Pirometallurgiya fanidan ma'ruza mashg’ulotlari

Plazmali tiklanish
Plazma deb – moddani to’liq yoki qisman elektron va ionlarga parchalanadigan holatiga aytiladi. Zamonaviy texnika rivojlanishi natijasida past haroratli plazmani olish mumkin bo’ladi (3000-50000 K). Bunday yuqori haroratga plazmatronda energiyani kichik hajmda to’plash orqali yetiladi.
Plazmatron umumiy holatda o’zi bilan yoy kamerasini tasavvur qiladi, qaysidan katta tezlik bilan gaz oqimi o’tadi. Shunday yuqori haroratlarda plazmatrondan bergan modda nihoyatda kichik vaqt davomida to’liq ionlashadi.
Pirometallurgik jarayonda plazmadan foydalanish misolida volfram uch oksidini tiklanish jarayonini ko’rib shiqamiz. Metallik volframni zamonaviy olish texnologiyasi bosqichlardan iboratdir: rudani boyitish, boyitmani kislota bilan parchalash, texnikaviy volfram kislotasini olish, volfram oksidini tozalash va nihoyat volfram ush oksidini vodorod bilan tiklash.
Plazma metallurgiyasi yordamida volfram angidrididan bevosita kukunli yoki kompakt metall olish mumkin. 2000-10000 K da quyidagi reaksiyalar oqib o’tadi:

WO_{3 (gaz)} =W_k + 3/2 O₂ gaz

WO_{3 (gaz)} = W_s + 3/2 O, gaz
WO_{z (gaz,} = W_s + 3O gaz
WO_{3 (gaz)} = W_gaz + 3O gaz

6000 K dan yuqori haroratda volfram angidridi to’liq metall va kislorodga parshalanadi. Bu holatda metallik volfram olingan mahsulotni tezda sovitish orqali olish mumkin. Bu sharoitlarda yangi olingan metall qayta oksidlanishiga yo’l qo’yilmaydi.

Plazmali haroratlarda oksidlarni tiklanish termodinamikasi oddiy sharoitlarda tiklanayotgan jarayonlar termodinamikasidan ajralib turadi. Yuqori haroratlarda reaksiya natijasida paydo bo’layotgan oksidlar o’zlari murakkab birikma qatoriga kirishmaydi. Masalan 4000 K da CO₂ yoki H₂O to’liq, birikmalarga parchalanadi. Volfram angidridini parchalanishi esa taxminan 6000 K oqib o’tadi. Shuning uchun uglerod oksidi va vodorod tiklovchi modda hisobida qo’llanishi mumkin emas. CO ni mustahkam mintaqasi 7500 K gacha, shu sababli shu haroratgacha uglerod yoki metan tiklovchi modda hisobida qo’llanishi mumkin.
Zamonaviy plazmatronlarda moddalarni yuqori harorat mintaqasida bo’lishi 10^-2 -10^-4 sek. tashkil qiladi. Plazmali tiklanish esa hammasi bo’lib 5 ^.10^-5 sek.da yakunlanadi. Plazmali koinot va oftob nurlari orqali metallarni olish - bu metallurgiyaning kelajagidir.