วันพุธที่ 6 สิงหาคม พ.ศ. 2557

แร่เศรษฐกิจ แร่พลวง

     หนังสือธรณีวิทยาประเทศไทย (กรมทรัพยากรธรณี,2544) กล่าวว่า แร่พลวงส่วนใหญ่ที่พบเป็นแร่พลวงซัลไฟด์ คือ แร่สติบไนต์ (stibnite สูตรเคมี Sb2S3) หรือที่เรียกว่า “พลวงเงิน” และแร่พลวงไฮดรอกไซด์ คือแร่สติบิโคไนต์ (stibiconite สูตรเคมี Sb2O4H2O) หรือที่เรียกว่า “พลวงทอง”


          แร่พลวงเงิน รูปผลึกระบบออโทรอมบิก (orthorhombic system) มักพบเป็นแท่งเรียวคล้ายเข็ม เกาะรวมกันเป็นกระจุกโดยมีปลายข้างหนึ่งอยู่รวมกัน คล้ายรัศมีดาว หรือเป็นแผ่นแบบใบมีดซ้อนกัน หรืออาจจะอยู่ในลักษณะเกาะกันเป็นก้อนก็ได้ สีภายนอกและสีผงละเอียดเป็นสีเดียวกัน คือ สีเทาตะกั่วถึงสีดำ ทึบแสง วาวแบบโลหะ ความแข็ง 2.0 ส่วนแร่พลวงทองเป็นแร่ที่แปรสภาพมาจากพลวงเงิน มักพบในลักษณะที่แร่ผ่านการผุมาแล้ว มีสีออกไปทางสีอ่อน น้ำตาลอ่อน หรือขาวคล้ำ ลักษณะคล้ายหินผุ แต่ยังคงมีรูปร่างของแร่เดิม



การกำเนิด 

          แร่พลวงเกิดได้ทั้งในหินชั้น หินแปร หรือหินอัคนี โดยแหล่งแร่มีอยู่ใน 2 แบบ คือ

          แบบสายแร่และแบบกระเปาะแร่ (cavity filling type) เนื่องจากน้ำแร่พลวงมีอุณหภูมิการตกผลึกค่อนข้างต่ำ จะไหลแยกออกไปจากหินอัคนี ซึ่งเป็นหินต้อนกำเนิด แทรกตามรอยหรือโพรง หรือเขตที่มีการชะล้างได้ง่าย (weak zone) ในหินต่างๆ ที่สัมผัสหรืออยู่ใกล้เคียงกับหินอัคนี น้ำแร่พลวงจะตกผลึกเป็นแร่พลวงเงินตามรอยแตกหรือโพรงหินนั้น และเมื่อแร่พลวงเงินนี้ผุก็จะเกิดเป็นแร่พลวงทอง แหล่งแร่ส่วนใหญ่ของประเทศไทยและของโลกจะมีการกำเนิดแบบกระเปาะแร่

ลานแร่พัด เกิดจากการผุพังของสายแร่หรือกระเปาะแร่ แร่ถูกพัดไปสะสมตัวในที่ราบที่อยู่ไม่ไกลจากแหล่งต้นกำเนิดเดิมมากนัก แร่ที่พบมีทั้งพลวงเงินและพลวงทอง

ประโยชน์

          สินแร่พลวงถลุงได้โลหะพลวง ใช้ในการทำโลหะผสม โดยผสมกับโลหะตะกั่วทำแผ่นกริด แบตเตอรี่ ผสมตะกั่วและดีบุกในการทำตะกั่วตัวพิมพ์และโลหะบัดกรีบางชนิด ใช้เป็นส่วนประกอบของกระสุนปืน ใช้ในอุตสาหกรรมไม้ขีดไฟ ยาง ผ้าทนไฟ และในอุตสาหกรรมเครื่องเคลือบ นอกจากนี้ยังใช้ในการหุ้มสายโทรศัพท์ สายไฟขนาดใหญ่ ทำหมึกโรเนียว อุปกรณ์ทรานซิสเตอร์ หลอดยาสีฟัน สี และ ยารักษาโรค

แหล่งแร่พลวงของประเทศไทย

          แร่พลวงเป็นแร่เศรษฐกิจที่สำคัญชนิดหนึ่งของประเทศไทยที่เริ่มมีการผลิตตั้งแต่ พ.ศ. 2486 เป็นต้นมา โดยเริ่มมีการผลิตส่วนใหญ่ในภาคเหนือ และมีการผลิตอย่างจริงจัง ตั้งแต่ พ.ศ. 2506 ทำให้แร่พลวงเริ่มมีบทบาทสำคัญต่ออุตสาหกรรมเหมืองแร่ แหล่งแร่พลวงที่สำคัญ ได้แก่ แหล่งแร่ในบริเวณอำเภอแม่ทา จังหวัดลำพูน อำเภอแจ้ห่ม และเสริมงาม จังหวัดลำปาง อำเภอลองและอำเภอวังชิ้น จังหวัดแพร่ อำเภอบ้านนาสารและเวียงสระ จังหวัดสุราษฎร์ธานี และแหล่งแร่พลวงที่พบใหม่ คือ ที่อำเภอพนัสนิคม จังหวัดชลบุรี นอกจากนี้ ยังพบแหล่งแร่พลวงที่น่าสนใจจังหวัดต่างๆ คือ จังหวัดเชียงใหม่ พะเยา แม่ฮ่องสอน ตาก สุโขทัย กาญจนบุรี ราชบุรี เลย สตูล นครศรีธรรมราช ชุมพร กระบี่ ระยอง และจันทบุรี

แร่เศรษฐกิจ ทังสเตน


ทังสเตนส่วนใหญ่พบร่วมกับแร่ดีบุก สินแร่ของโลหะทังสเตนที่พบในประเทศมี 2 ชนิด คือ วุลแฟรไมต์ (Fe,Mn)WO4 และซีไลต์ CaWO4
ทังสเตนเป็นโลหะสีเทาเงิน มีจุดหลอมเหลวและความหนาแน่นสูง เป็นตัวนำความร้อนและไฟฟ้าที่ดี มีสัมประสิทธิ์ของการขยายตัวต่ำ เมื่อผสมกับคาร์บอนจะมีความแข็งมาก โลหะทังสเตนใช้ทำไส้และขั้วหลอดไฟฟ้า ชิ้นส่วนบริเวณผิวสัมผัสของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ทำฉากป้องกันความร้อนและรังสีในอุปกรณ์ต่างๆ  ผสมกับเหล็กจะได้เหล็กกล้าที่มีความแข็งมาก สำหรับใช้ทำเกราะในยานพาหนะ อาวุธสงคราม ทำมีด มีดโกน ตะไบ ใบเลื่อย ผสมกับคาร์บอน นิกเกิลและโคบอลต์จะมีความแข็งแกร่งเป็นพิเศษ จึงใช้ทำวัตถุสำหรับตัดเหล็กกล้า สารประกอบเรืองแสงของทังสเตนนำมาใช้เป็นสีเขียวและสีเหลืองในการย้อมไหม ตกแต่งแก้วและเครื่องปั้นดินเผา

 แร่วุลแฟรไมต์ (Fe,Mn)WO4
แร่ซีไลต์ CaWO4








แร่เศรษฐกิจ ดีบุก



          แร่ดีบุกที่พบส่วนใหญ่ พบในรูปของ แร่แคสซิเทอร์ไรต์ (SnO2)








การถลุงแร่ดีบุก
1. นำแร่ดีบุกผสมกับถ่านโค้กและหินปูน อัตราส่วน 20 : 4 : 5 โดยมวล
2. นำใส่เตาถลุงที่มีไฟฟ้าหรือน้ำมันเตาให้ความร้อน
3. เกิดปฏิกริยาดังนี้


3.1 2C(s) + O2(g) 2CO(g)
 SnO2(s) + 2 CO(g) Sn(l) + 2CO2(g)

          แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้น สามารถเปลี่ยนกลับไปเป็นแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์แล้วนำกลับมาใช้ใหม่ได้

          สำหรับแร่ดีบุกบางชนิดที่มีสารประกอบ SiO ปนอยู่ ต้องจำกัดออก


โดยปฏิกริยาต่อไปนี้ ที่สุดท้ายแล้วได้ผลิตภัณฑ์เป็นแคลเซียมซิลิเกต

 CaCo3(s) CaO(s) + CO2(s)
 CaO(s) + Sio2(s) CaSiO3(l)

4. ดีบุกที่ผ่านการถลุงแล้วต้องมีการนำไปทำให้บริสุทธิ์อีกทีก่อน
          กากโลหะที่เป็นตะกรันที่มีดีบุกปนอยู่ ต้องมีการนำไปถลุงเอาดีบุกออกอีกครั้ง

คุณสมบัติของดีบุก
      1. ทนต่อการกัดกร่อน
      2. ไม่เป็นสนิม
      3. ไม่เป็นพิษต่อร่างกาย
      4. ผสมเป็นเนื้อเดียวกับโลหะอื่นได้ดี

ประโยชน์ของดีบุก
      1.ใช้เคลือบโลหะ ทำภาชนะบรรจุอาหาร

      2. ทำโลหะผสม เช่น

               ดีบุก ผสม ทองแดง เป็น ทองสัมฤทธิ์/ทองบรอนซ์

               ดีบุก ผสม ทองแดงและพลวง เป็น โลหะพิวเตอร์

               ดีบุก ผสม ตะกั่ว เป็น ตะกั่วบัดกรี