Technical petrology

Wykład "Petrologia techniczna" obejmuje m. in. następujące zagadnienia:

- Przedstawienie najważniejszych wyrobów przemysłowych, uzyskiwanych z naturalnych surowców geologicznych.

- Szczegółowe charakterystyki różnych minerałów sztucznych.

- Opisy procesów produkcyjnych: od wydobycia surowców naturalnych poprzez ich wzbogacanie i przeróbkę aż po uzyskanie produktów końcowych.

- Definicja i charakterystyka „kamieni sztucznych” oraz materiałów wiążących.

- Nauka rozpoznawania wyrobów przemysłowych (głównie kamieni sztucznych) przy zastosowaniu różnorodnych metod analitycznych (mikroskop polaryzacyjny i skaningowy, rentgenografia, mikrosonda, katodoluminescencja, itp).

- Praktyczne wykorzystanie wyrobów przemysłu wapienniczego, cementowego, ceramicznego, szklarskiego, materiałów ogniotrwałych, etc.

- Fizyczne i chemiczne zmiany „kamieni sztucznych”, wykorzystywanych w budownictwie, sztuce, etc.

- Wprowadzenie i krótka charakterystyka najważniejszych typów wyrobów przemysłowych, uzyskiwanych z naturalnych surowców geologicznych.

- Procesy produkcji sztucznych materiałów (minerałów) – rys historyczny i metody współczesne.

- Metody identyfikacji minerałów sztucznych: bezpostaciowych, o niskim stopniu krystaliczności oraz w pełni krystalicznych.

- Różne techniki separacji oraz specyfika metod analizy kamieni sztucznych; praktyczne wykonywanie preparatów badawczych oraz rozpoznawanie faz mineralnych pod mikroskopem polaryzacyjnym, przy zastosowaniu mikrosondy, katodoluminescencji, skaningu, metod barwnikowych, etc.

- Szczegółowe charakterystyki różnych minerałów sztucznych.

- Szczegółowe charakterystyki petrologiczne i mineralogiczne różnorodnych wyrobów przemysłowych, uzyskiwanych z naturalnych surowców geologicznych:

1). Wyroby przemysłu materiałów ogniotrwałych (wyroby krzemionkowe, glinokrzemianowe, składające się z tlenku glinu, magnezytowe, chromo-magnezytowe, chromitowe, dolomitowe i spinelowe).

2). Wyroby przemysłu materiałów ceramicznych. Definicja i klasyfikacje; porcelana; ceramika magnezowo-glinowa; ceramika korundowa; specjalne rodzaje ceramiki (np. ceramika kosmiczna, cermetale i materiały kompozytowe).

3). Żużle (skład chemiczny i skład mineralny). Charakterystyka różnych rodzajów żużli: żużle hutnictwa żelaza (wielkopiecowe, z wytopu stali, ze stopów żelaza, powstające w termicznym procesie otrzymywania glinu); żużle metali nieżelaznych (z wytopu ołowiu, z wytopu miedzi, z wytopu niklu, z wytopu cyny); żużle ze zgrzewania w łuku elektrycznym; żużle i popioły paleniskowe.

4). Wyroby przemysłu materiałów wiążących:

- cement portlandzki (charakterystyka, skład chemiczny i skład mineralny, metoda produkcji). Fazy mineralne klinkieru cementu portlandzkiego (alit, belit, gliniany wapniowe, szklista i ciekła faza w klinkierze, etc.),

- metody badań składu fazowego klinkieru cementu portlandzkiego (petrograficzna, chemiczna, rentgenograficzna, etc.),

- cement portlandzki z dodatkiem CaF2,

- cement glinowy,

- skład fazowy oraz mikrostruktury cementów uwodnionych,

- gipsowe materiały wiążące.

5). Wyroby przemysłu wapienniczego:

- surowce dla przemysłu wapienniczego,

- produkcja różnych rodzajów wapna – rys historyczny i metody współczesne. Typy pieców wapienniczych,

- zastosowanie wapna.

6). Wyroby przemysłu szklarskiego:

- zagadnienia chemiczne, fizykochemiczne i krystalizacyjne szkła,

- powstawanie minerałów kontaktowych przy wytapianiu szkła,

- zastosowanie szkła (zalety i wady).

1. Bielankin D.S., Iwanow B.W., Łapin W.W. (1967) – Petrografia kamieni sztucznych. Wyd. Geol. Warszawa.

2. Borkowska M., Smulikowski K. (1973) - Minerały skałotwórcze. Wyd. Geol. Warszawa.

3. Ryka W., Maliszewska A. (1991) - Słownik petrograficzny. Wyd. Geol. Warszawa.

4. Szymański A. (1989) – Technical Mineralogy and Petrography. An Introduction to Materials Technology. PWN Warszawa, Elsevier Amsterdam-Oxford-New York-Tokyo.

Po ukończeniu przedmiotu student wykazuje teoretyczną znajomość klasyfikacji różnorodnych kamieni sztucznych oraz efektów ewentualnych zjawisk wtórnych (np. wietrzeniowych), którym mogą one podlegać. Ma też wiedzę na temat całości procesów ich wytwarzania. Potrafi kojarzyć fakty i odpowiednio interpretować efekty zjawisk obserwowanych w skali mikroskopowej, przenosząc je do skali makro. Ponadto, student bez problemów rozpoznaje pod mikroskopem polaryzacyjnym (lub przy zastosowaniu innych technik badawczych) poszczególne minerały sztuczne i zbudowane z nich wyroby.

KRK dla kierunku Geologia stosowana

K_W01 - dostrzega wielorakie związki między składowymi środowiska przyrodniczego

K_W02 - zna problemy i metody badawcze z dziedziny nauk przyrodniczych

K_W03 – zna proste i zaawansowane instrumentalne metody analityczne stosowane w badaniach skał, minerałów i substancji pochodzenia organicznego, chemizmu i dynamiki wód i innych elementów środowiska przyrodniczego

K_W14 - zna zasady korzystania z zasobów naturalnych (złóż surowców mineralnych, wody, powietrza, biologicznych, itp.)

K_W19 - zna zasady bezpieczeństwa w pracy laboratoryjnej i terenowej

K_U01 – wykonuje i opisuje proste zadanie badawcze indywidualnie i zespołowo

K_U02 - dobiera właściwą metodologię do rozwiązania problemu badawczego lub projektowego

K_U06 - wykorzystuje modele środowiskowe do interpretacji zmian zachodzących w przyrodzie ożywionej i nieożywionej

K_U09 - sporządza proste raporty oraz wytyczne do ekspertyz na podstawie zebranych danych

K_K03 - doskonali swoje umiejętności zawodowe

K_K09 - rozumie potrzeby poszukiwania nowych technologii

Wykład i ćwiczenia - zaliczenie na ocenę

brak