İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM)

Transkript

1 İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM) Dersin Adı Flotasyon ve flokülasyonın kimyası Kodu (Code) CHZ 501E Yarıyılı (Semester) Bahar Spring Bölüm / Program (Department/Progr am) Dersin Türü (Course Type) Dersin Önkoşulları (Course Prerequisites) Dersin İçeriği (Course Description) kelime arası Kredisi (Local Credits) AKTS Kredisi (ECTS Credits) Course Name Chemistry of flotation and flocculation Ders Türü (Course Type) Y. Lisans/M.Sc. Cevher Hazırlama Bölümü /Cevher Hazırlama Programı Mineral Processing Department/Mineral Processing Program Zorunlu Required Yok Dersin Dili (Course Language) İngilizce Elektriksel çift tabaka modelleri, yüzey gerilimi ve temas açısı, adsorpsiyon modelleri, adsorpsiyon termodinamiği, adsorpsiyon ısılarının yorumu, çeşitli minerallerin flotasyon mekanizmaları, doğal hidrofobluk ve kömür flotasyonunu, ince boyutlu tanelerin flotasyonu; flotasyon hidrodinamiği, koagülasyon, dispersiyon, flokülasyon ve selektif flokülasyonun temel ilkeleri, itme ve çekme kuvvetleri, DLO teorisi, flokülasyonda etkin bağ mekanizmaları. Electrical double layer models, surface tension and contact angle, adsorption models, adsorption thermodynamics, interpretation of heat of adsorption of various minerals, origin of natural hydrophobicity and coal flotation, fine particle flotation; flotation hydrodynamics, fundamentals of coagulation, dispersion, flocculation and selective flocculation, attractive and repulsive forces, DLO theory. Dersin Amacı (Course Objectives) Maddeler halinde 2-5 adet Dersin Öğrenme Çıktıları (Course Learning Outcomes) Maddeler halinde 4-9 adet 1. Çok ince cevherlerin zenginleştirilmesinde kullanılan flotasyon ve flokülasyon hakkında teorik ve uygulamalı bilgi vermektir. 2. Flotasyonda en önemli parametrelerden temas açısı, yüzey gerilimi ve zeta potansiyelin çeşitli arayüzeylerdeki işlev mekanizmalarını açıklamak. 3. DLO teorisinin flotasyon ve flokülasyondaki tane-tane ve/verya kabarcık-tane etkileşimlerini yorumlamasını tartışmaktır. 1. To provide both theoretical and applied knowledge on flotation and flocculation both of which are the most important mineral processing techniques for very finely liberated particles. 2. To explain the operating mechanisms at various interfaces in flotation in the light of surface tension, contact angle and zeta potential 3. To discuss the interpretations of particle-particle and particle-bubble interactions using DLO theory. Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenciler; I. Flotasyon ve flokülasyon yönteminin mekanizmaları, II. Flotasyon ve flokülasyonda tane-reaktif etkileşimleri, III. Flotasyon ve flokülasyonda kullanılan reaktiflerin çeşitli arayüzeylerdeki adsorpsiyon mekanizmaları, I. Minerallerin flotasyon özelliklerinde mineralin kristal yapısı ve reaktiflerin rolü,. Flotasyonda etkin olan mekanizmaların DLO teorisi ile teorik açıklaması ve modellenmesi Hakkında bilgi sahibi olacaktır. Students who complete the course requirements will be able to know about: I. Mechanisms of flotation and flocculation, II. Interactions of particle-reagent in flotation and flocculation, III. Adsorption mechanisms of flotation reagents at various interfaces, I. The role of crystal structure and reagent type on flotation properties,. Elaboration of theoretical flotation mechanisms in view of DLO theory and their modeling

2 Kaynaklar (References) Maddeler halinde en çok 5 adet 1. Bulatovic, S.M., Handbook of Flotation Reagents: Chemistry, Theory and Practice: Flotation of Sulfide Ores, Elsevier Science, 2. Rickard, T. A., The Flotation Process, Kessinger Publishing, LLC 3. Stechemesser, H., Dobias, B., Coagulation and Flocculation, Second Edition (Surfactant Science), CRC; 2 edition 4. Rao, S.R., Leja, J., Surface Chemistry of Froth Flotation: Reagents and mechanisms, ol. 2, Second Edition, Plenum Press, New York. 5. Parekh, B. K., Miller, J.D., Advances in Flotation Technology, Society for Mining Metallurgy & Exploration Ödevler ve Projeler (Homework & Projects) Laboratuar Uygulamaları Her öğrenci beş adet ödev hazırlamak zorundadır. Every student has to prepare five homework assignments - (Laboratory Work) Bilgisayar Kullanımı (Computer Use) Dönem Ödevi/Projesi (Term Paper/Project) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Başarı Değerlendirme Sistemi (Assessment Criteria) Ödev hazırlama/ kaynak tarama Assignments / reviewing the literature Her öğrenci flotasyon ve flokülasyon hakkında bir proje hazırlamak ve sunmakla mükelleftir. Every student must prepare and present a project on flotation and flocculation En son derste öğrenilen tüm bilgilerin fayda derecesinin tartışılacağı bir saatlik bir beyin fırtınası oturumunun yapılması (In the last lecture, one hour of brain storm will be devoted to evaluate the degree of benefit achieved in this course. Faaliyetler Adedi* Değerlendirmedeki (Activities) (Quantity) Katkısı, % (Effects on Grading, %) Yıl İçi Sınavları 1 20 (Midterm Exams) Kısa Sınavlar 2 20 (Quizzes) Ödevler 5 5 (Homework) Projeler - - (Projects) Dönem Ödevi/Projesi 1 15 (Term Paper/Project) Laboratuar Uygulaması - - (Laboratory Work) Diğer Uygulamalar 1 - (Other Activities) Final Sınavı 1 40 (Final Exam) *Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Gerekli Görüldüğü Takdirde Arttırılabilir. 2

3 Hafta DERS PLANI Konular Dersin Çıktıları 1 Elektriksel çift tabaka modellerinin flotasyonda önemi: iep, pdi ve yüklenme mekanizmaları I 2 Yüzey gerilim ve temas açısının flotasyon/reaktif etkileşimlerindeki rolü III 3 Fiziksel ve kimyasal adsorpsiyon, adsorpsiyon modelleri IIIIII 4 Fiziksel ve kimyasal adsorpsiyon, adsorpsiyon modelleri II 5 Flotasyon reaktiflerinin adsorpsiyon termodinamiği IIIII 6 Adsorpsiyon ısılarının ölçümü ve yorumlanması III 7 Reaktiflerin ve minerallerin çözünürlüğünün flotasyona etkisi, oksit ve silikat, minerallerin flotasyon mekanizmaları II-I 8 Sülfürlü minerallerin flotasyon mekanizmaları IIII 9 Yarı-çözünür ve yüksek-çözünürlü tuz tipi minerallerin flotasyon mekanizmaları III 10 Doğal hidrofobluk IIII 11 Kömür flotasyonunun temel ilkeleri; kömür kalitesinin etkisi IIIIII 12 İnce boyutlu tanelerin flotasyonunda karşılaşılan problemler; Flotasyon hidrodinamiği 13 Koagülasyon, dispersiyon, flokülasyon ve selektif flokülasyonun temel ilkeleri ve uygulamaları İtme ve çekme kuvvetleri, DLO teorisi, flokülasyonda etkin bağ 14 mekanizmaları, polimerlerin özellikleri COURSE PLAN Course Weeks Topics Outcomes 1 Importance of electrical double layer concept in flotation: iep, pdi, and origin of charge I 2 Role of surface tension and contact angle on mineral-reagent interactions III 3 Physical and chemical adsorption models IIIIII 4 Physical and chemical adsorption models II 5 Adsorption thermodynamics of flotation reagents IIIII 6 Measurement and interpretation of heat of adsorption III 7 Solubility of minerals and reagents on oxides, silicates and their mechanisms II-I 8 Flotation mechanisms of sulfide minerals IIII 9 Flotation mechanisms of semi soluble, soluble salt type minerals III 10 Natural hydrophobicity IIII 11 Coal flotation: effect of coal rank IIIIII 12 Problems facing fine particles flotation; Flotation hydrodynamics II I 13 Fundamentals and applied aspects of Coagulation, dispersion, flocculation and selective flocculation 14 Attractive and repulsive forces, DLO theory, role of DLO theory in coagulation and flocculation, properties of polymers used in flocculation and their bonding mechanisms II I 3

4 Dersin Cevher Hazırlama Mühendisliği Yüksek Lisans Programı ile İlişkisi Katkı Programın mezuna kazandıracağı bilgi, beceri ve yetkinlikler (programa ait Seviyesi çıktılar) Lisans düzeyi yeterliliklerine dayalı olarak, ilgili program alanında bilgilerini i. uzmanlık düzeyinde geliştirebilme ve derinleştirebilme (yeterli bilgi birikimi) (bilgi). ii. Alanının ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrayabilme (bilgi). iii. Alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanabilme (beceri). iv. Alanında edindiği bilgileri farklı disiplin alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirerek yorumlayabilme ve yeni bilgiler oluşturabilme (beceri). v. Alanını ile ilgili karşılaşılan sorunları araştırma yöntemlerini kullanarak çözümleyebilme (beceri). vi. Alanını ile ilgili uzmanlık gerektiren bir çalışmayı bağımsız olarak yürütebilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği). vii. Alanı ile ilgili uygulamalarda karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunların çözümü için yeni stratejik yaklaşımlar geliştirebilme ve sorumluluk alarak çözüm üretebilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği). viii. Alanı ile ilgili sorunların çözümlenmesini gerektiren ortamlarda liderlik yapabilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği). ix. Alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki bilgi ve becerileri eleştirel bir yaklaşımla değerlendirebilme ve öğrenmesini yönlendirebilme (Öğrenme Yetkinliği). Alanındaki güncel gelişmeleri ve kendi çalışmalarını, nicel ve nitel veriler ile x. destekleyerek, alanındaki ve alan dışındaki gruplara, yazılı, sözlü ve görsel olarak sistemli biçimde aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). xi. Sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısı ile inceleyebilme, geliştirebilme ve gerektiğinde değiştirmek üzere harekete geçebilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). xii. Bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü B2 genel düzeyinde kullanarak sözlü ve yazılı iletişim kurabilmek (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). xiii. Alanının gerektirdiği düzeyde bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini ileri düzeyde kullanabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). Alanı ile ilgili verilerin toplanması, yorumlanması, uygulanması ve duyurulması xiv. aşamalarında toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerleri gözeterek denetleyebilme ve bu değerleri öğretebilme (Alana Özgü Yetkinlik). Alanı ile ilgili konularda strateji, politika ve uygulama planları geliştirebilme ve xv. elde edilen sonuçları, kalite süreçleri çerçevesinde değerlendirebilme (Alana Özgü Yetkinlik). xvi. Alanında özümsedikleri bilgiyi, problem çözme ve/veya uygulama becerilerini, disiplinlerarası çalışmalarda kullanabilme (Alana Özgü Yetkinlik). xvii Tezli programlarda, kendi çalışmalarını, alanındaki uluslararası platformlarda, yazılı, sözlü ve/veya görsel olarak aktarabilme (Alana özgü yetkinlik). 1: Az, 2. Kısmi, 3. Tam 4

5 Relationship between the Course and Mineral Processing Engineering Graduate Program Level of Program Outcomes Contribution i. Developing and intensifying knowledge in the related program s area, based upon the competency in the undergraduate level (sufficient knowledge) (knowledge). ii. Grasping the inter-disciplinary interaction related to one s area (knowledge). iii. The ability to use the expert-level theoretical and practical knowledge acquired in the area (skill). iv. Interpreting and forming new types of knowledge by combining the knowledge from the area and the knowledge from various other disciplines (skill). v. Solving the problems faced in the area by making use of the research methods (skill). vi. The ability to carry out a specialistic study related to one s area independently. (Competence to work independently and take responsibility). vii. Developing new strategic approaches to solve the unforeseen and complex problems arising in the practical processes of one s area and coming up with solutions while taking responsibility (Competence to work independently and take responsibility). Fulfilling the leader role in the environments where solutions are sought for the iii. problems related to the area (Competence to work independently and take responsibility). ix. Assessing the specialistic knowledge and skill gained through the study with a critical view and directing one s own learning process (Learning Competency). Systematically transferring the current developments in the area and one s own x. work to other groups in and out of the area; in written, oral and visual forms (Communication and Social Competency). xi. Ability to see and develop social relationships and the norms directing these relationships with a critical look and the ability to take action to change these when necessary. (Communication and Social Competency). Proficiency in a foreign language at least European Language Portfolio B2 xii. Level- and establishing written and oral communication with that language (Communication and Social Competency). xiii. xiv. xv. xvi. xvi i Using the computer software together with the information and communication technologies efficiently and according to the needs of the area (Communication and Social Competency). Paying regard to social, scientific, cultural and ethical values during the collecting, interpreting, practicing and announcing processes of the area related data and the ability to teach these values to others (Area Specific Competency). Developing strategy, policy and application plans concerning the subjects related to the area and the ability to evaluate the end results of these plans within the frame of quality processes (Area Specific Competency). Using the knowledge and the skills for problem solving and/or application (which are processed within the area) in inter-disciplinary studies (Area Specific Competency). In the programs with thesis, the ability to present one s own work within the international environments orally, visually and in written forms (Area Specific Competency). 1: Little, 2. Partial, 3. Full Düzenleyen (Prepared by) Mehmet Sabri Çelik, Prof.Dr. Tarih (Date) İmza (Signature)

6 6