637-3012/01 – Teorie přípravy neželezných kovů a slitin (TPNKS)
Garantující katedra | Katedra neželezných kovů, rafinace a recyklace | Kredity | 6 |
Garant předmětu | prof. Ing. Miroslav Kursa, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Miroslav Kursa, CSc. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
Ročník | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 2014/2015 | Rok zrušení | 2019/2020 |
Určeno pro fakulty | HGF, FMT | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Student bude po absolvování předmětu schopen:
- klasifikovat neželezné kovy,
- definovat a aplikovat základní teoretické poznatky z fyzikální chemie, chemie a teorie hutnických procesů na procesy výroby neželezných kovů,
- charakterizovat základní předpoklady pro průběh procesů pyro, hydro a elektrometalurgie,
- klasifikovat a objasnit jednotlivé technologie, posoudit optimální technologický proces na výrobu vybraných skupin kovů,
- formulovat přednosti a nedostatky jednotlivých technologií, aplikovat poznatky na řešení technických problémů.
Získané znalosti: teoretické základy a principy výroby různých neželezných kovů, charakteristiky nejdůležitějších slitin neželezných kovů, jejich fyzikálních a mechanických vlastností, včetně oblastí uplatnění v praxi.
Získané dovednosti: schopnost stanovení termodynamické podmínek pro redukci neželezných kovů z jejich oxidů a dalších sloučenin, schopnost aplikace materiálů na bázi neželezných kovů pro řešení materiálových otázek technické praxe.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Anotace
Předmět je zaměřen na teoretické základy procesů uplatňovaných při výrobě neželezných kovů. Výroba neželezných kovů se provádí ze široké škály surovin rozličného chemického charakteru. S tím souvisí i různorodost postupů jejich zpracování. Studenti se seznámí se základy pyrometalurgických, hydrometalurgických a elektrometalurgických procesů a vybraných procesů výroby těžkých, lehkých, ušlechtilých, vysokotavitelných, radioaktivních kovů a kovů vzácných zemin. Dále bude uveden do oblasti přípravy a technických aplikací slitin neželezných kovů.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
není
Další požadavky na studenta
Vypracování semestrálního projektu na zadané téma a absolvování zápočtového testu.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Kovy, technické rozdělení, výroba a zpracování kovů v ČR a SR. Surovinové zdroje pro výrobu neželezných kovů.
2. Základní hutnické procesy, přehled a charakteristika. Rozmělňování, třídění a rozdružování. Stmelování jemnozrnných materiálů, aglomerace, peletizace, briketace. Sušení, kalcinace, disociace.
3. Procesy pražení, pražení chlorační, sulfatační, systém Fe-S-O, Cu-S-O. Procesy tavení.
4. Přehled redukčních pochodů, disociace oxidů na kovy. Redukční postupy výroby kovů – přehled. Redukce oxidů kovů uhlíkem, soustava C-O, karbotermicky získané kovy. Redukce vodíkem, technologie redukce, vyráběné kovy. Další redukční postupy (aluminotermie, kalciotermie, magneziotermie, silikotermie).
5. Způsoby rafinace kovů. Pyrometalurgické rafinační postupy, chemické metody rafinace kovů.
6. Hydrometalurgické postupy získávání kovů (příklady, charakteristika, základní operace).
7. Zpracování výluhů na elementární kov, přehled postupů. Elektrolýza, typy procesu, základní zákonitosti, elektrochemická řada, napětí, přepětí vodíku a kyslíku, kovy vyráběné elekrolýzou.
8.Pyrometalurgické postupy zpracování měděných rud, základní procesy, hydrometalurgické způsoby výroby. Způsoby rafinace mědi, základní příměsi a jejich vliv na vlastnosti mědi. Vlastnosti a použití mědi, přehled základních slitin mědi, složení, struktura, vlastnosti.
9. Výroba surového olova, základní postupy a principiální reakce. Rafinace surového olova, základní příměsi, vlastnosti a použití olova, přehled základních slitin, složení, struktura, vlastnosti. Přehled technologií výroby zinku. Vlastnosti a použití zinku, přehled základních slitin, vliv složení na strukturu a vlastnosti.
10. Přehled technologií výroby niklu, Rafinace niklu. Vlastnosti a použití niklu a jeho slitin, rozdělení Ni slitin. Výroba ušlechtilých kovů Au, Ag a kovů Pt skupiny. Charakteristika ušlechtilých kovů, rozdělení základních typů slitin ušlechtilých kovů a oblasti použití.
11. Výroba hliníku, suroviny a charakteristika základních způsobů zpracování. Elektrolýza Al2O3 a elektrolytická rafinace hliníku. Vlastnosti a použití hliníku a jeho slitin, rozdělení slitin. Výroba hořčíku, vlastnosti a použití hořčíku a jeho slitin, rozdělení slitin, struktura, vlastnosti.
12. Výroba wolframu, principiální reakce, výroby chemických sloučenin a jejich přeměny na kovový wolfram, použití wolframu. Výroba molybdenu, principiální reakce, redukce oxidů, zpracování a použití Mo. Výroba titanu, principiální reakce v pyrometalurgii a hydrometalurgii titanu. Vlastnosti a použití titanu, vliv příměsí, slitiny titanu.
13. Výroba zirkonia a hafnia, principiální reakce. Vlastnosti a použití zirkonia a hafnia, slitiny zirkonia. Kovy vzácných zemin, principy, postupy jejich výroby. Vlastnosti a oblasti použití kovů vzácných zemin.
14. Radioaktivní kovy, rozdělení. Výroba uranu, hydrometalurgické a pyrometalurgické reakce. Vlastnosti a použití uranu, slitiny a sloučeniny uranu používané v jaderné technice, výroba a vlastnosti thoria.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky