Цель изучения дисциплины – заключается в формировании у аспирантов теоретических и практических знаний о флотационном процессе, механизмах действия флотационных реагентов, о поверхностных явлениях, происходящих на границах раздела фаз; приобретение навыков по составлению и расчету технологических флотационных схем.
Задачи дисциплины:
сформировать у аспирантов целостную картину флотационного процесса;
научить аспирантов принципам построения схем флотации;
ознакомить с применяемыми на практике методиками изучения флотационного процесса;
сформировать представления о технологии флотационного процесса, конструкций и принципом действия флотационных машин;
ознакомить с классификацией минералов по флотируемости,.со схемами и технологиями флотационного обогащения руд, имеющих наиболее важное промышленное значение.
1.2. Требования к уровню подготовки аспиранта, завершившего изучение данной дисциплины Аспиранты, завершившие изучение данной дисциплины, должны:
иметь представление:о флотационном процессе, механизмах действия флотационных реагентов, схемах флотационного обогащения полезных ископаемых и о конструкции и принципе действия флотационного оборудования;знать:
физические и химические свойства полезных ископаемых, их структурно-механические особенности;
закономерности разделения минералов на основе различия их физических и химических свойств;
принцип действия, устройство и технические характеристики обогатительных машин и аппаратов;
уметь: - рассчитывать основные параметры технологии и обогатительного оборудования;- анализировать устойчивость технологического процесса и качество выпускаемой продукции;- принимать технические решения по обеспечению безопасных условий труда и снижению вредного влияния процессов обогащения на окружающую среду;- обосновывать оптимальные режимы ведения технологического процесса;владеть:- научной терминологией в области обогащения;- основными методами и приборами научных исследований в области обогащения;- методами мониторинга технического состояния рабочих мест, качества окружающей среды и оборудования.1.3.Связь с предшествующими дисциплинами Изучение дисциплины основано на знании общих курсов: математика, физика, термодинамики, физической химии, коллоидной химии, физики твердого тела, геология, естественно-научные дисциплины и обще-профессио- нальные дисциплины: основ подготовительных, основных и вспомогательных процессов обогащения полезных ископаемых.
1.4.Связь с последующими дисциплинами Знания и навыки, полученные аспирантами при изучении данного курса, необходимы при подготовке и написании диссертации по специальности 25.00.13 – Обогащение полезных ископаемых.
2. Содержание дисциплины2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы (в часах и зачетных единицах) 1-3 годы аспирантуры; вид отчетности – экзамен
Вид учебной работы
Объем часов / зачетных единиц Трудоемкость изучения дисциплины
108/3
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего) 24
в том числе:
лекции
24
семинары
0
практические занятия
0
Самостоятельная работа аспиранта (всего)84
в том числе:
Подготовка к практическим занятиям
0
Подготовка реферата
0
Изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку
84
2.2. Разделы дисциплины и виды занятий №
п/пНазвание раздела
дисциплиныОбъем часов / зачетных единицлекции
семинары
практич.занятия
самост. работа
1
Введение.
0
0
0
10
1
Теоретические основы флотационного процесса.
8
0
0
20
2
Флотационные реагенты. механизм действия реагентов.
8
0
0
20
3.
Технология флотационного процесса. Флотационные машины.
8
0
0
20
4
Практика флотации руд цветных и редких металлов.
0
0
0
14
Итого
24
0
0
84
2.3. Лекционный курс.Тема 1. Теоретические основы флотационного процесса (8 ч) Характеристика раздела фаз, участвующих в элементарном акте флотации. Роль двойного электрического и гидратных слоев на границе раздела фаз в избирательном закреплении минералов к пузырьку. Гидрофобные и гидрофильные частицы. Явление смачивания. Изменение энергии прослоя воды между пузырьком и частицей при элементарном акте флотации. Краевой угол смачивания. Поверхностное натяжение, поверхностная энергия. Флотационная сила. «Сухая» и «мокрая» флотации. Угол формы. Влияние формы частиц на флотируемость. Условие флотационного равновесия. Гистерезис смачивания. Его значение для флотации. Термодинамический анализ возможности элементарного акта флотации. Уравнение Фрумкина – Кабанова.
Тема 2. Флотационные реагенты (8 ч) Реагенты модификаторы поверхности: депрессоры, активаторы, регуляторы среды. Цианиды. Механизмы действия. Ряд Каковского. Реагенты пенообразователи. Механизмы действия. Свойства флотационных пен.
Тема 3. Технология флотационного процесса (8 ч) Условия, влияющие на результат флотации: крупность зерен, плотность пульпы, реагентный режим, аэрация и перемешивание пульпы, интенсивность съема пены, дебит и температура пульпы. Кинетика флотации. Флотационные схемы. Флотационные машины. Требования, предъявляемые к флотомашинам. Типы флотомашин по способу передачи нагрузки из камеры в камеру, по способу аэрации пульпы. Флотационные машины: «Механобр», МФР, МФУ, ФПМ. Конструкция. Принцип действия. Достоинства и недостатки.
2.4. Практические (семинарские) занятия – не предусмотрены.
3. Организация текущего и промежуточного контроля знаний3.1. Контрольные работы – не предусмотрены.
3.2. Список вопросов для промежуточного тестирования – не предусмотрено.
3.3. Самостоятельная работа Изучение учебного материала, перенесенного с аудиторных занятий на самостоятельную проработку.
Выявление информационных ресурсов в научных библиотеках и сети Internet по следующим направлениям:
Гипотезы причин минерализации пузырьков при флотации. Гипотеза смачивания или краевого угла. Адсорбционная гипотеза Белоглазова.
Условие сохранения закрепившихся на пузырьке частиц. Условие удержание частиц в слое пены. Необходимый размер пузырьков. Условие повышения крупности флотируемых частиц, флотации тонких частиц.
Конспектирование и реферирование первоисточников и научно-исследовательской литературы по тематическим блокам.
3.3.1. Поддержка самостоятельной работы:
Материалы конференций
Авторефераты диссертаций, защищенные в КузГТУ
Электронная библиотека КузГТУ http://elib.kuzstu.ru/
Университетская информационная система Россия (УИС РОССИЯ) uisrussia.msu.ru
Электронно-библиотечная система (ЭБС) издательства Лань (доступны пакеты «Математика», «Физика», «Теоретическая механика», «Инженерные науки») http://e.lanbook.com
Электронно-библиотечная система (ЭБС ) IQLIB (представлены научные и учебные издания по различным отраслям знаний) http://www.iqlib.ru/
Перечень реферативных журналов
3.3.2. Тематика рефератов – не предусмотрены.
Итоговый контроль проводится в виде экзамена.
4. Технические средства обучения и контроля, использование ЭВМ не предусмотрены.
5.Активные методы обучения (деловые игры, научные проекты) не предусмотрены.
6. Материальное обеспечение дисциплины
Компьютерные классы, оснащенные компьютерами класса Pentium 4 с выходом в Интернет и в локальную сеть Кузбасского государственного технического университета, а также принтеры, сканеры и ксероксы.
Лаборатория флотационных методов обогащения с оборудованием и приборами для исследования элементарного акта флотации, изучения межфазных взаимодействий, проведения флотационных опытов.
7. Литература7.1. Основная
Абрамов, А. А. Флотационные методы обогащения т.4: учебник для студентов вузов/ А. А. Абрамов.– 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Горная книга, 2008. – 710с. – (обогащ-е пол. ископ: вып. 7)
Абрамов, А. А. Флотация. Физико-химическое моделирование процессов: учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности "Обогащение полезных ископаемых" направления подгот. "Горн. дело" т. 6 / А. А. Абрамов.– М.: Горная книга, 2010. – 607с.
7.2. Дополнительная
Разумов, К. А. Флотационный метод обогащения: конспект лекций / Лен. горн. ин-т. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1975. – 272с.
Мелик-Гайказян, В. И. Методы исследования флотационного процесса / В. И. Мелик-Гайказян, [и др.]. – М.: Недра, 1990. – 300с.
Классен В.И. Флотация углей. – М.: ГНТИ, 1963. – 379 с.
Глембоцкий В.А., Кондиционирование флотационных пульп / В. А. Глембецкий, С. А. Заикин. – М.: Недра, 1975. – 160 с.
Мещеряков Н.Ф. Кондиционирующие и флотационные аппараты и машины. – М.: Недра, 1990. – 237 с.
Классен В. И. Введение в теорию флотации / В. И. Классен, В. А. Мокроусов. – М.: Госгортехиздат, 1959. – 2-е изд, доп. и перераб. – 636с.
7. 3. Учебно-методические материалы по дисциплине