Жұмыс бағдарламасы металлургия благородных металлов рабочая программа Мамандық: 5В070900 Металлургия Оқу формасы: күндізгі Кафедра «Химия, металлургия және байыту»

	Д.СЕРІКБАЕВ атындағы ШЫҒЫС ҚАЗАҚСТАН МЕМЛЕКЕТТІК ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ		Ф1 И ШҚМТУ 701.01-01
	Сапа менеджментінің жүйесі	Пәннің оқу жұмыс бағдарламасы	бет

Жұмыс бағдарламасы

Рабочая программа

Оқу формасы: күндізгі

Кафедра «Химия, металлургия және байыту»

Курс 4

Лекция 15 сағат

Зертханалық жұмыс 30 сағат

Емтихан 4 сағат

Усть-Каменогорск

2014 ж.

Жұмыстық бағдарлама «Химия, металлургия және байыту» кафедрасында 5В070900 «Металлургия» мамандығы үшін Мемлекеттік жалпыға міндетті білім стандартының негізінде әзірленген

№ ___________ хаттама « ___» ________________ 2014 ж.

Тау-кен-металлургия факультетінің әдістемелік Кеңесімен мақұлданды
Төрағасы: Н.Т. Нұршайықова
№ _____хаттама « ___» ________________ 2014 ж.

Әзірлегендер: Л.Н. Жанұзақова

1 ПӘННІҢ МАҚСАТЫ МЕН МІНДЕТІ

Пәннің мақсаты – алтын, күміс және платина тобының металдарын байыту және металлургиялық жолдармен өндіру және олардың шикізат көздерінің ерекшеліктері саласында жалпы теориялық және тәжірибелік білім негізін оқыту

Курстың мақсаты – студенттердің «Асыл металдар металлургиясы» арнайы пәнін тереңдете оқып, игеруі.
1.2 Пәнді оқытудың негізгі міндеттері.
Пәнді оқу нәтижесінде студент:

1.2.1 Білуі тиіс:

- асыл металдардың металдардың шикізат көздерін;

- асыл металдарды бөліп алудың технологиялық схемаларының ерекшеліктерін;

- асыл металдарды ерітінділеу процесін және оның термодинамикасы мен кинетикасын;

- металдарды ерітінділерден бөліп алу жолдарын;

- металдарды бос күйінде алу және оларды тазалау әдістерін;

- аз қалдықты және қалдықсыз өндірістерді құру жолдарын;

-асыл металдар металлургиясында қоршаған ортаны қорғау шараларын.

1.2.2 Орындай алуы тиіс:

- технологиялық сұлбаның тиімді нұсқасын таңдай алу;

-бастапқы шикізаттың немесе жартылай өнімнің рационалдық құрамын есептей білу;

- жүретін процестердің теңдеулерін құрып, олар бойынша есептеулер жүргізе білу;

- процестің материалдық теңгерімін құра білуі;

- осы технологияларда пайдаланылатын негізгі құрылғыларды есептей білу.
1.3 Осы курсты оқу үшін білуі тиіс пәндердің тізімі
«Асыл металдар металлургиясы» курсын табысты меңгеру үшін келесі пәндер саласы бойынша білімді болу қажет: жалпы химия, физикалық химия, электро-, гидро және пирометаллургиялық процестер, қорғасын, мыс металлургиясы, түсті металлургиядағы процестер мен құрылғылар.

2 ТАҚЫРЫПТАРДЫҢ АТАУЛАРЫ ЖӘНЕ АУДИТОРИЯЛЫҚ САБАҚТАРДЫҢ МАЗМҰНЫ

Кіріспе лекция - Алтын және күміс металлургиясының даму тарихы. Қазақстандағы, ТМД және алыс шет елдердегі асыл металдардың кен орындары. Қазақстанның сыртқы экономикалық байланыс саласындағы алтынның валюталық металл ретінде ерекше роль. Алтын өндіруші мемлекеттер.

Алтын, күмістің атомдар құрылымына сәйкес физикалық және химиялық қасиеттері. Тотығу дәрежесі, стандарттық электродтық потенциалы.

Алтын: химиялық қасиеттері, коррозияға төзімділігі, күкіртпен, галогендермен, селенмен, теллурмен қосылыстары. Алтынның еріткіштері. Алтынды оның қосылыстарынан тотықсыздандырғыштары. Аммиак, күкірт, цианидтер және хлормен комплекстік қосылыстары.

Күміс: химиялық қасиеттері, қосындылары, күмістің еріткіштермен әрекеттесуі, оттегі, күкірт, галогендермен қосылыстары. Күмісті оның қосылыстарынан тотықсыздандырғыштар, Күмістің комплексті тұздары.

Алтын мен күмістің қортпалары. Зерігерлік қортпалары, қорытпалардың үлгісі. Алтын мен күмісті қорғасын, мыс, мырышта еріту. Оларды мыс және күміс концентраттарынан бөліп алу процесінің негізі. Күмістің физикалық қасиеті.

Алтын мен күмістің жер қабатындағы мөлшері. Кендердегі алтынның түрі (күйі). Алтын мен күмістің минералдары. Табиғи алтынның құрамы. Легірлегіш алтынның үлгісі (пробасы). Алтынның беттік күйі, қаптағыш қабықшалар. Табиғи алтынның пішіні, өлшемдері және түйіршіктік құрамы.

Кендік және шашыраңқы кен орындары. Өндірістік алтын. Кен орындарының генетикалық түрлері. Гидротермалдық кен орындары. Түзілу ерекшеліктері, минералдық құрамы, кендердің негізгі түрлері. Экзогендік кен орындары. Алтынның гидротемалдық және экзогендік Кен орындарында кездесу формалары. Алтынның серіктес минералдары.

Алтынның шашыранды кен орындары. Шашыранды кендердің сипаттамасы және олардағы алтынның мөлшері. Метаморфиздалған конгломераттар.

Қазақстанда, ТМД-да және шет елдерде алтынның және алтыны бар ірі кен орындарының географиялық орналасуы. Гидросферадағы алтын.
2.1.3 Алтынды бөліп алу әдістері және түпкілікті кен орындарын өңдеу кезіндегі дайындық операциялары – 1 сағат

Алтынды бөліп алу әдістері және олардың сипаттамалары. Алтын шығару фабрикаларының сұлбаларындағы кен іріктеу: қолмен, радио-метриялық, фотометриялық. Кенді дайындау процесстеріндегі алтынды аршу. Кен дайындау нұсқалары. Өздігінен ұсатылу. Кен дайындау сұлбаларының негізгі нұсқалары. Ұсату және майдалау жабдықтары - әдеттегі және жаңа түрлері.

Бос алтынның майдалау кезеңінде өзгеруінің ерекшеліктері. Гравитациялық процестердің ролі және оларды қолданудың қажетті шарттары.

Шөктіру машинасы, барабандық концентраторлар, қысқа конусты гидроциклондарда байыту: құрылғылар, конструкциялары, жұмыстық көрсеткіштері, артықшылықтары және кемшілігі. Ортаға тарту концентраторларында және шлюздерде байыту. Негізгі конструкциялары, жұмыс көрсеткіштері, қолдану саласы, артықшылығы және кемшіліктері.

Гравитациялық қара концентраттар және олардың қасиеті. Қара концентраттарды сапаландыру. «Алтын басты» алу.

Амальгамдау. Жалпы шарттары. Тарихи деректер. Амальгамдау процесінің мақсаты. Ішкі және сыртқы амальгамдау, құрылғысы. Амальгамдарды өңдеу әдістері. Амальгамдық процестің артықшылығы, технологиялық және экологиялық кемшіліктері.

Алтыны бар кендерді флотациялау процесінің тағайындалуы. Бос алтынның флотациялануы. Алтынды флотациялау кезіндегі оттегінің ролі. Жинағыш реагенттер және олардың әсері. Флотацияға қоспалардың, беттік күйінің, пішіні мен өлшемдерінің әсері. Реагенттік режім, флотация сұлбалары және олардың ерекшеліктері.
2.1.4 Шашыранды кендерді байыту -1 сағат

Алтынның шашыранды кен орындары. Алтынның шашыранды кендерде кездесу ерекшеліктері. Негізгі процестері: дезинтеграция, байыту, сапасын көтеру. Қолданылатын жабдық. Жұмыс көрсеткіштері. Технологиялық сұлбасы. Өңдеудің драгалық әдісі.

Циандау процесінің мәні. Циандау жолдары. Қысқаша тарихи түсініктеме.

Алтын мен күмісті циандық ерітінділерде ерітудің химизімі. Эльснер және Бодлендер реакциялары. Процестің термодинамикасы – алтын мен күмістің электродтық потенциалдары, химиялық реакциялардың тепе-теңдік тұрақтылары. Алтын мен күмістің циандық ерітінділерде еруінің термодинамикалық ерекшеліктері. Электродтық потенциалды төмендету. Алтынды ерітудің электрохимиялық мәні. Анодтық және катодтық процестер, оттегінің ролі. Алтынды ерітудің механизмі. Процестің кинетикасы. Алтынды тиомочевина, полисульфитдер, тиосульфаттар ерітінділерінде ертіудің термодинамикалық мүмкіндіктері.

Циандық ерітінділерде алтынды еріту жылдамдығына келесі факторлардың әсері: цианид пен оттегінің концентрациялары, алтынның сипаты, кеннің сипаты (темір, мыс, сүрме, күшала, қорғасын, мырыш, көміртегі минералдарының циандау кезіндегі өзгеруі), ерітіндінің иондық құрамы, циандық ерітінділердің сілтілігі, пульпаның тұтқырлығы, температура және араластыру қарқындылығы. Циандық ерітінділердің «қажуы», цианидтің гидролизі.

Агитациялық ерітінділеудің технологиясы. Процестің мәні. Желілік және өңделуі қиын кендерді өңдеудің негізгі нұсқалары. Пульпаны даярлау: суда және циандық ерітінділерде майдалау, артықшылығы және кемшіліктері.

Өндірістік шарттардың алтынды бөліп алу толықтығына және процесстің жылдамдығына әсері: пульпаның тығыздығы, цианидтің концентрациясы, аэрация қарқындалағы. Циандау құрылғылары – механикалық, пневмомеханикалық және пневматикалық агитаторлар. Жұмыс істеу принциптері, көрсеткіштері. Пульсациялық колонна.

Майдаланған кенді қоюлату. Кен түйіршіктерін тұндырудың физикалық негізі. Процесті қарқындату – коагулянттар мен флокулянттарды қолдану, олардың әректе ету принциптері. Қоюлату аппараты.

Құрамында алтыны бар ерітіндіні қатты фазадан бөлу. Сусыздандыру, сүзу, жуу.

Ерітілген алтында үздіксіз қарсы ағымдық декантациямен шаю.

Асыл металдарды циандық ерітінділерден бөлу. Бөліп алу әдістері. Алтын мен күмісті мырышпен цементациялау процесінің теориялық негізі (термодинамика, электрохимиялық табиғаты). Өндірістік процестердің технологиялық факторлары және олардың әсері (процестің күрделенуі, қоспалардың әсері, өзгеруі). Қолданылатын құрылғылар, артықшылықтары, кемшіліктері.

Алтынды мырышты шөгіндінің құрамы және металл ала отырып оларды өңдеу.
2.1.6 Алтынды ерітіндіден және пульпадан ион алмасу шайырларында сорбциялау – 1 сағат

Алтынның сорбенттері: табиғи, органикалық, синтетикалық. Синтетикалық сорбенттер (шайырлар). Құрамы, алу жолдары. Алмасу реакциялары, ісіну, сыйымдылығы. Сорбцияның химизмі және механизмі. АМ-2Б иониттік шайырда алтынды сорбциялау. Шайырдың құрылысы және құрамы. Асыл металдардың және коспалардың негізгі сорбциялық реакциялары. Ерітіндінің иондық құрамының шайырдың сорбциялық қасиетіне әсері. Алтынды сорбциялау шарттары. Сорбцияның шығымдық қисығы. Сорбция процесінің технологиясы және сұлбасы.

Сорбция режімдері. Қаныққан шайырдың құрамы.

Сорбциялық процесінде қолданылатын апараттар.

Қаныққан шайырдың элюирлеу арқылы қайта қалпына келтірілуі (регенерациясы). Процестің мәні, элюирлеу процессіне әсер ететін факторлар. Алтынды элюирлеудің теориялық негізі. Элюирлейтін ерітінділер, олардың құрамы. Жүретін реакциялардың химизмі. Шайырдан алтынды элюирлеу әдістері. Шайырды регенерациялаудың мәні және принципиалдық сұлбалары. Қолданылатын аппараттар. Қоспаларды элюирлеу. Шайырды циандық, қышқылдық және сілтілік өңдеу. Элюирлеу ерітінділері және олардың құрамы. Қоспаларды элюирлеудің негізгі реакциялары.

Алтынды тауарлық регенераттан шөктіру әдістері: цементация, сілтімен шөктіру, электролиз. Әдістердің мәні, артықшылықтары және кемшіліктері. Негізгі операциялардың химизмі. Алтынды электролибен шөктіру. Ерекшліктері. Алтынды томочевиналық ерітінділерден электролиздеудің ерекшелігі. Анодтық және катодтық процесстер. Катод пен анодтың, және электролизердің құрылысы. Процестің көрсеткіштері.

7. 
   Белсендірілген көмірлерде сорбциялау – 1 сағат
   

Белсенді көмірлердің сипаттамасы, оларды алу жолдары. Асыл металдарды белсенді көмірлерде сорбциялаудың химизмі және механизмі. «Оң» және «теріс»белсенді көмірлер. Көмірдің регенерациясы, Задра процесі, автоклавтық әдіс. Элюирлеу ерітінділері, көрсеткіштері.

Алтын мен күмісті мөлдірлендірілген ерітінділерден сорбциялау. Пульпадан сорбциялау. Ерітінділеу және сорбцияны ұйымдастыру, технологиялық режімдері, жабдықтары, көрсеткіштері, артықшылы, кемшілігі.
2.1.8 Алтынды гравитациялық және флотациялық концентраттардан бөліп алу – 1 сағат

Гравитациялық концентраттардағы алтынның минералдық құрамы және сипаттамасы. Алтынды бөлу фабрикаларында алтынға бай концентрат алу. Алтынға бай концентраттарды бөлудің негізгі сұлбалары, әдістері.Амальгамдық әдіс, қарқынды циандау әдісі. Жабдықтар, параметрлер режімі, технологиялық көрсеткіштер. Тотықтыра күйдіру және өртендіні өңдеу. Өртендіні балқыту. Механикалық байыту арқылы құрамында алтыны бар жоғары сапалы өнім алу. Өртендіні хлорлай ерітінділеу.

Концентраттарды автоклавтарда ерітінділеу. Әдістерді қолдану шарттары. Концентраттарды азот қышқылымен өңдеу, бактериалық ерітінділеу. Әдістің мәні, қолданылатын бактериалар, процесстің химизмі, режімдік параметрлері, аппаратура.

«Шикі» флотациялық концентраттарды тікелей циандау. Чандық және сорбциялық циандау сұлбалары, қолдану шарттары, режімдік және технологиялық параметрлері.

Тотықтыра күйдіру және өртендіні циандау. Күйдіру жолдары, пирит пен арсенопириттің тотығумеғханизмдері. Тотықтыру шарттары және алынған өртендінің сапасы. Күйдіру пештері.
2.1.9 Үйімеде ерітінділеу – 1 сағат

Үймеде ерітінділеу процесстерінің жалпы сипаттамасы, «жылдам» және «баяу» ерітінділеу. Үймеде ерітінділеу процессін ұйымдастыру.

Тұрақты және жылжымалы кен дайындау кешендері, қолданылатын жабдықтар, үймені жинау, сеппелеу, шарттары, қойылатын талаптар. Технологиялық режімдері, қолданылатын ерітінділердің концентрациялары, шығындары. Процесстің ұзақтығы. Алтынды өнімдік ерітінділерден бөліп алу жолдары
2.1.10 Асыл металдардың аффинажы - 1 сағат

Шикізат және аффинажға дайындық. Қабылдаулық балқыту. Аффинаждың хлорлық әдісі. Қолдану шарты, әдістің мәні, артықшылығы және кемшіліктері. Алынатын алтынның тазалығы.

Алтынды электролиттік жолмен тазалау. Әдістің мәні. Қолданылатын электролит, электролиздің ерекшелігі, алынатын металдың тазалығы.

Аффинаждың қышқылдық әдісі. Әдісті қолдану шарттары, мәні, алынатын металдың тазалығы.

Жоғары тазалықтағы күмісті электролиттік жолмен алу. Әдістің мәні, алынатын металдың тазалығы.
2.1.11 Алтын өндіру кәсіпорындарының ақаба суларын тазарту және өңдеу қалдықтарын зарарсыздандыру – 1 сағат

Процесстің әдістері, сұлбалары, жете тазалануы, артықшылықтары және кемшіліктері. Тастанды сусыз технология және оның қоршаған ортаны қорғау үшін маңызы. Алтынды теңіз суларынан бөліп алу.

Платина және платина тобының металдары. Физикалық және химиялық қасиеттері. Химиялық қосындылары. Шикізат көздері. Платина тобының металдарын өндіру және қолдану. Платина тобы металдарының қортпалары, технологиялық, қортпалары, зергерлік қортпалары, қолдану салалары, сегірлеуші қоспалар.

Платина тобы металдарының табиғатта кезедсу формалары. Платинаны шашыранды кендерден бөліп алу. Түпкілікті кендерді өңдеу.
2.1.13 Асыл металдарды мыс және никельдің электролиттік шламдарынан бөліп алу – 1 сағат.

Асыл металдардың мыс және никель өндірісінің өнімдерінде таралуы, олардың флотациялық байыту және металлургиялық кезеңдердегі өзгеруі.

Мыс-электролиттік шламдарды және никельді электролиттік жолмен тазалаудан кейінгі шламдарды өңдеудің технологиялық сұлбасы.
2.2 ЗЕТРХАНАЛЫҚ ЖҰМЫСТАР (30 сағат)
2.2.1 Өндірістік ерітінділердегі күмісті анықтау

2.2.2 Алтыны бар материалдарды пробирлік талдау

2.2.3 Ион алмасу шайырларының қасиеттері

2.2.4 Күмісті азотқышқылды ерітінділерден электролиттік

жолмен бөлу

2.3 ӨЗІНДІК ЖҰМЫС
«Асыл металдар мет аллургиясы» тақырыбына курстық жұмысты орындау

Курстық жұмыстарға берілген тапсырмалар әдістемелік нұсқамаларда берілген.

1. 
   Масленицкий И.Н., Чугаев Л.Г. Металлургия благородных металлов // - М.: Металлургия, 1972
   
2. 
   Масленицкий И.Н. и др. Металлургия благородных металлов // - М.: Металлургия.
   
3. 
   Плаксин И.Н. Металлургия благородных металлов // - М. Металлургия, 1958.
   
4. 
   Зеликман А.Н., Вольдман Г.М., Беляевская Л.В. Теория гидрометаллургических процессов // - М., Металлургия, 1983.
   
5. 
   Малышев В.М., Румянцев Д.В. Золото // - М., Металлургия, 1979.
   
6. 
   Малышев В.М., Румянцев Д.В. Серебро // - М.: Металлургия, 1976.
   
7. 
   Зеленов В.И. Методика исследования золотосодержащих руд // – М.: Недра, 1978.
   
8. 
   Лешков В.Г. Разработка россыпных месторождений // - М.: Недра, 1977.
   
9. 
   Верченков В.В. Основы сорбционной технологии извлечения золота и серебра из руд // М.- Металлургия, 1982 с.
   
10. 
    Основы металлургии // под ред. Стригина И.А. тт 1 – 7, -М., Металлургия.
    
11. 
    Стрижко Л.С. Металлургия золота и серебра // – М., МИСИС – 2001.
    
12. 
    Мостович А.И. Пробирное искусство// Томск, изд Томского университета, 1936
    
13. 
    Каковский И.А. Поташников Ю.М., Кинетика процессов растворения/ - М.: Металлургия, 1982,
    
14. 
    Лодейщиков В.В. Упорные золотые руды и основные принципы их металлургической переработки // Гидрометаллургия золота / под ред. Ласкорина Б.Н., - М.
    
15. 
    Касаткин А.Г. Процессы и аппараты химической технологии // - М.:Химия, 1973, 680 с.