и вторичного сырья; - ознакомление с особенностями технологий утилизации отходов металлургических производств.
Задача
- Задачи изучения дисциплины: - ознакомление с научными основами, последними достижениями и важнейшими направлениями металлургических технологий переработки техногенного и вторичного сырья; - ознакомление с современными и перспективными технологиями экологически чистых технологий переработки вторичного сырья и техногенных отходов; - усвоение принципов обоснования и создания новых технологических процессов и производств, ориентированных на выпуск высококачественной продукции из вторичного и техногенного сырья.
Результат обучения: знание и понимание
- Знать теоретические основы металлургических технологий переработки техногенного и вторичного сырья; основные технологические процессы и аппараты металлургического производства и технико-экономические требования к ним, обеспечивающие качество продукции с учетом решения задач ресурсо- и энергосбережения; направления развития и совершенствования технологий переработки техногенного и вторичного сырья.
Результат обучения: применение знаний и пониманий
- Применять современные технологии для создания и проектирования экологически чистых производств переработки техногенного и вторичного сырья; оценивать потенциально опасные и вредные производственные фак-торы металлургического производства и выбирать меры по обеспечению безопасности жизнедеятельности и защиты окружающей среды; анализировать и обобщать техническую литературу, касающуюся экологически чистых производств в металлургии; описывать получение металлов из техногенного и вторичного сырья структурными технологическими схемами, а металлургические процессы – уравнениями химических реакций; составлять материальные балансы, рассчитывать выход и состав продуктов; решать вопросы охраны окружающей среды и снижения материальных и энергетических затрат.
- Магистрант должен владеть методами: - методами оценки показателей качества металлургических техногенных ресурсов; - методами управления процессами рециклинга вторичных металлургических материалов.
Результат обучения: формирование суждений
- Магистрант должен знать: - процессы, протекающие при металлургической переработке техногенного и вторичного сырья; - основные характеристики техногенных и вторичных минералов; - аналитические связи между качеством сырья и показателями производства металла.
- Магистрант должен уметь: - определять металлургические характеристики техногенных и вторичных минералов; - проводить ориентировочные расчеты вредных выбросов и оценку экологического состояния существующих и проектируемых технологических процессов и агрегатов; - уметь осуществлять выбор материала для изделий различного назначения с учетом эксплуатационных требований и охраны окружающей среды.
Результат обучения: коммуникативные способности
- владеть обобщенными приемами исследовательской деятельности (постановка задачи, теоретическое обоснование и экспериментальная проверка ее решения).
- владеть основными методами, способами и средствами получения, накопления и переработки информации.
- уметь грамотно пояснять и оформлять результаты эксперимента.
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
- В процессе освоения дисциплины магистрант формирует и демонстрирует следующие общепрофессиональные компетенции: - владеет целостной системой научных знаний об окружающем мире, способностью ориентироваться в ценностях бытия, жизни, культуры; - способен на научной основе организовывать свой труд, оценивать с большой степенью самостоятельности результаты своей деятельности, владеет навыками самостоятельной работы; - способен к приобретению с большой степенью самостоятельности новых знаний с использованием современных образовательных и информационных технологий; - способен самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля, выстраивания и реализацию перспективных линий интеллектуального, культурного, нравственного, физического и профессионального саморазвития и самосовершенствования, способен с помощью коллег критически оценить свои достоинства и недостатки с необходимыми выводами; - способен к целенаправленному применению базовых знаний в области математических, естественных, гуманитарных и экономических наук в профессиональной деятельности; - обладает достаточными для профессиональной деятельности навыками работы с персональным компьютером; - умеет принимать нестандартные решения; - владеет теорией и навыками практической работы; - умеет анализировать научную литературу с целью выбора направления исследования по предлагаемой теме; - способен анализировать полученные результаты, делать необходимые выводы и формулировать предложения; - умеет представлять полученные в исследованиях результаты в виде отчетов.
Методы преподавания
При изучении дисциплины применяются следующие интерактивные технологии: метод заданий, метод презентации информации метод дистанционного зондирования. Лекции проводятся с использованием мультимедийного оборудования. Каждая лекции сопровождается показом лекционных демонстраций (слайд- и видеосюжетов). Для усвоения дисциплины используются интерактивные базы данных, космоснимки разного разрешения, топографические карты разного масштаба. Во время практических работ проводится выезд на природные территории и работа с современными городскими планами и картами. В сочетании с внеаудиторной работой это способствует формированию и развитию профессиональных навыков обучающихся.
Оценка знаний обучающегося
Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.
| Период | Вид задания | Итого |
|---|---|---|
| 1 рейтинг | Тест-опрос "Введение. Цели и задачи курса. Основные понятия" | 0-100 |
| Дополнительный лекционный материал "Техногенные месторождения полезных ископаемых и их особенности" | ||
| Семинарское занятие "Классификации (ТМ) техногенных месторождений по способу образования и экологическому воздействию на окружающую среду" | ||
| Конспект "ТМ угольной подотрасли" | ||
| Доклад-презентация "ТМ цветных и редких металлов" | ||
| Тест-опрос "Техногенные месторождения черных металлов" | ||
| 2 рейтинг | Индивидуальное задание "Методика и техника геолого-экономической оценки ТМ. Основные этапы исследования" | 0-100 |
| Контрольная работа "Аппаратурно методическое обеспечение аналитических исследований ТМ" | ||
| Самостоятельная работа "Технология формирования банка данных по техногенным месторождениям (БД ТМ)" | ||
| Дополнительный лекционный материал "Проблемы охраны и рационального использования недр. Мониторинг ТМ" | ||
| Дополнительный лекционный материал и конспект "Гео-экологическое картирование и составление эколого-геологических карт (ЭГК) по техногенным месторождениям" | ||
| Доклад-презентация "Новейшие методики обогащения и переработки полезных ископаемых ТМ" | ||
| Итоговый контроль | экзамен | 0-100 |
Политика оценивания результатов обучения по видам работ
| Вид задания | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Отлично | Хорошо | Удовлетворительно | Неудовлетворительно | |
| Тестирование. Устный опрос. Письменные работы. Защита лабораторных работ. Текущий, промежуточный и итоговый контроль. | Оценке «отлично» соответствуют: Оценка A, имеющая цифровой эквивалент 4,0 и процентное содержание 95-100%. Данная оценка ставится в том случае, если обучающийся показал творческое осмысление и самостоятельное практическое применение учебного материала, использование дополнительных источников для более глубокого осмысления сущности явлений и процессов, видение когнитивной структуры материала, выявление недостающих элементов структуры, дополнение ими. Высокий уровень самостоятельности и творческого подхода при выполнении задания. Выявление проблемных зон и зон риска. Креативное использование полученных знаний для решения проблемных ситуаций. Оценка A-, имеющая цифровой эквивалент 3,67 и процентное содержание 90-94%. Данная оценка ставится в том случае, если обучающийся показал творческое осмысление и самостоятельное практическое применение учебного материала, использование дополнительных источников для более глубокого осмысления сущности явлений и процессов, видение когнитивной структуры материала, выявление недостающих элементов структуры, их дополнение. Выявление проблемныхзон и зон риска. Креативное использование полученных знаний для решения проблемных ситуаций. Самооценка деятельности, анализ погрешностей в работе и причин их возникновения, самостоятельное исправление их и планирование действий по совершенствованию собственных навыков. | Оценке «хорошо» соответствуют: Оценка B+, имеющая цифровой эквивалент 3,33 и процентное содержание 85-89%. Данная оценка ставится в том случае, если обучающийся показал овладение учебным материалом и практическое его применение. Самостоятельное объединение элементов с целью создания нового. Свободное оперирование учебным материалом различной степени сложности в различных ситуациях. Достаточный уровень самостоятельности и творческого подхода при выполнении задания. Допущение незначительных погрешностей в действиях и умение их исправить по рекомендации преподавателя. Оценка B, имеющая цифровой эквивалент 3,0 и процентное содержание 80-84%. Данная оценка ставится в том случае, если обучающийся показал овладение и свободное оперирование учебным материалом и практическое его применение в стандартных и нестандартных ситуациях. Сопоставляет и дифференцирует имеющиеся данные, с целью дальнейшего их применения. Достаточный уровень самостоятельности и творческого подхода при выполнении задания. Допущение незначительных погрешностей в действиях и умение их исправить под руководством преподавателя. Оценка B-, имеющая цифровой эквивалент 2,67 и процентное содержание 75-79%. Данная оценка ставится в том случае, если обучающийся показал овладение программным материалом, его практическое применение, демонстрация приобретенных навыков в стандартных и нестандартных ситуациях. Наличие естественной мотивации при выполнении заданий. Активное участие в выполнении задания в группе. Допущение погрешностей и ошибок, их исправление по рекомендации преподавателя; Оценка С+, имеющая цифровой эквивалент имеющая цифровой эквивалент 2,33 и процентное содержание 70-74%. Данная оценка ставится в том случае, если обучающийся показал овладение программным материалом, его практическое применение, демонстрация приобретенных навыков в стандартных, а иногда в нестандартных ситуациях. Наличие естественной мотивации при выполнении заданий. Активное участие в выполнении задания в группе. Допущение погрешностей и незначительных ошибок, их исправление под контролем преподавателя. | Оценке «удовлетворительно» соответствуют: Оценка C, имеющая цифровой эквивалент 2,0 и процентное содержание 65-69%. Данная оценка ставится в том случае, если обучающийся показал овладение программным материалом, его практическое применение, наличие навыков выполнения задания по установленным образцам. Стремление самостоятельно выполнять задания, приведение примеров, классифицирование, сравнение и т.д. Затруднение выполнения задания в нестандартных ситуациях. Допущение ошибок, их исправление под контролем преподавателя. Оценка C-, имеющая цифровой эквивалент 1,67 и процентное содержание 60-64%. Данная оценка ставится в том случае, если обучающийся показал понимание учебного материала, механическое его применение в типичных ситуациях. Самостоятельное выполнение заданий без глубокого осмысления его значимости для дальнейшего процесса, следствием которого является неполнота и непоследовательность действий, приводящая к ошибкам. Затруднение выполнения задания в нестандартных ситуациях. Допущение ошибок, их исправление под контролем преподавателя. Оценка D+, имеющая цифровой эквивалент 1,33 и процентное содержание 55-59%. Данная оценка ставится в том случае, если обучающийся показал механическое освоение учебного материала на репродуктивном уровне. Выполнение заданий без глубокого осмысления его значимости для дальнейшего процесса, следствием которого является неполнота и непоследовательность действий, приводящая к ошибкам. Корректировка деятельности под руководством преподавателя. Затруднение в выполнении задания в нестандартных ситуациях; Оценка D, имеющая цифровой эквивалент 1,0 и процентное содержание 50-54%. Данная оценка ставится в том случае, если обучающийся показал механическое освоение учебного материала на репродуктивном уровне под руководством преподавателя. Воспроизведение терминов, понятий и фактов. Использование алгоритма выполнения работ или задания с помощью преподавателя. Возникновение затруднений при выполнении заданий в стандартных и нестандартных ситуациях. | Оценке «неудовлетворительно» соответствует оценка F, имеющая цифровой эквивалент 0 и процентное содержание 0-49%. Данная оценка ставится в том случае, если обучающийся показал не освоение более половины программы модуля (дисциплины). Дополнительные и уточняющие вопросы преподавателя не приводят к коррекции ответа обучающегося. Наличие пробелов в знании основного материала, предусмотренного программой, в ответах допущены принципиальные ошибки, не выполнены отдельные задания, предусмотренные формами текущего, промежуточного и итогового контроля. |
Форма оценки
Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:
- 40% результата, полученного на экзамене;
- 60% результатов текущей успеваемости.
Формула подсчета итоговой оценки:
| И= 0,6 | Р1+Р2 | +0,4Э |
| 2 |
где, Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.
Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:
Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:
| Оценка по буквенной системе | Цифровой эквивалент | Баллы (%-ное содержание) | Оценка по традиционной системе |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Отлично |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Хорошо |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Удовлетворительно |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Неудовлетворительно |
| F | 0 | 0-24 |
Темы лекционных занятий
- Введение
- Техногенные месторождения полезных ископаемых и их особенности
- Классификация техногенных месторождений по способу образования и экологическому воздействию на окружающую среду
- Техногенные месторождения угольной под-отрасли
- Техногенные месторождения цветных и редких металлов
- ТМ черных металлов
- Методика и техника геолого-экономической оценки техногенных месторождений
- Аппаратурно методическое обеспечение аналитических исследований ТМ
- Технология формирования банка данных по техногенным месторождениям
- Проблемы охраны и рационального использования недр
- Новейшие методики обогащения и переработки полезных ископаемых ТМ
Основная литература
- Коннова Н.И. Обогащение и переработка минерального и техногенного сырья: учебник в 2-х частях. Ч. 1. Основы обогащения / Н.И. Коннова, Э.А. Рудницкий. Красноярск: Сиб. федер. ун-т., 2021. - 222 с.
- Чекушин, В. С. Комплексная переработка минерального, вторичного и техногенного сырья благородных металлов : учебник / В. С. Чекушин, Н. В. Олейникова ; Сибирский федеральный университет. – Красноярск : Сибирский федеральный университет (СФУ), 2017. – 158 с.
- Булатов К.В. Современные технологии переработки техногенного сырья [монография / К.В. Булатов, Г.И. Газалеева]; под редакцией кандидата технических наук К.В. Булатова и доктора технических наук Г.И. Газалеевой, Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и проектный институт обогащения и механической обработки полезных ископаемых "ОАО Уралмеханобр". — Екатеринбург : Уралмеханобр, 2019. — 198 с.
- Чекушин, В.С. Комплексная переработка минерального, вторичного и техногенного сырья благородных металлов : учебник / Н.В. Олейникова; В.С. Чекушин .— Эл. изд. — Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2017 .— 158 с.
- Фоменко А.И. Технологии переработки техногенного сырья, Монография / Фоменко А.И., Инфра-инженерия, 2018. - 136 с.
- Абрамов, А. А. Технология переработки и обогащения руд цветных металлов. Т. 3 : учебное пособие : в 2 книгах / А. А. Абрамов. — Москва : Горная книга, [б. г.]. — Книга 1 : Рудоподготовка и Cu, Cu-Py, Cu-Fe, Mo, Cu-Mo,Cu-Zn руды — 2005. — 575 с.
Дополнительная литература
- Абрамов, А.А. Технология переработки и обогащения руд цветных металлов. В 2 кн. Т.3. Книга 2. Pb, Pb-Cu, Zn, Pb-Zn, Pb-Cu-Zn, Cu-Ni, Co-, Bi-, Sb-, Hg- содержащие руды [Электронный ресурс] : учебное пособие / А.А. Абрамов. — Электрон. дан. — Москва : Горная книга, 2005. — 470 с.
- Абрамов, А.А. Переработка, обогащение и комплексное использование твердых полезных ископаемых. Т.2. Технология переработки и обогащения полезных ископаемых [Электронный ресурс] : учебник / А.А. Абрамов. — Электрон. дан. — Москва : Горная книга, 2004. — 510 с.
- Абрамов, А.А. Флотационные методы обогащения [Электронный ресурс] : учеб. — Электрон. дан. — Москва : Горная книга, 2008. — 711 с.
- Карамушка, В.П. Рекультивация объектов добычи и переработки урановых руд [Электронный ресурс] / В.П. Карамушка, Е.Н. Камнев, Р.Е. Кузин. — Электрон. дан. — Москва : Горная книга, 2014. — 183 с.
- Рациональное использование вторичных минеральных ресурсов в условиях экологизации и внедрения наилучших доступных технологий : монография / коллектив авторов ; под науч. ред. д. э. н., проф. Ф. Д. Ларичкина, д. э. н., проф. В. А. Кныша. — Апатиты : Издательство ФИЦ КНЦ РАН, 2019. — 252 с.
