|
|
| MDM3004 | Hidrometalurji | 3+0+0 | AKTS:4 | | Yıl / Yarıyıl | Bahar Dönemi | | Ders Duzeyi | Lisans | | Yazılım Şekli | Zorunlu | | Bölümü | MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ | | Ön Koşul | Yok | | Eğitim Sistemi | Yüz yüze | | Dersin Süresi | 14 hafta - haftada 3 saat teorik | | Öğretim Üyesi | Prof. Dr. Hacı DEVECİ | | Diğer Öğretim Üyesi | Yok | | Öğretim Dili | Türkçe | | Staj | Yok | | | | Dersin Amacı: | | Temel hidrometalurjik süreçleri öğrenmek ve bu bilgiler ışığında temel ve değerli metallerin kazanımında kullanılan yöntemleri kavramak; öğrencilerin, hidrometalurjik süreçlerin kimyasal ve mühendislik esasları hakkında bilgi edinmelerini sağlamak; öğrencilere proses akım şemalarını değerlendirme ve alternative akım şeması geliştirme bilgi ve becerisi kazandırmak. |
| Öğrenim Kazanımları | BPKK | ÖY | | Bu dersi başarı ile tamamlayan öğrenciler : | | | | ÖK - 1 : | hidrometalurjide temel kavramları öğrenme, anlama ve ifade etme yetisi kazanacak | 1,2,3 | | | ÖK - 2 : | hidrometalurjik yöntemlerin genel olarak teknik, ekonomik ve çevresel karakteristiklerini kavrayacak ve proses seçiminde bu bilgileri kullanabilecek | 1,2,3 | | | ÖK - 3 : | temel hidrometalurjik süreçleri tanımlayabilecek, bilimsel ve teknik altyapısını anlayacak ve analiz edebilecek | 1,2,3 | | | ÖK - 4 : | analitik düşünme ve temel mühendislik hesaplamaları yapabilme becerilerini geliştirebilecek | 1,2,3 | | | ÖK - 5 : | diğer disiplinlerle ilişkisini anlayacak, cevher hazırlama/zenginleştirme, kimya ve termodinamik gibi maden mühendisliği derslerinde elde edilen bilgi birikimini kullanabilecek | 1,2,3 | | | ÖK - 6 : | endüstriyel hidrometalurjik prosesleri anlama ve değerlendirme yetisine sahip olacak | 1,2,3 | | | ÖK - 7 : | temel ve değerli metaller için kavramsal olarak proses ve akım şeması geliştirebilecek | 1,2,3 | | | BPKK :Bölüm program kazanımlarına katkı, ÖY : Ölçme ve değerlendirme yöntemi (1: Yazılı Sınav, 2: Sözlü Sınav, 3: Ev Ödevi, 4: Laboratuvar Çalışması/Sınavı, 5: Seminer / Sunum, 6: Dönem Ödevi / Proje),ÖK : Öğrenim Kazanımı | | |
| Giriş; hidrometalujik yöntemlerin gelişimi, rolü ve önemi. Hidrometalurjide temel süreçler. Fiziksel, kimyasal ve biyolojik ön-hazırlık işlemleri. Altın cevherleri. Refrakter altın cevherinin ön hazırlık işlemleri. Liç: Reaktifler ve liç reaksiyonları, liç yöntemleri. Yerinde liç, yığın liçi, vat liçi, karıştırmalı tank ve basınç liçi. Sülfürlü minerallerin biyoliçi ve yerinde ve yığın liçi uygulamalarında sülfürlü minerallerin oksitlenmesinde bakterilerin rolü ve önemi. Katı-sıvı ayırımı. Çözelti saflaştırma ve zenginleştirme yöntemleri: Aktif karbon adsorpsiyonu, solvent ekstraksiyon, iyon değiştirme ve çöktürme. Saflaştırılmış ve zenginleştirilmiş yüklü liç çözeltilerinden sementasyon/çöktürme ve elektroliz ile metal ve bileşiklerin kazanımı. |
| |
| Haftalık Detaylı Ders İçeriği | | Hafta | Detaylı İçerik | Önerilen Kaynak | | Hafta 1 | Dersin hakkında genel bilgiler; amacı, konusu, içeriği, kaynaklar ve değerlendirilmesi.
Ekstraktif metalurjiye giriş. Cevherlerden metal veya bileşiklerinin üretimi. Endüstiyel uygulamalar. | | | Hafta 2 | Hidrometalurjik yöntemlerin tarihsel gelişimi, rolü ve önemi, avantaj ve dezavantajları, pirometalurjik yöntemler ile karşılaştırılması. Hidrometalurjik yöntemlerin gelişimi ve uygulanışı. Hirometalurjide temel süreçler. | | | Hafta 3 | Hidrometalurjide temel süreçler: Ön hazırlık işlemleri. Ön hazırlık işlemlerinin amacı ve önemi. Fiziksel, Kimyasal ve biyolojik ön hazırlık işlemleri: Boyut küçültme ve zenginleştirme. Kavurma, biyooksidasyon ve basınç liçi/oksidasyonu. | | | Hafta 4 | Hidrometalurjide temel süreçler: Liç. Amacı ve temelleri. pH, Eh ve çözünürlük kavramları. Ekstraksiyon. Temel hidrometalurjik hesaplamalar. | | | Hafta 5 | Liç reaktifleri, seçimi ve reaksiyonları.
Laboratuvarda bir liç işleminin gelişimi. Liç hızı ve verimine etki eden faktörler. | | | Hafta 6 | Liç yöntemleri ve ekipmanları. Yerinde liç, Yığın liçi ve aglomerasyon, Perkolasyon ve Vat liçi. | | | Hafta 7 | Karıştırmalı Tank liçi ve Basınç Liçi. Endüstriyel uygulamalar. | | | Hafta 8 | Arasınav | | | Hafta 9 | Biyooksidasyon ve Biyoliç. Esasları, kullanılan bakteriler ve özellikleri. Altın cevherlerinin biyooksidasyonu.
Katı-sıvı ayrımı. Tiknerler ve filtreler. Ters akımlı yıkama devreleri. | | | Hafta 10 | Çözelti saflaştırma yöntemleri ve hidrometalujide uygulamaları. Iyon değişimi ve aktif karbon adsorpsiyonu. Aktif karbonlar. Aktif karbon adsorpsiyonu yöntemleri ve altının yüklü liç çözeltilerinden kazanımı. | | | Hafta 11 | Solvent ekstraksiyon. Temelleri ve uygulamaları. Solvent ekstraksiyon reaktifleri. Solvent ekstraksiyon ekipmanları. Solvent ekstraksiyon devreleri ve temel mühendislik hesaplamaları. | | | Hafta 12 | Ekstraksiyon ve sıyırma devrelerinin dizaynı: McCabe-Thiele diyagramları. Çok kademeli ekstraksiyon ve sıyırma devrelerinde kademe sayısının teorik olarak belirlenmesi ve kütle balansı hesaplamaları.
| | | Hafta 13 | Kimyasal çöktürme ve sementasyon ile yüklü liç çözeltilerinin saflaştırılması. Demirin yüklü liç çözeltilerinden uzaklaştırılması. | | | Hafta 14 | Metal ve bileşiklerinin çözeltilerden kazanımı. Elektroliz, kimyasal çöktürme ve sementasyon.
| | | Hafta 15 | Endüstriyel hidrometalurjik devreler: Altın, uranyum, bakır ve çinko. Hidrometalurjik devrelerin geliştirilmesi. Genel değerlendirme. Telafi haftası. | | | Hafta 16 | Dönem sonu sınavı | | | |
| 1 | Deveci, H. 2009. Hidrometalurgy Ders Notlari. KTU Maden Mühendisliği, Trabzon. (Yayınlanmamış). | | | 2 | Habashi F. 1999. Textbook of Hydrometallurgy. 2nd Edition, Quebec City, Canada, ISBN 2-980-3247-7-9. | | | |
| 1 | Bartlett R.W. 1998. Solution Mining: Leaching Fluid Recovery of Materials. 2nd Edition, Gordan and Breach Sci. Pub. | | | 2 | Streat M., Naden D. 1987. Ion Exchange and Sorption Processes in Hydrometallurgy. Critical Reports on Applied Chemistry, Vol 19. John Wiley& Sons. | | | 3 | Gupta C.K., Mukherjee T.K. 1990. Hydrometallurgy in Extraction Processes, Vol 1 and Vol 2. CRC press. | | | 4 | Hayes P.C. 2003. Process Principles in Minerals and Materials Production, 3rd Edition. Hayes Publishing, Sherwood, Queensland, Australia. | | | 5 | Jackson E. 1986. Hydrometallurgical Extraction and Reclamation. Ellis Horwood Limited, Chichester. | | | 6 | Akdağ M. 1992. Hidrometalurji-Temel Esasları ve Uygulamalar. 2. Baskı. D.E.Ü. Müh. Mim. Fak. Yayını, No 88. İzmir (In Turkish). | | | 7 | Davenport W.G.L., King M., Schlesinger M., Biswas A.K. 2002. Extractive Metallurgy of Copper. 4th Edition. Pergamon Press, Elsevier Science, Oxford. | | | |
| Ölçme Yöntemi | | Yöntem | Hafta | Tarih | Süre (Saat) | Katkı (%) | | Arasınav | 8 | | 2 | 50 | | Dönem sonu sınavı | 16 | | 2 | 50 | | |
| Öğrenci Çalışma Yükü | | İşlem adı | Haftalık süre (saat) | Hafta sayısı | Dönem toplamı | | Yüz yüze eğitim | 3 | 15 | 45 | | Sınıf dışı çalışma | 1 | 10 | 10 | | Laboratuar çalışması | 0 | 0 | 0 | | Arasınav için hazırlık | 2 | 4 | 8 | | Arasınav | 2 | 1 | 2 | | Uygulama | 0 | 0 | 0 | | Klinik Uygulama | 0 | 0 | 0 | | Ödev | 0 | 0 | 0 | | Proje | 0 | 0 | 0 | | Kısa sınav | 0 | 0 | 0 | | Dönem sonu sınavı için hazırlık | 2 | 4 | 8 | | Dönem sonu sınavı | 2 | 1 | 2 | | Diğer 1 | 0 | 0 | 0 | | Diğer 2 | 0 | 0 | 0 | | Toplam Çalışma Yükü | | | 75 |
|