การถลุงแร่

              การแยกโลหะออกจากสินแร่ต้องมีกระบวนการต่าง ๆ ตามชนิดของแร่ กระบวนการขั้นสุดท้ายในการแยกธาตุหรือโลหะที่บริสุทธิ์ออกจากสินแร่ เรียกว่า การถลุงแร่
             การถลุงแร่

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

1. การถลุงแร่โดยใช้กระแสไฟฟ้า วิธีนี้เป็นการแยกโลหะออกจากสินแร่ที่อยู่ในรูปของสารประกอบซึ่งมีสถานะเป็นของเหลว และวิธีนี้ยังสามารถใช้แยกสารประกอบที่เป็นของแข็งได้ แต่สารนั้นจะต้องทำให้เป็นสารละลายเสียก่อน เพื่อให้กระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมี

การแยกสารละลายคอปเปอร์ (II) คลอไรด์ด้วยกระแสไฟฟ้า

- เมื่อผ่านกระแสไฟฟ้าลงไปในสารละลายเกลือของ โลหะจะทำให้เกลือของโลหะแยกสลายออกจากกันในรูปของอิออน ( Cu⁺ , Cl^- )

- Cu⁺ จะเคลื่อนที่ไปยังขั้วลบรับอิเลคตรอนที่ขั้วลบ แล้วเกิดเป็นอะตอมของธาตุทองแดง

- Cl^- จะเคลื่อนที่ไปยังขั้วบวก เกิดมีก๊าซที่มีกลิ่นฉุน ก๊าซนี้คือ คลอรีน

หลักการทดลองนี้สามารถนำไปใช้ประโยชน์ในการชุบโลหะ คือ ให้โลหะที่จะถูกชุบเป็นขั้วลบ และโลหะที่ต้องการใช้เป็นตัวชุบเป็นขั้วบวก และสารละลายต้องเป็นสารละลายของโลหะที่ใช้เป็นตัวชุบ

VDO  การชุบโลหะด้วยไฟฟ้า

Electroplating

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

VDO  การถลุงแร่

Smelting Iron from Iron ore