Рабочая программа дисциплины (модуля) наименование: Металлургия меди и никеля

Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное автономное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по образованию

___________________(Т.Э.О’Коннор)

« ____» ___________ 2012 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

НАИМЕНОВАНИЕ: Металлургия меди и никеля

НАПРАВЛЕНИЕ ПОДГОТОВКИ: 150400 «Металлургия»
ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ (НАИМЕНОВАНИЕ ПРОГРАММЫ):

«Металлургия цветных, редких и благородных металлов»

КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ):бакалавр

СЕМЕСТР: 6

КОД МОДУЛЯ В УЧЕБНОМ ПЛАНЕ: Б.3.ВО.33.03

____________________________________________________________________________

ФОРМА ОБУЧЕНИЯ: Очная

ВИД ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ: Экзамен

СОГЛАСОВАНО
Начальник учебно-методического управления ______________ (В.Е.Кузнецов)
Начальник управления образовательных

стандартов и программ _______________ (Н.М.Золотарева)

Зав.кафедрой Цветных металлов и золота ________________ (В.П. Тарасов)

Москва – 2012 г.

Рабочая программа дисциплины (модуля) (РП) составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО, образовательного стандарта НИТУ «МИСиС» на основании ООП и учебного(ых) плана(ов) НИТУ «МИСиС» по направлению(ям)

Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное автономное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по образованию

___________________(Т.Э. О’Коннор)

« ____» ___________ 2012 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

НАИМЕНОВАНИЕ: Металлургия меди и никеля

НАПРАВЛЕНИЕ ПОДГОТОВКИ: 150400 «Металлургия»
ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ (НАИМЕНОВАНИЕ ПРОГРАММЫ):

«Металлургия цветных, редких и благородных металлов»

КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ): бакалавр

СЕМЕСТР: 6

КОД МОДУЛЯ В УЧЕБНОМ ПЛАНЕ: Б.3.ВО.33.03

____________________________________________________________________________

ФОРМА ОБУЧЕНИЯ: очная

ВИД ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ: Экзамен

СОГЛАСОВАНО
Начальник учебно-методического управления ______________ (В.Е. Кузнецов)
Начальник управления образовательных

стандартов и программ _______________ (Н.М. Золотарева)

Зав. кафедрой цветных металлов и золота ________________ (В.П. Тарасов)

Рабочая программа дисциплины (модуля) (РП) составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО, образовательного стандарта НИТУ «МИСиС» на основании ООП и учебного(ых) плана(ов) НИТУ «МИСиС» по направлению(ям)
^{(направление подготовки)} Рецензент:
	Н.Г. Карпов, генеральный директор НТЦ «Латуни»
	^{(И.О.Фамилия должность, уч.звание, уч.степень)}
Автор(ы):
А.Н. Федоров		профессор, доцент, к.т.н.
^{(Фамилия И.О.)}		^{(должность, уч.звание, уч.степень) (Подпись)}
РП обсуждена и одобрена на заседании кафедры

Протокол №			от
Зав. кафедрой				В.П. Тарасов
		^{(кафедра,}	^{подпись,}
РП одобрена на заседании НМСН
по направлению

Протокол №			от
Председатель НМСН по направлению 150400


А.Н. Солонин
			^{подпись,}

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

Цель – подготовка специалиста к научно-технической и организационно-методической деятельности, ориентированной на производство меди и никеля из различных видов сырья

Задачи – научить:

- понимать и правильно оценивать основные технологические процессы производства меди и никеля на основе анализа физико-химических превращений, протекающих в металлургических агрегатах, с учетом комплексности извлечения компонентов сырья и охраны окружающей среды;

- обосновывать технологические схемы переработки сырья, слагаемые из переделов обжига, плавки, конвертирования, выщелачивания и рафинирования металлов.
2 МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) В СТРУКТУРЕ ООП БАКАЛАВРИАТА

Данная дисциплина предназначена для подготовки бакалавров по направлению 150400 «Металлургия» в профессиональном цикле ООП профиль «Металлургия цветных, редких и благородных металлов».

Дисциплина «Металлургия меди и никеля» представляет собой практико-ориентированный этап подготовки бакалавров, входит в состав дисциплин профиля, использует данные, полученные студентами при обучении и на производственных практиках.

Для полноценного освоения учебного материала по дисциплине студент должен владеть русским языком, использовать знания, полученные при изучении химических дисциплин, обогащения руд цветных металлов, основ гидро- и пирометаллургических процессов.

Дисциплина (модуль) вносит вклад в формирование следующих компетенций выпускника:

ОК.В.1 – системный анализ и культура мышления,

ОК.В.4 – информационная культура,

ОК.В.6 – ответственность,

ОК.В.7 – самосовершенствование,

ОПК.В.1 – фундаментальная подготовка,

ОПК.В.3 – ресурсосбережение и энергоэффективность,

ОПК.Н.3_в – решение теоретических и практических типовых задач, связанных с профессиональной деятельностью,

ОПК.Н.4_в – выполнение элементов проектов и комплексных инженерных исследований по профилю с применением базовых и специальных знаний и современных методов,

ПК.П.1_в – умение осуществлять и корректировать технологические процессы в металлургии цветных металлов,

ПК.П.3_в – умение обосновывать выбор оборудования для осуществления технологических процессов,

ПК.П.4_в – умение выбирать методы исследования процессов производства цветных металлов, планировать и проводить необходимые эксперименты, интерпретировать результаты и делать выводы.

Дисциплина (модуль) вносит вклад в формирование следующих результатов обучения по циклу дисциплин (разделу):

Знать:

- основные технологические процессы производства меди и никеля;

- основное технологическое оборудование для производства меди и никеля.
Уметь:

- выполнять расчеты пиро- и гидрометаллургических процессов переработки медного и никелевого сырья;

- применять сведения о физико-химических свойствах материалов и расплавов для управления различными процессами при производстве меди и никеля;

- описывать и объяснять процессы и явления, происходящие при исследованиях в лаборатории или в практической деятельности на предприятии при получении меди, никеля;

- составлять и анализировать возможные технологические схемы переработки медного и никелевого сырья определенного химического, минералогического и фазового составов с учетом комплексности использования его и охраны окружающей среды;

- осуществлять обоснованный выбор оборудования и печей для проведения различных процессов;

- составлять отчетность по выполненной работе с изложением физико-химических основ процессов, приведением графических материалов и обобщающих выводов.
Владеть:

- навыками самостоятельной работы с литературой для поиска информации об отдельных определениях, понятиях и терминах, объяснения их применения в практических ситуациях; решения теоретических и практических типовых и системных задач, связанных с профессиональной деятельностью;

- навыками логического, творческого и системного мышления для построения технологических схем;

- навыками практической работы на современном исследовательском оборудовании;

- навыками проведения измерений и испытаний металлургических процессов;

- методами исследования и постановки экспериментов для решения задач технологии производства меди и никеля.

3. ТРЕБОВАНИЯ К КОНЕЧНЫМ РЕЗУЛЬТАТАМ ОБУЧЕНИЯ
3.1 Таблица 1 – Связь результатов обучения, занятий и компетенций

№ п/п	Результаты обучения	Указать номер и вид обеспечивающего занятия					Код компетенции*
№ п/п	Результаты обучения	ЛК	ПЗ	ЛР	С	СР	Код компетенции*
УРОВЕНЬ «ЗНАТЬ» (знание и понимание)
1	Основные технологические процессы производства меди и никеля	1-17	1-6	1-5	-	ДЗ	ОПК.В.1 ОК.В.1 ОК.В.7 ОПК.В.3
2	Основное технологическое оборудование для производства меди и никеля	1-17	1-6	1-5	-	-	ОПК.В.1 ОК.В.1 ОК.В.7 ОПК.В.3
*УРОВЕНЬ «УМЕТЬ» (в области применения, анализа, синтеза, оценки)*
3	Выполнять расчеты пиро- и гидрометаллургических процессов переработки медного и никелевого сырья		1-6			ДЗ	ОК.В.1 ОК.В.6 ОК.В.7 ОПК.В.3 ОПК.Н.3_в ОПК.Н.4_в ПК.П.4_в
4	Применять сведения о физико-химических свойствах материалов и расплавов для управления различными процессами при производстве меди и никеля	1, 2					ОК.В.1 ОК.В.6 ОК.В.7 ОПК.В.3 ОПК.Н.3_в ОПК.Н.4_в ПК.П.4_в
5	Описывать и объяснять процессы и явления, происходящие при исследованиях в лаборатории или в практической деятельности на предприятии при получении меди и никеля		3-6	1-5		ДЗ	ОК.В.1 ОК.В.6 ОК.В.7 ОПК.В.3 ОПК.Н.3_в ОПК.Н.4_в ПК.П.4_в
6	Составлять и анализировать возможные технологические схемы переработки медного и никелевого сырья определенного химического, минералогического и фазового составов с учетом комплексности использования его и охраны окружающей среды	1-17	1-6	1-5		ДЗ	ОК.В.1 ОК.В.6 ОК.В.7 ОПК.В.3 ОПК.Н.3_в ОПК.Н.4_в ПК.П.3_в ПК.П.4_в
7	Осуществлять обоснованный выбор оборудования и печей для проведения различных процессов	2-17	2-6	2-5			ОК.В.1 ОК.В.6 ОК.В.7 ОПК.В.3 ОПК.Н.3_в ПК.П.4_в
8	Составлять отчетность по выполненной работе с изложением физико-химических основ процессов, приведением графических материалов и обобщающих выводов		1-6			ДЗ	ОПК.В.1 ОК.В.1 ОК.В.6 ОК.В.7 ОПК.Н.3_в ПК.П.4_в
*УРОВЕНЬ «ВЛАДЕТЬ» (опытом, навыками в области применения, анализа, синтеза, оценки)*
9	Навыками самостоятельной работы с литературой для поиска информации об отдельных определениях, понятиях и терминах, объяснения их применения в практических ситуациях; решения теоретических и практических типовых и системных задач, связанных с профессиональной деятельностью		1-6	1-5		ДЗ	ОК.В.7 ПК.П.4_в
10	Навыками логического, творческого и системного мышления для построения технологических схем		1-6			ДЗ	ОК.В.6 ОК.В.7 ОПК.Н.3_в ОПК.Н.4_в ПК.П.4_в
11	Навыками практической работы на современном исследовательском оборудовании			2-5			ОК.В.6 ОК.В.7 ОПК.В.3 ОПК.Н.3_в ОПК.Н.4_в ПК.П.1_в ПК.П.3_в ПК.П.4_в
12	Навыками проведения измерений и испытаний металлургических процессов			1-5			ОК В.1 ОК.В.7. ПК.П.4_в
13	Методами исследования и постановки экспериментов для решения задач технологии производства меди и никеля			1-5			ОК В.1 ОК.В.7. ПК.П.4_в

Примечание 1: ЛК – лекция, ПЗ – практические занятия, ЛР – лабораторная работа, С – семинары, СР – самостоятельная работа обучающихся.
Примечание 2:

* - см. Блок 2, п.2.1 Компетентностная модель выпускника

4. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ (ЧАС)

Общая трудоемкость дисциплины (модуля) составляет: 3 зачетные единицы, 90 акад. часов.

Таблица 2

Вид учебной работы	Трудоемкость, акад. час
Аудиторные занятия, в том числе:	68
Лекции (ЛК)	34
Практические занятия (ПЗ)	17
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)	17
Самостоятельная работа, в том числе:	22
Домашние задания	22
Итого:	90

5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

5.1. Разделы дисциплины (модуля) и виды учебной работы

Таблица 3

№ п/п	Раздел дисциплины (модуля)	Трудоемкость по видам учебной работы (час.)						Формы самостоятельной работы
		всего	очная форма обучения
		всего	ЛК	ПЗ	ЛР	С	СР
1	Вводная часть	8	2	2	2		2	ДЗ
2	Металлургия меди	42	18	6	8		10	ДЗ
3	Металлургия никеля	40	14	9	7		10	ДЗ
	Итого:	90	34	17	17		22

Примечание : ЛК – лекция, ПЗ – практические занятия, ЛР – лабораторная работа, С – семинары, СР – самостоятельная работа обучающихся

5.2 СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ МОДУЛЯ

Таблица 4

№ раздела	№ лекции	Основное содержание	Кол-во часов	Литература
1	1	Основные свойства меди и никеля. Сведения по производству и потреблению. Задачи металлургического производства. Рудное сырье. Принципы и методы получения меди и никеля из рудного сырья.	2	1а, 2а, 1б
2	2	Шихтоподготовка и специальные подготовительные операции (обжиг, агломерация, окускование).	2	1а, 2а, 1б
2	3	Физико-химические основы способов плавки на штейн. Восстановительные, нейтральные и окислительные условия проведения плавок. Фазовые превращения при плавке.	2	1а, 2а, 1б
2	4	Плавка сырых и обожженных медных концентратов на штейн в отражательных и рудно-термических (электрических) печах.	2	1а, 2а, 1б
2	5	Шахтная плавка на штейн. Разновидности шахтной плавки. Физико-химические основы шахтных плавок. Пиритная, полупиритная и медно-серная плавки сульфидного сырья.	2	1а, 2а, 1б
2	6	Конвертирование медных штейнов в горизонтальных конвертерах. Аппаратурное оформление, химизм и технология процессов.	2	1а, 2а, 1б
2	7	Современные методы плавки на штейн. Автогенные процессы, осуществляемые во взвешенном состоянии (кислородно-факельная и кислородно-взвешенная плавки).	2	1а, 2а, 1б
2	8	Автогенные процессы, осуществляемые в расплавах (процесс Айзасмелт, процесс Ванюкова).	2	1а, 2а, 1б
2	9	Рафинирование черновой меди. Огневое рафинирование, технология и аппаратура. Электролитическое рафинирование меди, теоретические основы и технология.	2	1а, 2а, 1б
2	10	Гидрометаллургическая переработка медных руд и концентратов.	2	1а, 2а, 1б
3	11	Переработка окисленных никелевых руд на ферроникель. Подготовка руд к плавке, рудно-термическая электроплавка, рафинирование ферроникеля.	2	1а, 2а, 1б
3	12	Переработка окисленных никелевых руд плавкой на штейн. Подготовка руд к плавке, восстановительно-сульфидирующая шахтная плавка.	2	1а, 2а, 1б
3	13	Переработка окисленных никелевых руд с применением процесса Ванюкова плавкой на штейн и ферроникель.	2	1а, 2а, 1б
3	14	Конвертирование никелевых штейнов, технология получения огневого никеля из никелевого файнштейна.	2	1а, 2а, 1б
3	15	Технологическая схема переработки сульфидных медно-никелевых руд и концентратов. Особенности плавки и конвертирования медно-никелевых штейнов.	2	1а, 2а, 1б
3	16	Разделение медно-никелевого файнштейна, переработка богатого медного и никелевого концентратов.	2	1а, 2а, 1б
3	17	Электролитическое рафинирование никеля.	2	1а, 2а, 1б
		Итого:	34

5.3 ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

Таблица 5*

№ раздела	№ пр. занятия	Наименование	Кол-во часов	Литература
1	1	Расчет рационального состава медного сульфидного концентрата	2	1а, 2а, 1б
2	2	Расчет обжига медного концентрата в кипящем слое	2	1а, 2а, 1б
2	3	Расчет процесса плавки сульфидного концентрата в электротермической печи	4	1а, 2а, 1б
3	4	Расчет плавки окисленной никелевой руды на штейн в печи Ванюкова	4	1а, 2а, 1б
3	5	Расчет операции конвертирования никелевого штейна	2	1а, 2а, 1б
3	6	Расчет процесса электролитического рафинирования чернового никеля	3	1а, 2а, 1б
		Итого:	17

5.4. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ

Программой модуля семинарские занятия не предусмотрены.

5.5. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ

Таблица 7*

№ раздела	№ лаб. занятия	Наименование	Кол-во часов	Литература
1	1	Изучение видов сырья и продуктов металлургии меди и никеля	2	3а
2	2	Окислительный обжиг сульфидного медного концентрата в кипящем слое	4	3а
2	3	Плавка медного концентрата на штейн	4	3а
2, 3	4	Управление печью Ванюкова в динамическом режиме (работа на тренажере)	4	3а
2, 3	5	Конвертирование штейна (работа на тренажере)	3	3а
		Итого:	17

6. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
1. Лекции и практические занятия проводятся с использованием компьютерной презентационной программы PowerPoint.

2. Практические занятия проводятся с использованием мультимедийных средств.

3. Допуски к лабораторным работам проводятся с использованием компьютерной базы.

4. Контрольные работы проводятся в форме тестов и решения задач.

5. Домашние задания выполняются с использованием программы средств МС Офис.

6. Для самостоятельной работы и текущего контроля студенты используют специальные базы данных (электронные учебники) в среде МИСИС-СИТИ.

7. Консультации по курсу проводятся с использованием e-mail и при личной явке.
7. ПЕРЕЧЕНЬ ЗАДАНИЙ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ*
Таблица 8

Задания*

Срок выдачи

(№ недели)

Срок сдачи
(№ недели)

Номера разделов
дисциплины(модуля)

Домашнее задание

3

15-17

1-3

8. ПЕРЕЧЕНЬ КОНТРОЛЬНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ
Таблица 9

Вид контрольного
мероприятия*

Наименование**

Срок проведения
(№ недели)

Контролируемый объем
изученного

материала

(№№ разделов)

Контрольная работа №1

Металлургия меди

11

1, 2

Контрольная работа №2

Металлургия никеля

17

1, 3

9 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СЕМЕСТРОВОГО МОДУЛЯ
а) основная литература:
Таблица 10

№ п/п

Автор

Наименование

Издательство

Год издания*

1а

Ванюков А.В., Уткин Н.И.

Комплексная переработка медного и никелевого сырья

М.: Металлургия

1988

2а

Резник И.Д.,
Ермаков Г.П., Шнеерсон Я.М.

Никель, т.1-3

М.: 000 "Наука и технологии".

2004

3а

Малевский А.А., Федоров А.Н., Сорокин М.Л.

Металлургия меди и никеля. Лабораторный практикум

М.: МИСиС

1999

б) дополнительная литература:
Таблица 11

№ п/п

Автор

Наименование

Издательство

Год издания

1б

Тарасов А.В.,
Уткин Н.И.

Общая металлургия

М.: Металлургия

1997

в) электронный контент:

1в. Демонстрационные презентации

2в. Тесты и вопросы для самоконтроля
10 МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МОДУЛЯ

10.1 Специализированные лаборатории и классы, основные установки и стенды

Таблица 12

Вид учебной работы	Номер аудитории/лаборатории	Основные установки и стенды
Лекции (ЛК)	По учебному расписанию	Компьютер, проектор
Практические занятия (ПЗ)	По учебному расписанию	Компьютер, проектор
Лабораторные работы (ЛР) (ЛР)	К-233, К-234	Лабораторные установки

10.2 Средства обеспечения освоения дисциплины (модуля) (перечень обучающих, контролирующих и расчетных программ, диафильмов, кино- и телефильмов и т.д.)

Таблица 13

№ п/п	Перечень средств обучения
1	Основные средства Microsoft Office
2	Презентационные программы PowerPoint

№ п/п	Автор	Наименование	Издательство	Год издания*
1а	Ванюков А.В., Уткин Н.И.	Комплексная переработка медного и никелевого сырья	М.: Металлургия	1988
2а	Резник И.Д., Ермаков Г.П., Шнеерсон Я.М.	Никель, т.1-3	М.: 000 "Наука и технологии".	2004
3а	Малевский А.А., Федоров А.Н., Сорокин М.Л.	Металлургия меди и никеля. Лабораторный практикум	М.: МИСиС	1999