Õppeaine eesmärk on anda üliõpilasele võimalus omandada põhiteadmised haruldaste muldelementide ja haruldaste metallide keemia ja tehnoloogia valdkonnas; õpetada rakendama saadud teoreetilised teadmised praktikas; laiendada ja süvendada eksperimendi läbiviimise ja selle tulemuste interpreteerimise oskused.

The aim of the course is to give a student possibility to acquire basic knowledge in the field of rare earth elements and rare metals chemistry and technology; to teach to apply obtained theoretical knowledge in practice; to enlarge and to deepen skills of experiment carrying out and its results interpretation.

Aine sooritanud üliõpilane: (1) tunneb haruldaste muldelementide ja haruldaste metallide füüsikalisi ja keemilisi omadusi, kasutusalasid, tooraineid ja tooraine töötlemise meetodeid; (2) oskab kirjeldada ja analüüsida tootmisprotsessi, tehnoloogilisi seadmeid, riske ja ohtusid, keskkonnaprobleeme; (3) oskab teha tehnoloogilisi arvutusi (materjalibilansside koostamine, kulukoefitsientide, saagise, selektiivsuse jm arvutamine); (4) oskab omandatud teoreetilisi teadmisi kasutada eksperimendi läbiviimisel; (5) oskab iseseisvalt kasutada kirjandusallikaid (sh võõrkeelseid) uurimisprobleemi lahendamisel.

After passing the course a student: (1) knows physical and chemical properties of rare earth elements and rare metals; (2) can describe and analyse production process, technological equipment, risks and hazards, environmental problems; (3) can make simple technological calculations (to compile material balance, to calculate norms for consumption of raw material, product yield, selectivity etc.); (4) is able to apply the obtained theoretical knowledge for experiment carrying out; (5) can independently use literature sources (including in foreign language) when solving a research problem.

Käesolev kursus arvestab Eesti keemiatööstuse omapära.
Loengud. Haruldased muldmetallid. Haruldaste muldelementide füüsikalised ja keemilised omadused. Toorained, nende töötlemise tehnoloogiad ja põhiseadmed. Muldelementide eraldamine üksteisest. Haruldaste muldelementide ühendite tootmine. Haruldased muldmetallid ja nende sulamid. Haruldased metallid – tantaal ja nioobium. Tantaali ja nioobiumi ning nende ühendite füüsikalised ja keemilised omadused, kasutusalad. Toorained, nende töötlemise tehnoloogiad ja põhiseadmed. Tantaali ja nioobiumi eraldamine. Tantaali ja nioobiumi sulamid. Riskid, ohud ja keskkonnprobleemid.
Harjutused. Tehnoloogiliste skeemide lugemine. Materjalibilansside koostamine. Kulukoefitsientide, saagise, selektiivsuse jm arvutamine. Põhiaparaatide arvutused.
Praktikum. Laboratoorsed tööd õppejõu valikul. Õppeekskursioonid ja õppepäevad keemiaettevõtetes.

The given course has been compiled with an allowance for peculiarities of chemical industry of Estonia.
Lectures. Rare-earth metals. Physical and chemical properties of rare-earth elements. Raw materials, their processing technologies and basic equipment. Earth elements separation from each other. Rare earth elements compounds production. Rare-earth metals and their alloys. Rare metals – tantalum and niobium. Physical and chemical properties of tantalum and niobium compounds, fields of application. Raw materials, their processing technologies and basic equipment. Tantalum and niobium separation. Tantalum and niobium alloys. Risks, hazards and environmental problems.
Exercises. Reading of process flow diagrams. Compiling of material balances. Calculation of norms for consumption of raw material, product yield, selectivity etc. Basic apparatuses calculations
Practical training. Laboratory works by the choice of a lecturer. Study excursions to chemical enterprises.

eristav hindamine

grading

Iseseisva töö orienteeruvaks mahuks eeldatakse 90-92 tundi. Sellest 24 tundi (ca 1,5 tundi nädalas) on mõeldut aine teoreetilise osa iseseisvaks läbitöötamiseks, 16 tundi (ca 1,0 tund nädalas) koduste ülesannete lahendamiseks, 16 tundi (ca 1,0 tund nädalas) laboratoorsete tööde andmete töötlemiseks ja tööde vormistamiseks; 20 tundi referaadi koostamiseks, 8 tundi kontrolltöödeks ja 8 tundi eksamiks ettevalmistamiseks.

Supposed volume of independent work is 92 hours. Herein 24 hours (ca 1,5 hours per a week) are intended for lectures materials self-dependent elaborating, 16 hours (ca 1,0 hours per a week) for hometasks solving, 16 hours (ca 1,0 hour per a week) for laboratory data processing and works forming; 20 hours for essay compiling, 8 hours for the tests and 8 hours for exam preparation.

1. Jacques Lucas, Pierre Lucas, Thierry Le Mercier, Alain Rollat and William G.I. Davenport. Rare Earths. Science, Technology, Production and Use. 2015. - 370 pages.
2. Jack Zhang, Baodong Zhao. Separation Hydrometallurgy of Rare Earth Elements. Springer. 2016. - 260 pages.
3. Zelikman, A. N., Krein, O. E., Samsonov, G. V. Metallurgy of rare metals. Translated from Russian. Book contributor NASA, 1966. - 497 pages.
4. Михайличенко А.И., Михлин Е.Б., Патрикеев Ю.Б. Редкоземельные металлы Москва: Металлургия, 1987. — 232 с.
5. Зеликман А.Н., Коршунов Б.Г. Металлургия редких металлов. Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. Москва: Металлургия, 1991. - 432 с.
6. Раков Э.Г., Хаустов С.В. Процессы и аппараты производств радиоактивных и редких металлов. Учебник для вузов. Москва: Металлургия, 1993. - 384 с.

-