6B07219 Металлургия цветных металлов в Satbayev University

Курс развивает у студентов следующие умения: изображать всевозможные сочетания геометрических форм на плоскости, производить исследования и их измерения, допуская преобразования изображений; создавать технические чертежи, являющиеся основным и надежным средством информации, обеспечивающим связь между проектировщиком и конструктором, технологом, строителем, в среде AutoCAD.

Курс основан на изучении математического анализа в объеме, позволяющим исследовать элементарные функции и решать простейшие геометрические, физические и другие прикладные задачи. Основное внимание уделяется дифференциальному и интегральному исчислениям. В разделы курса входят дифференциальное исчисление функций одной переменной, производная и дифференциалы, исследование поведения функций, комплексные числа, многочлены. Неопределенные интегралы, их свойства и способы вычисления. Определенные интегралы и их применения. Несобственные интегралы.

Общая информация о минералогии. Образование минералов в природе. Основные понятия о кристаллах. Свойства минералов и их классификация. Изучены свойства минералов, используемых при переработке различного минерального сырья для получения металлов. Понятия о полезных ископаемых и месторождениях. Месторождения полезных ископаемых Республики Казахстан.

Курс изучает основные физические явления и законы классической и современной физики; методы физического исследования; влияние физики как науки на развитие техники; связь физики с другими науками и ее роль в решении научно-технических проблем специальности. Курс охватывает следующие разделы: механика, механические гармонические волны, основы молекулярно-кинетической теории и термодинамики, электростатика, постоянный ток, электромагнетизм, геометрическая оптика, волновые свойства света, законы теплового излучения, фотоэффект.

Дисциплина является продолжением Математики 1. В разделы курса входят элементы линейной алгебры и аналитической геометрии. Рассматриваются основные вопросы линейной алгебры: линейные и самосопряженные операторы, квадратичные формы, линейное программирование. Дифференциальное исчисление функции нескольких переменных и его приложения. Кратные интегралы. Теория определителей и матриц, линейных систем уравнений, а также элементы векторной алгебры. Включены элементы аналитической геометрии на плоскости и в пространстве.

Цель дисциплины - изучение основных понятий и законов химии; фундаментальных закономерностей химической термодинамики и кинетики; квантово-механической теории строения атома и химической связи. Растворы и их типы, окислительно-восстановительные процессы, координационные соединения: образование, устойчивость и свойства. Строение вещества и химия элементов.

Теория пиро-, гидро- и электрометаллургических процессов: основные закономерности, кинетика и термодинамика реакций, а также свойства металлургических расплавов. Описаны такие процессы, как ликвация, перекристаллизация, дистилляция, ректификация, растворение, экстракция, ионный обмен, цементация и осаждение металлов и оксидов из растворов газами и др.

Дисциплина изучает задачи экологии как науки, экологические термины, законы функционирования природных систем и аспекты экологической безопасности в условиях трудовой деятельности. Мониторинг окружающей среды и управление в области ее безопасности. Источники загрязнения атмосферного воздуха, поверхностных, подземных вод, почвы и пути решения экологических проблем; безопасность жизнедеятельности в техносфере; чрезвычайные ситуации природного и техногенного характера

Технологические и теоретические основы металлургических процессов производства меди, никеля, свинца и цинка. Свойства этих металлов и их соединений, подготовка сырья к металлургической переработке. Пирометаллургические и гидрометаллургические способы переработки: обжиг, плавка конвертирование, огневое рафинирование, выщелачивание, очистка растворов, электролиз и их аппаратурное оформление. Способы переработки промпродуктов и новые технологии для повышения комплексности использования в металлургии тяжелых цветных металлов.

Процессы подготовки минерального сырья к обогащению, основные закономерности, используемые при их реализации, процессы разделения минералов на основе контрастности физических и физико-химических свойств, законы физики и химии, положенные в основу этих процессов, вспомогательные процессы, реализуемые в технологиях обогащения твердых полезных ископаемых, конструкции аппаратов, используемых в различных стадиях технологий переработки минерального сырья, технологии очистки сточных вод и складирования отходов обогатительных фабрик, контроль за качеством, производимой продукции, исследования на обогатимость.

Дисциплина изучает сущность, причины возникновения, причины устойчивого развития коррупции как с исторической, так и с современной точек зрения. Рассматривает предпосылки и воздействия для развития антикоррупционной культуры. Изучает развитие противодействия коррупции на основе социальных, экономических, правовых, культурных, нравственных и этических норм. Изучает проблемы формирования антикоррупционной культуры на основе взаимосвязи с различного вида общественными отношениями и различными проявлениями.

Курс физическая химия позволяет формировать у студентов способности понимать физико-химическую сущность процессов и использовать основные законы физической химии в комплексной производственно-технологической деятельности. В процессе обучения студент изучает законы термодинамики; основные уравнения химической термодинамики; методы термодинамического описания химических и фазовых равновесий в многокомпонентных системах; свойства растворов; основы электрохимии; основные понятия, теории и законы химической кинетики и катализа.

Теория ликвационных методов рафинирования металлов, процессов испарения, возгонки, конденсации и сублимации, свойства оксидных и сульфидных расплавов, термодинамика и кинетика процессов окисления металлов, углерода и восстановления оксидов, физико-химические основы переработки сульфидов. Термодинамика и кинетика процессов выщелачивания, экстракции и сорбции.

Производство чугуна и железа: сырые материалы и их подготовка; конструкция доменной печи; доменный процесс; оборудование и работа обслуживающих доменную печь участков; показатели работы доменных печей; способы внедоменного (бескоксового) получения железа. Производство стали: общие основы сталеплавильного производства; конвертерное производство стали; мартеновское производство стали; выплавка стали в электрических печах; слитки и разливка стали; непрерывная разливка стали; современные технологии получения стали высокого качества; внепечная обработка стали; комплексные технологии внепечной обработки чугуна и стали; производство стали в агрегатах непрерывного действия; переплавные процессы. Производство цветных металлов: металлургия меди; металлургия никеля; металлургия алюминия; получение других цветных металлов.

Дисциплина изучает основы предпринимательской деятельности и лидерства с точки зрения науки и закона; особенности, проблемные стороны и перспективы развития; теорию и практики предпринимательства как системы экономических, организационных и правовых отношений бизнес-структур; готовность предпринимателей к инновационной восприимчивости. Дисциплина раскрывает содержание предпринимательской деятельности, этапов карьеры, качеств, компетенций и ответственности предпринимателя, теоретического и практического бизнес-планирования и экономической экспертизы бизнес-идей, а также анализа рисков инновационного развития, внедрения новых технологий и технологических решений.

Металлургия алюминия. Объемы производства и сферы применения. Свойство алюминия. Сырьевая база производства глинозема и алюминия. Производство глинозема. Производство алюминия. Производство магния. Объемы производства и сферы применения. Свойства магния и его соединений. Сырье и его подготовка. Теоретические основы электролитического получения магния. Производство титана. Объемы производства и сферы применения. Свойства титана и его соединений. Месторождения и руды титана. Переработка рудного сырья. Выплавка титановых шлаков. Производство четыреххлористого титана. Металлотермическое производство титана. Титановые сплавы.

Основные законы теоретической и прикладной электрохимии. Технологические основы электрорафинирования и электроосаждения цветных металлов в водных и расплавленных средах, гальванического покрытия поверхности изделий, а также получения порошков металлов в условиях электролиза.

Цветная металлургия Республики Казахстан отличается многообразием используемого сырья, сложными технологическими схемами, большими объемами получаемых техногенных материалов, которые необходимо эффективно перерабатывать с извлечением ценных компонентов. Комплексная переработка полиметаллического сырья для производства тяжелых цветных металлов. Комплексная переработка полиметаллического сырья для производства легких металлов. Комплексная переработка полиметаллического сырья для производства редких металлов. Руды цветных металлов – сырье для производства малых металлов и рассеянных элементов. Эффективность комплексного использования сырья на предприятиях цветной металлургии.

Цель изучения: приобретение студентами знаний в области физико-химических основ из важнейших методов разделения и очистки металлов и их практическое применение. Реферат: методы разделения, концентрирования и очистки металлов (экстракция, ионный обмен, электролиз и электродиализ, кристаллизация из растворов и расплавов, очистка и разделение металлов методами вакуумной и газофазной металлургии и др.).), приборостроение технологических процессов, инженерные методы расчета очистки металлов.

Состав и свойства газовой фазы. Термодинамика металлургических процессов. Теория диссоциации и прочности химических соединений. Структура и свойства оксидных и металлических расплавов. Основы взаимодействия металлических и оксидных фаз. Кинетика процессов. Подготовка сырья к металлургическому процессу. Классификация металлов. Металлургия черных металлов. Производство чугуна и стали. Металлургия цветных металлов. Гидрометаллургия. Пирометаллургия. Металлургические расчеты

Понятие "редкие металлы", техническая классификация этих металлов. Положение редкоземельных металлов в периодической таблице элементов Менделеева и особенностей технологии получения редких металлов. Физические и химические свойства, области применения, источники сырья редких металлов. Основные процессы переработки сырья, содержащего редкие металлы, с производством готовой продукции в виде химических соединений или чистых металлов. Физико-химические основы и технология производства рассеянных редких металлов (рений, селен, теллур, германий, галлий, индий, таллий), дана характеристика физических и химических свойств, областей применения этих металлов. Рассмотрены способы производства химических соединений рассеянных металлов из рудного и вторичного сырья, использование жидкостной экстракции и ионообменных смол в схемах переработки растворов, вопросы комплексного использования сырья. Освещены и сопоставлены способы восстановления металлов из различных соединений и производства компактных металлов методами плавки и порошковой металлургии.

Свойства и область применения благородных металлов и их соединений. Источники сырья и история развития добычи благородных металлов (золота и серебра). Типы руд, минералы, обогащение и подготовка сырья к металлургической переработке. Теоретические основы и практика процессов вскрытия (разложения) минералов коренных и россыпных руд и извлечения из них благородных металлов. Аффинаж благородных металлов. Аппаратурное оформление основных процессов. Способы попутного извлечения благородных металлов из промпродуктов и отходов металлургического производства. Новые технологии в металлургии благородных металлов.

Цель изучения: дать студентам знания о взаимодействии металлов с окружающей средой вокруг них, о механизме этого взаимодействия; научить использованию физико-химических закономерностей для прогнозирования коррозионной стойкости металлов, применять соответствующие методы защиты. Классификация коррозионных процессов. Пленки на металлах. Механизм диффузии в защитных пленках. Электрохимическая коррозия. Термодикнамика электрохимичекской коррозии. Вторичные процессы и продукты электрохимической. Классификация методов защиты. Методы защиты от химической и электрохимичекской коррозии.

Вопросы теории и практики современных автогенных процессов переработки сырья цветных металлов (КИВЦЭТ, ПЖВ, Оутокумпу- Оу, QSL, Ausmelt, Isasmelt и др.). Технологические схемы производств, конструкции и принцип работы металлургических агрегатов, основные технико-экономические показатели процессов.

Цель обучения: приобретение студентом знаний в области производства порошковых материалов, ознакомление с их основными свойствами и методами получения. Реферат: классификация методов получения порошковых материалов. Механические методы получения порошковых материалов. Редукторы применяющиеся в порошковой металлургии. Получение порошков методами восстановления химических соединений металлов. Примеры получения порошковых металлов методами высококтемпературного восстановления химических соединений. Получение порошковых материалов восстановления из растворов.

Цель изучения: приобретение студентами знаний в области получения композиционных материалов, ознакомление с классификацией, методами определения и свойствами композиционных материалов. Краткое содержание: Определение и классификация композиционных материалов. Основные понятия механики композиционных материалов: модуль упругости, прочность, разрушение, химическая, тепловая и механическая устойчивость. Компоненты, используемые при производстве композиционных материалов: матричные и армирующие материалы и их получение.

Геохимические процессы в земной коре. Формирование минералов и месторождений цветных и черных металлов. Методами геотехнологии. Возможности извлечения металлов геотехнологическими методами. Выбор метода геотехнологии добычи металлов в соответствии с характером и состоянием запасов руды. Подземные, скважинные и групповые выщелачивания. Влияние природы реагента на извлечение металлов.

Техническая термодинамика. Введение в металлургическую теплотехнику. Теплогенерация за счет химической энергии топлива и электроэнергии. Основные положения теории теплообмена. Передача тепла теплопроводностью. Передача тепла конвекцией. Теплообмен излучением. Механика жидкостей и газов. Основы теории подобия и моделирования. Основы общей теории печей. Тепловая работа и конструкции обжиговых и сушильных печей. Плавильные и литейные печи. Огнеупорные материалы. Энергетическое оборудование. Использование вторичных энергоресурсов.

В дицпилине рассмотрены разделы: методологические основы научного познания и творчества; организация и проведение экспериментальных исследований. Методы теоретического и эмпирического уровня исследований. Обработка и анализ данных, их оформление в отчет. Техника работы с литературой. Техника лабораторного эксперимента. Ознокомление процессами и аппаратами для проведения экспериментальных работ. Проверка воспроизводимости опытов. Методы обработки результатов эксперимента. Основы и методы планирования эксперимента. Планирование эксперимента первого порядка и полного, дробного факторного экспериментов. Оптимизация. Градиентный метод планирования эксперимента. Сущность метода симплекс-планирования.

Курс «Процессы переработки техногенных отходов» рассматривает способы переработки техногенного сырья некоторых тяжелых цветных, благородных, легких и редких металлов. Освещаются современные пиро- и гидрометаллургические способы переработки техногенных отходов, основные технологические схемы и аппаратурное оформление процессов производства основных тяжелых, редких, легких и благородных металлов из кусковых отходов, шлаков, пылей, шламов, промышленных растворов.

Основные понятия и определения рабочего тела и его основных параметров, анализ фундаментальных законов термодинамики, термодинамических процессов, дифференциальных уравнений термодинамики, истечения и дросселирования газов и паров. Взаимное превращение теплоты в работу, взаимосвязь между тепловыми, механическими и химическими процессами, которые совершаются в тепловых и механизмы охлаждения. Теплогенерация за счет химической энергии топлива и электроэнергии. Основные положения теории теплообмена.

Физико-химические основы и технология производства цветных металлов из рудного и вторичного сырья. Характеристика исходным материалам, методам их шихтоподготовки, пиро- и гидрометаллургической переработки. Оборудование, технико-экономические показатели современных металлургических процессов. Комплексное использование сырья, защита окружающей среды, перспективы развития металлургии.

Основные процессы плавки сплавов цветных металлов включает вопросы теоретического, технологического и конструктивного характера в области традиционных и новых процессов металлургии. Приобретение компетенций по анализу технологий производства металлов, разработке технологических схем и конструкций металлургических агрегатов и проведению технологических расчетов.

Курс "Передельная металлургия и дизайн продукции" рассматривает процессы и технологии 2-го передела – рафинирование черновых металлов, производство стали и сплавов, способы переработки металлического лома; процессы и технологии 3-го передела – обработку металлов давлением в целях получения металлических изделий заданного дизайна; процессы и технологии 4-го передела – дополнительную обработку проката; производство метизов; переработку передельных шлаков, а также методы современного дизайна с применением 3D-моделирования продукции.

Классификация огнеупорных материалов. Сырье для получения. Огнеупорные изделия. Принципиальная схема производства и структура огнеупоров. Структура огнеупоров. Рабочие свойства огнеупорных материалов: огнеупорность, газопроницаемость, постоянство размеров, термостойкость, химическая стойкость и шлакоустойчивость. Физические свойства огнеупоров: термический коэффициент расширения, теплоемкость, теплопроводность, электропроводность. Характеристики некоторых огнеупорных материалов (кремнеземистые, алюмосиликатные, шамотные, высокоглиноземистые, на магнезиальной основе и другие).

Курс «Пылеулавливание и очистка газов в цветной металлургии» рассматривает процессы, происходящие в различных газоочистных аппаратах, конструкцию пылеуловителей, условия и особенности их эксплуатации, а также методы их расчета. Изучаются схемы, применяемые для очистки газов от пыли и вредных газообразных компонентов в различных цехах предприятий черной и цветной металлургии.

Общие основы инвестиционного и комплексного технологического проектирования, характеристика современных металлургических цехов, производств, предприятий как объектов проектирования в их классическом, вероятностно-статистическом и ценологическом видениях, методика разработки проекта на начальных предпроектных, проектных и послепроектных стадиях, характеристика и принципы компоновки всех основных технологических переделов в черной и цветной металлургии

Особенности технологий получения чистых тугоплавких металлов. Тенденции развития металлургии тугоплавких металлов в XXI в. Перспективы применения тугоплавких металлов. Получение сплавов на основе тугоплавких металлов методами прямого синтеза и восстановления. Получение сплавов на основе тугоплавких металлов методами осаждения из газовой фазы, электролиза и с помощью плазмы. Теоретические основы процессов механического легирования. Организация и ход процесса механического легирования. Влияние реагентов, контролирующих процесс. Технология литейных сплавов. Получение спеченных материалов и сплавов.

Современные способы переработки вторичного сырья. Новые процессы дополнительного извлечения цветных и ценных металлов из вторичного сырья. Характеристика вторичного сырья, особенности строения, формы нахождения цветных и ценных металлов. Выбор и обоснование способов переработки вторичного сырья, экономический анализ и оценка возможной их переработки. Безотходные, экологически чистые технологии переработки вторичного сырья с комплексным извлечением ценных металлов.

Основные факторы воздействия металлургии на окружающую среду. Потребление первичных и вторичных ресурсов. Экономия материалов и энергии. Общие принципы создания экологически чистой металлургии и предъявляемые к ней требования. Формирование экологической стратегии на заводах полного цикла. Классификация техногенных ресурсов. Плата за загрязнение окружающей среды. Оценка экологического ущерба. Эколого-экономическая эффективность. Основные задачи, объекты, методики и классификация системы экологического мониторинга. Система экологического менеджмента. Экологическая сертификация. Основные положения серии стандартов и сертификация на соответствие стандартам ISO 14000.

Цель изучения дисциплины: формирование у студентов систематизированных знаний об основных видах топлива и его сжигании, классификации и общей характеристике работы печей, материалов, используемых в печестроении, программа курса предусматривала изучение элементов и конструкций ряда печей, используемых в цветной и черной металлургии.

Теоретические знания основных пирометаллургических процессов; теоретические знания процессов обжига сульфидов, оксидов металлов: окислительный, сульфидирующий, сульфатизирующий, хлорирующий и др.; теоретические знания процессов плавки; практические навыки проведения термодинамического анализа процессов обжига и плавки, практические навыки выполнения технологических расчётов процессов обжига и плавки.

Технологические схемы и процессы переработки сырья, содержащего медь, никель и другие связанные с ними ценные компоненты; теоретические основы технологических процессов производства металлов; конструкции металлургических агрегатов и принципы их эксплуатации, режимные параметры и показатели.

Современное состояние и развитие физико-химических методов исследования металлургических систем и процессов; способы измерения температур, вязкости, плотности, электрической проводимости и поверхностного натяжения расплавов, измерения давления паров металлов и их соединений, методы контроля качества металлической продукции; основы термодинамического и кинетического анализа пирометаллургических и гидрометаллургических процессов

Вторичное сырье тяжелых цветных металлов. Подготовка вторичного сырья тяжелых цветных металлов к металлургической переработке. Основы и способы пиро- и гидрометаллургической переработки вторичного сырья тяжелых цветных металлов. Аппаратурное оформление получения вторичных тяжелых цветных металлов. Технология переработки отходов и вторичного сырья свинца, меди, цинка, никеля. Вспомогательные процессы при производстве вторичных тяжелых цветных металлов. Экологические и экономические аспекты производства вторичных тяжелых цветных металлов.

Рассматриваются технологические схемы и физико-химические основы процессов получения свинца и цинка из руд, концентратов и промпродуктов. Освещаются современные пиро- и гидрометаллургические способы получения свинца и цинка, основные технологические схемы и аппаратурное оформление процессов производства этих металлов. Изучаются процессы подготовки сырья к металлургическому переделу, процессы восстановительной плавки в шахтных печах, процессы обжига, выщелачивания, очистки растворов от примесей, огневого рафинирования, электролитического рафинирования в водных средах с получением товарных свинца и цинка. Рассматриваются новые технологии в производстве свинца и цинка.

Понятие о моделях и моделировании, системах и их характеристиках. Теории и критерий подобия для моделирования процессов. Методы идентификации. Методы разработки информационных баз данных. Визуализация и анимация моделей.

практикует знания казахского, русского и иностранного языков для решения задач, возникающих в ходе профессиональной деятельности;

демонстрирует знания культуры, основ правовой системы и законодательства РК;

демонстрирует фундаментальные знания и понимание основных химических закономерностей в металлургических процессах;

осуществляет и корректирует технологические процессы в металлургии цветных металлов;

применяет знания физико-математического аппарата для решения производственных задач, возникающих в технологических процессах металлургии цветных металлов;

осуществляет профессиональную функцию в сфере металлургии, используя методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования;

применяет в практической деятельности принципы рационального использования природных ресурсов;

обосновывает выбор оборудования для осуществления технологических процессов;

применяет прикладные программные средства и современные методы обработки информации в сфере профессиональной деятельности;

применяет экспериментальные расчетные методы для решения различных практико-ориентированных заданий научно-исследовательского характера;

применяет соответствующие методы моделирования физических, химических и технологических процессов в области металлургии;

демонстрирует знания в области научно-технической инновации, умения и навыки поиска, оценки, отбора информации.