Guía docente de la asignatura Metalurgia

Transcripción

1 Guía docente de la asignatura Metalurgia Titulación: Grado en Ingeniería Química Industrial Curso 2012/13

2 Guía Docente 1. Datos de la asignatura Nombre Metalurgia (Metallurgy) Materia Asignatura optativa específica Módulo Código Titulación/es Graduado/a en Ingeniería Química Industrial Plan de estudios 2009 Centro Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial Tipo Optativa Periodo lectivo Curso 4º Idioma Castellano ECTS 3 Horas / ECTS 30 Carga total de trabajo (horas) 90 Horario clases teoría Aula Horario clases prácticas Lugar 2. Datos del profesorado Profesor responsable Departamento Área de conocimiento Ubicación del despacho Correo electrónico Diego José Alcaraz Lorente Ingeniería de Materiales y Fabricación Ciencia de Materiales e Ingeniería Metalúrgica Despacho 120.1, 2ª planta edif. ETSINO (Campus Pº Alfonso XIII) Teléfono Fax URL / WEB Horario de atención / Tutorías Ubicación durante las tutorías diego.alcaraz@upct.es Martes y Jueves, 16 a 18 hrs.; Miércoles, 10 a 12 hrs. Despacho 120.1, 2ª planta edif. ETSINO (Campus Pº Alfonso XIII)

3 3. Descripción de la asignatura 3.1. Presentación La Metalurgia es una disciplina científico tecnológica tradicionalmente dividida en dos partes: Metalurgia Física y Metalurgia Química o Extractiva. La Metalurgia Física, dedicada al estudio y tratamiento de metales y aleaciones, se aborda en la asignatura Ciencia e Ingeniería de Materiales (2º curso, 2º cuatrimestre). La Metalurgia Extractiva, que se ocupa de los procedimientos necesarios para obtener metales, más o menos puros, o alguno de sus compuestos a partir de distintos materiales (minerales, subproductos, residuos ), es el objeto de estudio de la asignatura Metalurgia. Se trata de una materia optativa específica de especial relevancia en la formación de los graduados en Ingeniería Química Industrial Ubicación en el plan de estudios La asignatura Metalurgia se encuentra en cuarto curso Descripción de la asignatura. Adecuación al perfil profesional La Metalurgia Extractiva comprende el estudio de los fundamentos físico químicos de las operaciones metalúrgicas, la descripción de las técnicas básicas para obtener metales, su refino y reciclado, así como las implicaciones medioambientales de todos estos procedimientos. Con la asignatura se pretende proporcionar a los estudiantes una formación y habilidades básicas en metalurgia extractiva, uno de los campos de actuación de la Ingeniería Química Industrial Relación con otras asignaturas. Prerrequisitos y recomendaciones El plan de estudios no incluye prerrequisitos para seguir esta asignatura. No obstante, para un conveniente seguimiento de la materia, se recomienda haber superado las asignaturas Química Física, Operaciones de Separación e Ingeniería de la Reacción Química. También es recomendable poseer conocimientos de inglés Medidas especiales previstas Se adoptarán medidas para facilitar el seguimiento de la asignatura a aquellos estudiantes con necesidad especiales. En particular, se tendrán en cuenta los casos de discapacidad, alumnos extranjeros y alumnos que compatibilicen trabajo y estudios.

4 4. Competencias 4.1. Competencias específicas de la asignatura (según el plan de estudios) Conocimientos de Metalurgia Extractiva y su aplicación a la resolución de problemas de ingeniería Competencias genéricas / transversales (según el plan de estudios) COMPETENCIAS INSTRUMENTALES T1.1 Capacidad de análisis y síntesis T1.2 Capacidad de organización y planificación T1.3 Comunicación oral y escrita en lengua propia T1.4 Comprensión oral y escrita de una lengua extranjera T1.5 Habilidades básicas computacionales T1.6 Capacidad de gestión de la información T1.7 Resolución de problemas T1.8 Toma de decisiones COMPETENCIAS PERSONALES T2.1 Capacidad crítica y autocrítica T2.2 Trabajo en equipo T2.3 Habilidades en las relaciones interpersonales T2.4 Habilidades de trabajo en un equipo interdisciplinar T2.5 Habilidades para comunicarse con expertos en otros campos T2.6 Reconocimiento de la diversidad y la multiculturalidad T2.7 Sensibilidad hacia temas medioambientales T2.8 Compromiso ético COMPETENCIAS SISTÉMICAS T3.1 Capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica T3.2 Capacidad de aprender T3.3 Adaptación a nuevas situaciones T3.4 Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) T3.5 Liderazgo T3.6 Conocimiento de otras culturas y costumbres T3.7 Habilidad de realizar trabajo autónomo T3.8 Iniciativa y espíritu emprendedor T3.9 Preocupación por la calidad T3.10 Motivación del logro

5 4.3. Objetivos generales / competencias específicas del título (según el plan de estudios) COMPETENCIAS ESPECÍFICAS DISCIPLINARES E1.1 Conocimiento en las materias básicas matemáticas, física, química, organización de empresas, expresión gráfica e informática, que capaciten al alumno para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías E1.2 Conocimientos en materias tecnológicas para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos E1.3 Conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico Industrial COMPETENCIAS PROFESIONALES E2.1 Capacidad para la redacción, firma y desarrollo de proyectos en el ámbito de la Ingeniería industrial que tengan por objeto, en el área de la Ingeniería Química, la construcción, reforma, reparación, conservación, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de: estructuras, equipos mecánicos, instalaciones energéticas, instalaciones eléctricas y electrónicas, instalaciones y plantas industriales y procesos de fabricación y automatización en función de la ley de atribuciones profesionales E2.2 Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento E2.3 Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas E2.4 Capacidad de dirección, organización y planificación en el ámbito de la empresa, y otras instituciones y organizaciones 4.4. Resultados esperados del aprendizaje (Objetivos) 1. Conocer los fundamentos físico químicos de las operaciones metalúrgicas. 2. Conocer las técnicas metalúrgicas básicas para la obtención de metales. 3. Realizar, a escala de laboratorio, procesos pirometalúrgicos, hidrometalúrgicos y electrometalúrgicos. 4. Obtener datos de modo riguroso y contrastar los resultados obtenidos en trabajos experimentales. 5. Utilizar el lenguaje científico técnico de una manera apropiada. 6. Elaborar informes técnicos de cierta complejidad. 7. Conocer las implicaciones medioambientales de las operaciones metalúrgicas. Introducción al reciclado de metales. 8. Aplicar los conocimientos adquiridos a casos prácticos.

6 5. Contenidos 5.1. Contenidos (según el plan de estudios) Termodinámica y cinética metalúrgicas. Equilibrios en metalurgia extractiva. Disoluciones en fases fundidas. Sistemas de fases inmiscibles. Operaciones de separación de fases en metalurgia extractiva. Tratamientos previos de menas y procedimientos de aglomeración. Procesos pirometalúrgicos. Lixiviación. Tratamientos de lixiviados. Electrometalurgia. Procedimientos de refino de metales. Problemas medioambientales en metalurgia extractiva. Reciclado de metales Programa de teoría PARTE I: FUNDAMENTOS QUÍMICO FÍSICOS. Tema 1: Termodinámica y cinética metalúrgicas. Tema 2: Equilibrios en metalurgia extractiva. Tema 3: Fases fundidas. Fases inmiscibles. Operaciones de separación de fases. PARTE II: OPERACIONES Y PROCESOS METALÚRGICOS. Tema 4: Operaciones previas. Procesos de aglomeración. Tema 5: Procesos pirometalúrgicos. Tema 6: Metalurgia por vía húmeda. Lixiviación. Tratamiento de lixiviados. Tema 7: Electrometalurgia. Procedimientos de refino de metales. Tema 8: Problemas medioambientales en metalurgia extractiva. Reciclado de metales Programa de prácticas Práctica 1: Caracterización de menas metálicas / Practice 1: Characterization of metal ores. Práctica 2: Calcinación de malaquita y azurita / Practice 2: Calcination of malachite and azurite. Práctica 3: Lixiviación de matas cobrizas / Practice 3: Leaching of copper lead mattes. Práctica 4: Extracción con disolventes / Practice 4: Solvent extraction. Práctica 5: Electrólisis de disoluciones acuosas / Practice 5: Electrolysis of aqueous solutions.

7 5.4. Programa resumido en inglés (opcional) PART I: CHEMICAL PHYSICAL FUNDAMENTALS Unit 1: Thermodynamics and kinetics of metallurgical processes Unit 2: Equilibria in extractive metallurgy Unit 3: Molten phases. Immiscible phases. Methods of phase separation. PART II: METALLURGICAL OPERATIONS AND PROCESSES Unit 4: Preliminary operations. Agglomeration processes. Unit 5: Pyrometallurgical processes. Unit 6: Hydrometallurgy. Leaching. Treatments of leach solutions. Unit 7: Electrometallurgy. Refining processes of metals. Unit 8: Environmental problems in extractive metallurgy. Metals recycling Objetivos de aprendizaje detallados por Unidades Didácticas (opcional)

8 6. Metodología docente 6.1. Actividades formativas Actividad Descripción de la actividad Trabajo del estudiante ECTS Clase expositiva empleando técnicas Presencial: Toma de apuntes. Planteamiento de aprendizaje cooperativo para de dudas. 0,5 Clases de teoría fomentar la participación de los estudiantes. Resolución de dudas planteadas por los estudiantes. No presencial: Estudio de la materia. 0,9 Prácticas de pizarra: Problemas y resolución de casos prácticos Prácticas de laboratorio Seminarios Trabajo individual Trabajo en grupo Tutorías (individuales y en grupo) Realización de exámenes oficiales Resolución de problemas/ejercicios de distintos temas de teoría. Resolución de casos prácticos. Explicación de las prácticas, supervisión de su desarrollo y resolución de dudas. Discusión sobre los resultados obtenidos. Se realizarán seminarios durante el cuatrimestre. En esta actividad, los estudiantes trabajan en grupo para aclarar dudas, profundizar en distintas cuestiones y resolver problemas o casos prácticos. El profesor propondrá distintos temas para que los alumnos realicen un trabajo individual durante el cuatrimestre. El profesor propondrá distintos temas para que los alumnos realicen un trabajo en grupo a lo largo del cuatrimestre. Resolución de dudas sobre teoría, prácticas, exámenes y asesoramiento para los trabajos individuales y en grupo. Se lleva a cabo en grupos reducidos con preparación previa por parte del alumno. Evaluación escrita individual (Exámenes oficiales). Presencial: Participación activa. Resolución de ejercicios y casos prácticos. Planteamiento de dudas. No presencial: Estudio de la materia. Resolución de ejercicios propuestos por el profesor. Presencial: Manejo de instrumentos y equipos. Obtención de resultados. Planteamiento de dudas. No presencial: Elaboración individual del informe de prácticas. Presencial: Resolución de problemas y casos prácticos. Discusión sobre distintas cuestiones y dudas. Puesta en común del trabajo efectuado. No presencial: Búsqueda de documentación de diversas fuentes. Elaboración del trabajo. Presencial: Planteamiento del trabajo y asistencia a tutorías. Exposición oral del trabajo. No presencial: Búsqueda de documentación de diversas fuentes. Elaboración del trabajo. Presencial: Planteamiento de dudas en horario de tutorías. 0,2 0,2 0,3 0,1 0,2 0,1 0,1 0,2 0,1 Presencial: Realización del examen. 0,1 3

9 7. Evaluación 7.1. Técnicas de evaluación Instrumentos Prueba escrita individual* Teoría Informe Prácticas Laboratorio Trabajo individual Trabajo en grupo Problemas Realización / criterios Seis preguntas, con varios apartados (conceptos, definiciones, algunas aplicaciones...) y con idéntica valoración. Evalúan, principalmente, conocimientos teóricos. Dos ejercicios con idéntica valoración. Evalúan, principalmente, habilidades. Elaboración individual y presentación de un informe escrito sobre las prácticas de laboratorio realizadas. El profesor propondrá distintos temas para que los alumnos realicen un trabajo individual durante el cuatrimestre. El profesor propondrá distintos temas para que los alumnos realicen un trabajo en grupo a lo largo del cuatrimestre. Exposición oral del trabajo. Ponderación 40 % 20 % 20 % 10 % 10 % 60 % Competencias genéricas (4.2)evaluadas T1.1, T1.3, T2.1, T3.2, T3.3, T3.7, T3.10 T1.1, T1.3, T1.7, T1.8, T2.1, T3.1, T3.3, T3.7, T3.10 T1.1, T1.3, T1.8, T2.1, T3.9, T3.10 T1.1, T1.2, T1.3, T1.4, T1.6, T1.8, T2.1, T2.7, T3.1, T3.4, T3.8, T3.9, T3.10 T1.1, T1.3, T1.4, T1.6, T1.8, T2.1, T2.2, T2.3, T2.5, T2.7, T2.8, T3.3, T3.5, T3.9, T3.10 Resultados (4.4) evaluados 1, 2, 5, 7, 8 1, 2, 5, 7, 8 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8 1, 2, 5, 6, 7, 8 1, 2, 5, 6, 7, 8 * Para superar la asignatura, se debe obtener en la prueba escrita individual una calificación global (teoría+problemas) mínima de 4,5 sobre Mecanismos de control y seguimiento Cuestiones planteadas en clase. Participación de los estudiantes en la resolución de problemas en clase. Participación de los estudiantes y seguimiento de ésta en las sesiones de prácticas de laboratorio. Participación de los estudiantes y seguimiento de ésta en los seminarios. Tutorías individuales o en grupo. Seguimiento de la realización de los trabajos individuales y en grupo. Presentación de trabajos/informes individuales y en grupo.

10 7.3. Resultados esperados / actividades formativas / evaluación de los resultados (opcional) Resultados esperados del aprendizaje (4.4) Clases de teoría Clases ejercicios Prácticas de laboratorio Seminarios /Tutorías Trabajos e informes Prueba teoría Prueba ejercicios Informe Prácticas Laboratorio Trabajo individual Trabajo en grupo 1. Conocer los fundamentos físico-químicos de las operaciones metalúrgicas. 2. Conocer las técnicas metalúrgicas básicas para la obtención de metales. 3. Realizar, a escala de laboratorio, procesos pirometalúrgicos, hidrometalúrgicos y electrometalúrgicos. 4. Obtener datos de modo riguroso y contrastar los resultados obtenidos en trabajos experimentales. X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X 5. Utilizar el lenguaje científico técnico de una manera apropiada. X X X X X X X X X X 6. Elaborar informes técnicos de cierta complejidad. X X X X X 7. Conocer las implicaciones medioambientales de las operaciones metalúrgicas. Introducción al reciclado de metales. X X X X X X X X X 8. Aplicar los conocimientos adquiridos a casos prácticos. X X X X X X X X X X

11 8. Distribución de la carga de trabajo del alumno Convencionales ACTIVIDADES PRESENCIALES No convencionales ACTIVIDADES NO PRESENCIALES Semana Temas o actividades (visita, examen parcial, etc.) Clases teoría Clases problemas Laboratorio Aula informática TOTAL CONVENCIONALES Trabajo cooperativo Tutorías Seminarios Visitas 1 Tema Tema Tema Tema Tema Tema Tema Tema Tema Tema Tema Tema Tema Tema Tema TG* Periodo de exámenes 3 3 IP**, II** Otros TOTAL HORAS * La fecha límite para entregar el trabajo en grupo (TG) es el día de la exposición del mismo. ** La fecha límite para entregar el informe de prácticas (IP) y el informe individual (II) es el día del examen final Evaluación formativa Evaluación Exposición de trabajos TOTAL NO CONVENCIONALES Estudio Trabajos / informes individuales Trabajos / informes en grupo Prácticas instrumentos TOTAL NO PRESENCIALES TOTAL HORAS ENTREGABLES

12 9. Recursos y bibliografía 9.1. Bibliografía básica BALLESTER, A.; VERDEJA, L. F.; y J. SANCHO: Metalurgia extractiva, vols. I y II. Ed. Síntesis. CHAUSSIN, C. y G. HILLY: "Metalurgia". Ed. Urmo. GILL, C. B.: "Metalurgia extractiva no ferrosa". Ed. Limusa. MOORE, J. J.: "Metalurgia química". Ed. Alhambra, S. A. MORRAL, F. R.; JIMENO, E.; y P. MOLERA: "Metalurgia general". Ed. Reverté. PARRILLA, F.: "Curso de metalurgia extractiva". Ed. E.T.S. de Ing. de Minas. Univ. Pol. de Madrid. ROVIRA, A.: "Metalurgia general". Ed. Dossat Bibliografía complementaria ASM: ASM Materials Handbook. Ed. ASM. ROSENQVIST, T.: "Principles of extractive metallurgy". McGraw Hill Series in Materials Science and Engineering. Ed. McGraw Hill Recursos en red y otros recursos Diferentes páginas web de empresas e instituciones relacionadas con la Metalurgia Extractiva.