วันพฤหัสบดี, 09 ตุลาคม 2557 15:47 by chem02
การถลุงแร่  คือ การนำแร่ไปผ่านกรรมวิธีต่างๆ เพื่อให้ได้โลหะที่บริสุทธิ์ หรือเกือบบริสุทธิ์ตามต้องการ กรรมวิธีถลุงโลหะมีหลายขั้นตอน แต่สามารถแบ่งออกเป็นขั้นตอนหลัก ๓ ขั้นตอนคือ การเตรียมแร่ การถลุงแร่ และการทำโลหะที่ได้จากการถลุงให้บริสุทธิ์ หรือมีคุณสมบัติตามต้องการ

การเตรียมแร่ ประกอบด้วยการล้าง การบดแร่ ร่อนแร่ให้ได้ขนาดรวมถึงการแต่งแร่ (mineral dressing) คือ การทำให้แร่มีปริมาณแร่จริงๆ สูงขึ้น (แยกเอาส่วนที่ติดมากับแร่ เช่น หิน ดิน และสิ่งอื่นๆ ออกให้มากที่สุด) ซึ่งมีหลายวิธี เช่น การทำให้ลอยตัว (flotation) การแยกด้วยระบบแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic drum seperator) การแยกด้วยน้ำ (settling classifier) การใช้โต๊ะแยกแร่ (shaking table)

การถลุงโลหะคือ การทำโลหะซึ่งอยู่ในรูปของสารประกอบ (ในสินแร่) ให้กลายเป็นโลหะ การถลุงโลหะส่วนใหญ่ต้องใช้ความร้อนในการถลุง และมีวัสดุที่เป็นเชื้อเพลิง ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในการถลุงโลหะส่วนใหญ่เป็นปฏิกิริยาลดออกซิเจน (reduction) ทั้งนี้ เนื่องจากสารประกอบโลหะในสินแร่ส่วนใหญ่รวมตัวเป็นสารประกอบที่เป็นออกไซด์ หรือคาร์บอเนต โลหะที่ได้จึงเป็นโลหะที่ยังไม่บริสุทธิ์

เมื่อได้โลหะที่ไม่บริสุทธิ์จากการถลุงแล้วจะต้องนำไปผ่านขั้นตอนทำให้บริสุทธิ์ หรือเปลี่ยนเป็นโลหะรูปอื่น การทำโลหะให้บริสุทธิ์ใช้ความร้อน และออกซิเจนเป็นตัวทำให้ส่วนที่ไม่บริสุทธิ์กลายเป็นออกไซด์ เช่น เหล็ก โลหะบางชนิดทำให้บริสุทธิ์โดยการแยกด้วยไฟฟ้า (electrolysis) เช่น อะลูมิเนียม ทองแดง เป็นต้น



เนื่องจากสินแร่เป็นสารประกอบ การถลุงแร่จึงต้องอาศัยหลักการทางเคมีหลายอย่าง เพื่อทำให้สารประกอบนั้น ๆ แยกตัว ให้ธาตุอิสระออกมา การถลุงแร่ที่ทำโดยทั่วไปมี วิธี ดังนี้
1. การถลุงแร่โดยใช้กระแสไฟฟ้า
2. การถลุงแร่โดยใช้ความร้อน


1. การถลุงแร่โดยใช้กระแสไฟฟ้า วิธีนี้เป็นการแยกโลหะออกจากสินแร่ที่อยู่ในรูปของสารประกอบซึ่งมีสถานะเป็นของเหลว และวิธีนี้ยังสามารถใช้แยกสารประกอบที่เป็นของแข็งได้ แต่สารนั้นจะต้องทำให้เป็นสารละลายเสียก่อน เพื่อให้กระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีการแยกสารละลายคอปเปอร์ (II) คลอไรด์ด้วยกระแสไฟฟ้า- เมื่อผ่านกระแสไฟฟ้าลงไปในสารละลายเกลือของ โลหะจะทำให้เกลือของโลหะแยกสลายออกจากกันในรูปของอิออน ( Cu+ , Cl- )- Cu+ จะเคลื่อนที่ไปยังขั้วลบรับอิเลคตรอนที่ขั้วลบ แล้วเกิดเป็นอะตอมของธาตุทองแดง- Cl- จะเคลื่อนที่ไปยังขั้วบวก เกิดมีก๊าซที่มีกลิ่นฉุน ก๊าซนี้คือ คลอรีนหลักการทดลองนี้สามารถนำไปใช้ประโยชน์ในการชุบโลหะ คือ ให้โลหะที่จะถูกชุบเป็นขั้วลบ และโลหะที่ต้องการใช้เป็นตัวชุบเป็นขั้วบวก และสารละลายต้องเป็นสารละลายของโลหะที่ใช้เป็นตัวชุบ

2. การถลุงแร่โดยใช้ความร้อน
2.1 การถลุงแร่ประเภทออกไซด์ นำสินแร่มาเผาในระบบปิดโดยใช้ตัวรีดิวซ์ (คาร์บอน ) ทำหน้าที่ดึงออกซิเจนออกจากสารอื่น ดังนี้

คอปเปอร์ (II) ออกไซด์ + คาร์บอน ระบบปิด ทองแดง + ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

2.2 การถลุงแร่ประเภทซัลไฟด์ นำสินแร่มาเผาในระบบเปิดเพื่อเปลี่ยนสินแร่ซัลไฟต์ให้อยู่ใน รูปของออกไซด์ก่อน แล้วนำมาเผาในระบบปิดอีกครั้ง โดยใช้ตัวรีดิวส์ ดังนี้

เลดซัลไฟด์ + ออกซิเจน ระบบเปิด เลดออกไซด์ + ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์
เลดออกไซด์ + คาร์บอน ระบบปิด ตะกั่ว + ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

2.3 การถลุงแร่ประเภทคาร์บอเนต นำสินแร่มาเผาในระบบปิดเพื่อเปลี่ยนสินแร่คาร์บอเนต ให้อยู่ในรูปของออกไซด์ก่อนแล้วนำมาเผาในระบบปิดอีกครั้ง โดยใช้ตัวรีดิวส์ ดังแผนภาพ

คอปเปอร์ (II) คาร์บอเนต ระบบปิด คอปเปอร์ (II) ออกไซด์ + ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
คอปเปอร์ (II) ออกไซด์ + คาร์บอน ระบบปิด ทองแดง + ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

วันพฤหัสบดี, 09 ตุลาคม 2557 15:41 by chem02
วันพฤหัสบดี, 09 ตุลาคม 2557 15:22 by chem02
วันพฤหัสบดี, 09 ตุลาคม 2557 15:05 by chem02
วันพฤหัสบดี, 09 ตุลาคม 2557 14:30 by chem02
วันพฤหัสบดี, 09 ตุลาคม 2557 14:24 by chem02

link วิทยาศาสตร์

รวม link ที่น่าสนใจทั้งในและต่างประเทศ เพื่อค้นคว้าหาข้อมูลที่ต้องการทางด้านวิทยาศาสตร์

ดูลิงค์ทั้งหมด

link คณิตศาสตร์

รวม link ที่น่าสนใจทั้งในและต่างประเทศ เพื่อค้นคว้าหาข้อมูลที่ต้องการทางด้านคณิตศาสตร์

ดูลิงค์ทั้งหมด
UNESCO Bangkok

ICT in Education newsletter

SEAMEO Congress

Programme with Presentations

Black Ribbon