Lisansüstü Program (Graduate Program)

Transkript

1 İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM) Dersin Adı Course Name Kompleks Cevherlerin Metalurjisi Metallurgy of Complex Ores Kodu Yarıyılı Kredisi AKTS Kredisi Ders Türü (Code) (Semester) (Local Credits) (ECTS Credits) (Course Type) UMT 502E Bahar/Spring Yüksek Lisans/ M.Sc. Lisansüstü Program (Graduate Program) Dersin Türü (Course Type) Fen Bilimleri Enstitüsü/Metalurji ve Malzeme Mühendisliği ABD/Üretim Metalurjisi ve Teknolojileri Mühendisliği Programı (Graduate School of Science Engineering and Technology/Metallurgical and Materials Engineering Dept./ Extractive Metallurgy and Technologies Engineering Programme) Seçmeli (Elective) Dersin Dili (Course Language) İngilizce (English) Dersin İçeriği (Course Description) kelime arası Dersin Amacı (Course Objectives) Maddeler halinde 2-5 adet Dersin Öğrenme Çıktıları (Course Learning Outcomes) Maddeler halinde 4-9 adet Yazdığınız çıktıların ölçülebilir olmasına dikkat ediniz. Kompleks cevher tanımı, kompleks yapılı ara maddeler ve hurdalar, flotatif ayırma, birarada bulunmaya yatkın metaller, kompleksliği beirleyen konsantrasyon sınırları, metalurjik ayırma proseslerinde selektivite kavramının vurgulanması, Cu-Zn-S, Cu-Ni-S, Zn-Pb, Cu-Co-S, Ni-Co-Mn mariner yumruları, zengin köpük, anot çamurları, Mannsfeld alaşımı gibi ara ürünlerin kompleks metalurjisi, soy metal hurdalarının ve yer/cila ramatlarının işlenmesi Definition of complex ore, complex structured intermediate materials and scraps, flotative separation, metals tending to exist together, concentration limits determining the complexity, highlighting the concept of selectivity in metallurgical separation processes; complex metallurgy of ores such as Cu-Zn-S, Cu-Ni-S, Zn-Pb, Cu-Co-S, Ni-Co-Mn mariner nodules, rich foam, anode slimes, complex metallurgy of by-products such as Mannsfeld alloy; treatment of noble metal scraps and floor/polishing sweeps 1. Kompleks cevherlerin ve hammaddelerin değerlendirilmesi çoğu zaman klasik metalurjik proseslerle mümkün değildir. Farklı yöntemler veya klasik yöntemlerin farklı kombinasyonlarının öğrencilere aktarılması 2. En yaygın kompleks hammaddeler örneğinde farklı metal karakterlerinin gözetilerek selektivite kavramının vurgulanması 1. The evalution of complex ores and raw materials via classical metallurgical processes is often impossible. Instilling different methods or different combinations of conventional methodes into students 2. Accentuation of the concept of selectivity considering diverse metallic characters with the help of most widespread complex raw materials Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenci: 1. Kompleks cevher kavramını öğrenebilecek 2. Primer kaynaklar azaldıkça kompleks cevherlere ve hurdalara ilginin arttığını öğrenebilecek 3. Kompleks cevher işleme yöntemlerini; selektif konsantreler için de yan metal konsantrasyon sınırlarını belirleyen kriterleri öğrenebilecek 4. Kimyasal benzerlikleri çok fazla olan Co ve Ni metallerinin çeşitli cevherlerin metalurjisinde farklı davranışlarını inceleyebilecek 5. İki veya daha çok metali birbirinden ayırabilmek için gereken selektiviteye nasıl ulaşılacağını tartışarak anlayabilecek 6. Polimetalik yapıların metalurjisini inceleyebilecek 7. Kompleks kavramının sadece cevherleri değil pek çok ara ürünü ve hurdaları da kapsadığını örneklerle öğrenebilecek Graduate students who pass the course will be able to: 1. Learn complex ore concept 2. Learn, that corresponding to the dipletion of primary resources complex ores and scraps gain importance. 3. Learn complex ore treatment methods; and the criteria for setting limits of accompanying metals in selective concentrates. 4. Examine different behaviour of chemically similar metals Co and Ni in the metallurgy of several ores 5. Understand by discussion, how to reach the selectivity for seperation two or more metals from each other. 6. Examine metallurgy of polymetallic structures. 7. Learn by examples that the concept complex includes not only some kind of ores but also a great many of intermediate materials and scraps.

2 Kaynaklar (References) En önemli 5 adedini belirtiniz Ödevler ve Projeler (Homework & Projects) Laboratuar Uygulamaları (Laboratory Work) Bilgisayar Kullanımı (Computer Use) Diğer Uygulamalar (Other Activities) 1. Rare Earths-Extraction, Preparation and Applications, Bautista R.G. & Wong M.M., TMS, Second international symposium on Metallurgical Slags an Fluxes, Eds. H.A. Fine & D.R. Gaskell, TMS, Extractive Metallurgy of Copper, Nickel, an Cobalt, Volume I: Fundamental Aspects, Eds. R.G. Reddy, R.N. Weinzenbach, TMS, New Developments in Mineral Processing, Proceedings of the 9th Balkan Mineral Processing Congress, Eds. G.Önal et al., Beril Ofset, İstanbul Principle of Extractive Metallurgy -General Principles, -Pyrometallurgy, - Hydrometallurgy, -Electrometallurgy, Habashi, F., Vol.1,2,3,4, 1986, Gordon & Breach, New York. Öğrencilerin ders kapsamında işlenen konular paralelinde son yıllardaki araştırma makaleleri üzerine literatür araştırması yapması, ilgili konu üzerine rapor hazırlama ve yazırladığı raporu sunarak ve sorulan soruları yanıtlaması ve raporunu savunması beklenmektedir. Students will make literature research of recent articles about the subjects discussed in the lecture content, prepare a report and a presentation related to the mentioned subject, answering questions about the report. YOK NONE Bilimsel araştırma makalelerine ulaşma konusunda literature araştırması, rapor hazırlama ve sunumu konusunda bilgisayar kullanacaklardır. While reaching scientific research articles via literature survey, during reporting and presenting students will use computers. Kompleks cevherlerin metalurjisi kapsamında seçilecek bir konunun ödev olarak hazırlanması ve sunumu Preparation and presentation of a topic related with the metallurgy of complex ores Faaliyetler (Activities) Başarı Değerlendirme Yıl İçi ları Sistemi (Midterm Exams) lar (Assessment Criteria) (Quizzes) Ödevler Başarı değerlendirme sisteminde (Homework) dersin çıktılarının olabildiğince Projeler kantitatif ölçülmesine olanak (Projects) sağlayan ölçme yöntemleri Dönem Ödevi/Projesi kullanılmalıdır. (Term Paper/Project) Laboratuar Uygulaması (Laboratory Work) Diğer Uygulamalar/Ödev Sunumu (Other Activities)/Presentation Final ı (Final Exam) *Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Yerine Getirilmesi Zorunludur. Adedi* (Quantity) Değerlendirmedeki Katkısı, % (Effects on Grading, %) 1 % 20 4 % 20 1 % 20 1 % 40

3 Hafta DERS PLANI Konular Dersin Çıktıları 1 Kompleks cevherlerin tanımı ve sınıflandırılması; dünya üretimindeki ve Türkiye özelindeki yeri 1, 2 2 Flotatif ayırmanın mümkün olduğu haller; selektif konsantrelerde 2. ve 3. metaller için tolerans sınırları ve bu sınırların belirlenme kriterleri 2, 3 3 Cevher içindeki ana metalin konvansiyonel yöntemle üretilmesine izin veren polimetalik yapılar; üretim yöntemini radikal değiştiren polimetalik yapılar; çinko konsantrelerinde kurşun problemi; 2, 4 bakır ve kurşun konsantrelerinde çinko problemi 4 Akraba metaller olan nikel ve kobaltın bakır metalurjisi içindeki çok farklı davranışları, Cu-Ni-S cevherlerinin metalurjiik problemleri, Cu-Co-S cevherleri ve curufun yeniden işlenmesi 4 5 Selektivite kavramının vurgulanması; selektivite sağlayan fiziksel hale, kimyasal bileşime, basınca, sıcaklığa, voltaj/akım yoğunluğuna ulaşma yolları 5 6 Mariner mangan yumrularının Ni-Co açısından değerlendirilmesi I 4, 5 7 Mariner mangan yumrularının Ni-Co açısından değerlendirilmesi II 4, 5 8 Sadece kompleks konsantreleri işlemek üzere geliştirilmiş metalurjik primer üretim tesisleri; Cu-Zn- S için Kivcet yöntemi, Kowa-Saiko yöntemi; Zn-Pb-S konsantreleri ve Zn-Pb-CO 3 cevherleri için 5, 6 ISP yöntemi I 9 Sadece kompleks konsantreleri işlemek üzere geliştirilmiş metalurjik primer üretim tesisleri; Cu-Zn- S için Kivcet yöntemi, Kowa-Saiko yöntemi; Zn-Pb-S konsantreleri ve Zn-Pb-CO 3 cevherleri için 5, 6 ISP yöntemi II 10 Cu-Ni-S konsantrelerinden üretilmiş nikel matının diyaframlı elektroliz hücresinde anodik çözünmesi ve selektif elektroliz 4, 5, 6 11 Cu-Co-S konsantrelerinin flaş izabesi; flaş fırını ve konverter curuflarının ark direnç fırınlarında piritik-karbotermik redüksiyonu; metalik mat-mannsfeld alaşımı üretimi 4, 5 12 Bazı metallerin üretiminde ve/veya rafinasyonunda ortaya çıkan polimetalik ara ürünler; kompleks metalurjinin en yoğun uygulamaları: Pb rafinasyonu:zengin köpük (Zn-Pb-Ag); Cu anot çamuru; 5, 7 Moebius elektrolizi anot çamuru; Mannsfeld alaşımı (Cu-Co-Fe-S metalik mat) I 13 Bazı metallerin üretiminde ve/veya rafinasyonunda ortaya çıkan polimetalik ara ürünler; kompleks metalurjinin en yoğun uygulamaları: Pb rafinasyonu:zengin köpük (Zn-Pb-Ag); Cu anot çamuru; 5, 7 Moebius elektrolizi anot çamuru; Mannsfeld alaşımı (Cu-Co-Fe-S metalik mat) II 14 Kuyumculuk kaynaklı soy metal hurdalarından ve yer/cila ramatlarından Au ve Ag üretimi 7 COURSE PLAN Weeks Topics Course Outcomes 1 Definition and classification of complex ores; their importance in metal production in the World and especially in Türkiye 1, 2 2 Possibility of flotative separation; tolerance limits for second and third metals in selective concentrates 2, 3 3 Polymetallic structures allowing the extraction of the main metal via conventional methods; polymetallic structures changing the extraction flow-chart radically; lead-problem in zinc 2, 4 concentrates, zinc-problem in copper and lead concentrates 4 Different behaviors connatural metals Ni and Co in copper metallurgy; metallurgical problems of 4 Cu-Ni-S ores; Cu-Co-S ores and reprocessing of Cu-Co slag 5 Highlighting of the concept of selectivity; the ways to selectivity: different pressure, different temperature, different chemical composition, distinct physical state, different potential/current 5 density etc. 6 Oceanic Mn nodules for Ni and Co production I 4, 5 7 Oceanic Mn nodules for Ni and Co production II 4, 5 8 Primary metallurgical plants developed only for complex concentrates; Kivcet, Kowa-Saiko process for Cu-Zn-S, ISP for Zn-Pb-S and Zn-Pb-CO 3 I 5, 6 9 Primary metallurgical plants developed only for complex concentrates; Kivcet, Kowa-Saiko process for Cu-Zn-S, ISP for Zn-Pb-S and Zn-Pb-CO 3 II 5, 6 10 Anodic dissolution and selective electrolysis of Ni matte produced from Cu-Ni_S concentrates in cells with diaphragm 4, 5, 6 11 Flash smelting of Cu-Co-S concentrates; pyritic-carbothermic reduction of flash and converter slags in arc-resistance furnaces; metallic matte (Mannsfeld alloy) production 4, 5 12 Polymetallic intermediate products in metal extraction and/or refining processes; the most intensive applications of complex metallurgy: rich foam (Pb-Ag-Zn) in Pb-refining; Moebius 5, 7 slimes in silver refining; Mannsfeld alloy (Cu-Co-Fe-S) I 13 Polymetallic intermediate products in metal extraction and/or refining processes; the most intensive applications of complex metallurgy: rich foam (Pb-Ag-Zn) in Pb-refining; Moebius 5, 7 slimes in silver refining; Mannsfeld alloy (Cu-Co-Fe-S) II 14 Au and Ag production from jewelery scraps/sweeps 7

4 i. ii. iii. iv. v vi. Dersin Üretim Metalurjisi ve Teknolojileri Mühendisliği Programıyla İlişkisi Programın mezuna kazandıracağı bilgi, beceri ve yetkinlikler (programa ait çıktılar) Lisans düzeyi yeterliliklerine dayalı olarak, alanının ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrayabilme, ilgili program alanında bilgilerini uzmanlık düzeyinde geliştirebilme ve derinleştirebilme (bilgi). Alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanabilme, farklı disiplin alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirip yorumlayarak yeni bilgiler oluşturabilme ve karşılaşılan sorunları araştırma yöntemlerini kullanarak çözümleyebilme (beceri). Alanı ile ilgili uzmanlık gerektiren bir çalışmayı, bilgi ve becerilerini eleştirel bir yaklaşımla değerlendirip, öğrenmesini yönlendirerek, bağımsız olarak yürütüp, karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunların çözümü için yeni stratejik yaklaşımlar geliştirerek sorumluluk alıp, liderlik yaparak çözüm üretebilme (Bağımsız Çalışabilme, Sorumluluk Alabilme ve Öğrenme Yetkinliği). Alanındaki güncel gelişmeleri ve kendi çalışmalarını, nicel-nitel veriler ile destekleyerek, gerekli düzeyde bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini kullanarak, sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısı ile de inceleyerek geliştirip ve gerektiğinde değiştirerek alanındaki ve alan dışındaki gruplara, yazılı, sözlü ve görsel olarak sistemli biçimde aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). Bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü B2 genel düzeyinde kullanarak sözlü ve yazılı iletişim kurabilme, kendi çalışmalarını, alanındaki uluslararası platformlarda, yazılı, sözlü ve/veya görsel olarak aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). Alanı ile ilgili verilerin toplanması, yorumlanması, uygulanması ve duyurulması aşamalarında toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerleri gözeterek denetleyebilme, bu değerleri öğretebilme, ilgili konularda strateji, politika ve uygulama planları geliştirebilme ve elde edilen sonuçları, kalite süreçleri çerçevesinde değerlendirebilme, özümsediği bilgiyi, problem çözme ve/veya uygulama becerilerini, disiplinlerarası çalışmalarda kullanabilme (Alana Özgü Yetkinlik). Katkı Seviyesi : Az, 2. Kısmi, 3. Tam Relationship between the Course and Ext. Met. and Tech. Engineering Program Program Outcomes i. Grasping interdisciplinary interaction related to one s area and developing and intensifying the current and high knowledge in that area based upon the competency in undergraduate level (knowledge). ii. By means of ability to use theoretical and practical information related to one s area, to combine and interpret them with information from different disciplines producing new information and solving the faced problems by related searching methods (skill). iii. By means of the ability to critically analyze knowledge, skills and also a study related to one s area that requires expertise on that area, directing and continuing independently, developing new strategies for the problems that are not foreseen and taking the responsibilities together with fulfilling the leader role, the ability to produce solutions for that problems (competence to work independently, competence to take responsibility, competence to learning). iv. By means of the ability to promote current development and studies by supporting with qualitative and quantitative data and to use computer software together with information and communication technologies with a required level, critical analyzing, developing and altering, if required, social relationships and the norms directing these relationships, establishing written oral and visual communication with groups within one s or different fields (communication and social competency). v. Proficiency in a foreign language at least European Language Portfolio B2 Level- and establishing written, oral and visual communication with that language for presenting one s studies in the international environment (communication and social competency). vi. By means of the ability to inspect the steps like gathering, interpreting, implementing and announcing related data with the one s area by overseeing scientific, cultural and ethical norms, teaching these norms, developing strategy, policy and action plans in related subjects and evaluating the obtained results by making the use of quality processes, using the gathered information and solving problems and/or implementation skills in the interdisciplinary strategies (area specific competency). Level of Contribution : Little, 2. Partial, 3. Full Düzenleyen (Prepared by) Prof. Dr. İsmail DUMAN Tarih (Date) İmza (Signature)

5 DERS YÜKÜ HESAPLAMA FORMU Dersin Kodu UMT 502E Dersin Adı Kompleks Cevherlerin Metalurjisi Dersin Dili İngilizce Dersin Kredisi 3 (300) Dersin ECTS Kredisi 7,5 Hafta TOPLAM Saat Kazanılan 1,2 2,3 2, ,5 4,5 5,6 5,6 4,5,6 4,5 5,7 5,7 7 Beceri (çıktılar) Haftalık Ders Laboratuar Uygulama Dersle ilgili Sınıf dışı Etkinlikler (saat) lar ve a Hazırlık (saat) Yıl İçi ı Ödev Sunumu Final ı Toplam Saat Ders Ödev Sunumu (%20), 4 (%20), 1 Yıliçi (%20), Final ı (%40) Değerlendirme Sistemi Ders Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenci; 1. Kompleks cevher kavramını öğrenme 2. Primer kaynaklar azaldıkça kompleks cevherlere ve hurdalara ilginin arttığını öğrenme 3. Kompleks cevher işleme yöntemlerini; selektif konsantreler için de yan metal konsantrasyon sınırlarını belirleyen kriterleri öğrenme 4. Kimyasal benzerlikleri çok fazla olan Co ve Ni metallerinin çeşitli cevherlerin metalurjisinde farklı davranışlarını inceleme 5. İki veya daha çok metali birbirinden ayırabilmek için gereken selektiviteye nasıl ulaşılacağını tartışarak anlama 6. Polimetalik yapıların metalurjisini inceleme 7. Kompleks kavramının sadece cevherleri değil pek çok ara ürünü ve hurdaları da kapsadığını örneklerle öğrenme konularında bilgi, beceri ve yetkinlik kazanır. Tarih Formu Hazırlayan Formu Onaylayan Prof.Dr.İsmail DUMAN Not: Bu ders için ECTS Kredi hesabı: 191/ 25,5* = 7,49 7,5 * İTÜ için hesaplanan değerdir.