Μεταλλουργικές Διεργασίες Παραγωγής Μετάλλων και Κεραμικών (ΜΟΠ 401)

Περιεχόμενο μαθήματος :

Ισοζύγια ενέργειας και μάζας, βασικές μεταλλουργικές διεργασίες, σχεδιασμός αντιδραστήρων, βέλτιστες μεταλλουργικές τεχνικές στην πυρομεταλλουργία, υδρομεταλλουργία και βιο–υδρομεταλλουργία, ελαχιστοποίηση αποβλήτων, δομή και ιδιότητες των κεραμικών (ατομική διευθέτηση, κρυσταλλικές δομές, ατέλειες δομής-διαγράμματα φάσεων), παραγωγική διαδικασία - μέθοδοι μορφοποίησης - κατάταξη (παραδοσιακά-προηγμένα) – εφαρμογές στη Μεταλλουργία. Φροντιστηριακές Ασκήσεις.
Εργαστηριακές Ασκήσεις :1. Υγρή Χύτευση (υγρές μέθοδοι μορφοποίησης), 2. Ανάμιξη-Εξώθηση (πλαστικές μέθοδοι μορφοποίησης), 3. Μονοαξονική συμπίεση (ξηρές μέθοδοι μορφοποίησης) 4. Πυροσυσσωμάτωση- Μέτρηση Συρρίκνωσης, 5. Ποροσιμετρία Hg, 6. Διαστολομετρία – Προσδιορισμός συντελεστή θερμικής διαστολής, 7. Μέτρηση πορώδους – Πυκνότητας -Υδατοαπορροφητικότητας (Μέθοδος Αρχιμήδη), 8. Αντοχή σε κάμψη,
 

Μαθησιακά Αποτελέσματα :

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να:

•  Αξιολογεί μεταλλουργικές μεθόδους παραγωγής μετάλλων και μεθόδους παραγωγής κεραμικών
•  Εκτιμάει (Υπολογίζει) το περιβαλλοντικό αποτύπωμα των διεργασιών και των τελικών παραγόμενων προϊόντων
•  Υπολογίζει ισοζύγια μάζας και ενέργειας
•  Επιλύει τις καταναλώσεις πρώτων υλών και προστιθέμενων αντιδραστηρίων σε κάθε διεργασία
•  Εκτιμάει Αξιoλογεί) τις εκπομπές των παραγόμενων αερίων (για πυρομεταλλουργικές μεθόδους)
•  Εξασκείται στην παραγωγή διαφόρων τύπων κεραμικών
•  Προσδιορίζει βασικές ιδιότητες κεραμικών υλικών
•  Ερμηνεύει διαγράμματα φάσεων

Γενικές Ικανότητες :

Γενικές ικανότητες που ενισχύει το μάθημα :

•  Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
•  Λήψη αποφάσεων
•  Ομαδική εργασία
•  Χρήση Υπολογιστή
•  Επίλυση προβλημάτων

Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία, στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση, στην Επικοινωνία με τους φοιτητές :

Οργάνωση διδασκαλίας :

Άλλα Σχόλια για την Οργάνωση της Διδασκαλίας :
Εβδομάδα 1: Ισοζύγια ενέργειας και μάζας
Εβδομάδα 2: Βασικές μεταλλουργικές διεργασίες
Εβδομάδα 3: Σχεδιασμός αντιδραστήρων
Εβδομάδα 4: Βέλτιστες μεταλλουργικές τεχνικές στην πυρομεταλλουργία, υδρομεταλλουργία και βιο–υδρομεταλλουργία
Εβδομάδα 5: Μεταλλουργία Ni
Εβδομάδα 6: Παραγωγή χάλυβα
Εβδομάδα 7: Παραγωγή βασικών μετάλλων (Cu, Zn, Al)
Εβδομάδα 8: Ελαχιστοποίηση - διαχείριση μεταλλουργικών αποβλήτων
Εβδομάδα 9: Ορισμός-Κατάταξη των κεραμικών
Εβδομάδα 10:Δομή των κεραμικών (κρυσταλλική δομή και διάταξη) θεωρία και ασκήσεις
Εβδομάδα 11:Ατέλειες δομής
Εβδομάδα 12:Διαγράμματα φάσεων
Εβδομάδα 13:Εφαρμογές των κεραμικών


Αξιολόγηση :

Αθροιστική/Συμπερασματική (για βαθμό φοιτητή) Αξιολόγηση:

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία :

1. Διδακτικές Σημειώσεις (για τη Μεταλλουργία και τα Κεραμικά) διαθέσιμες στο e-class
2. Bartzas, G., Komnitsas, K. (2015). Life cycle assessment of FeNi production in Greece: A case study, Resources Conservation and Recycling, 105:113-122, dx.doi.org/10.1016/j.resconrec.2015.10.016
2. Komnitsas, K., Petrakis, E., O. Pantelaki, A. Kritikaki (2018). Column leaching of Greek low-grade limonitic laterites, Minerals, Minerals, 8(9):377; doi.org/10.3390/min8090377
3. Mystrioti, C., Papassiopi, N., Xenidis, A., Komnitsas, K. (2018). Counter-current leaching of low-grade laterites with the use of hydrochloric acid and proposed purification options of pregrant solution, Minerals, 8:599; doi.org/10.3390/min8120599
4. Komnitsas, K., Petrakis, E., Bartzas, G., Karmali, V. (2019). Column leaching of low-grade saprolitic laterites and valorization of leaching residues, Science of the Total Environment, 665:347-357 doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.01.381
5. Spooren, J., Breemersch, K., Dams, Y., Mäkinen, J., Lopez, M., González-Moya, M., Tripiana, M., Pontikes, Y., Kurylak, W., Pietek, G., Komnitsas, K., Binnemans, K., Varia, J., Horckmans, L., Yurramendi, L., Snellings, R., Peys, A., Onisei, S., Björkmalm, J., Willquist, K., Kinnunen, P. (2020). Near-zero-waste processing of low-grade, complex primary and secondary ores: challenges and opportunities, Resources, Conservation and Recycling, 160:104919, doi.org/10.1016/j.resconrec.2020.104919
6. Kinnunen, P., Mäkinen, J., Salo, M., Soth, R., Komnitsas, K. (2020). Efficiency of chemical and biological leaching of copper slag for the recovery of metals and valorization of the leach residue as raw material in cement production, Minerals, 10, 654; doi:10.3390/min10080654