Uncategorized

โลหะบริสุทธิ์ คืออะไร มีขั้นตอนการผลิตอย่างไร

โลหะบริสุทธิ์(Pure Metal) ตามความหมายคือโลหะที่ประกอบด้วยองค์ประกอบเดียว ไม่ได้ผสมกับโลหะชนิดอื่น ๆ โลหะแบบนี้จะมีเพียงอะตอมบริสุทธิ์ของธาตุโลหะนั้นๆ ตัวอย่างเช่น “เหล็กโลหะบริสุทธิ์” ประกอบด้วยอะตอมของเหล็กเท่านั้นโลหะบริสุทธ์ในเชิงพาณิชย์นั้นจะมีความบริสุทธิ์ขั้นต่ำ 99% กว่าจะได้มาซึ่งโลหะบริสุทธิ์นั้นมักผ่านกระบวนการมากมายหลายขั้นตอน ไม่ว่าจะเป็นการถลุงแร่โลหะ การเติมสารต่างๆผ่านกระบวนการทางเคมีที่ซับซ้อน ไปจนถึงเทคนิคการกลั่นที่หลากหลาย เป็นต้น

เพื่อให้ได้ผลผลิตสุดท้ายอยู่ในรูปแบบที่จะนไปใช้งานได้ต่อไปตามวัตถุประสงค์ทางการค้าหรืออุตสาหกรรม แต่ในบางกรณีการผลิตโลหะบริสุทธิ์ของธาตุโลหะบางชนิดมีขั้นตอนค่อนข้างน้อยเนื่องจากโลหะเหล่านี้มักเกิดขึ้นตามธรรมชาติอยู่แล้วโดยไม่รวมตัวกับองค์ประกอบอื่นๆ ซึ่งได้แก่ทอง เงิน และแพลทินัม ดังนั้นจึงสามารถนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ได้โดยผ่านกระบวนการทำให้บริสุทธิ์อีกเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ในขณะที่ธาตุโลหะอื่นๆที่เกิดในธรรมชาติมักอยู่ในรูปของสารประกอบออกไซด์หรือซัลไฟด์ จึงต้องมีการเปลี่ยนสถานะของธาตุก่อนด้วยกระบวนการที่ซับซ้อนก่อนจะนำไปใช้งานได้จริง

หากสนใจทาง PisitMetal ของเรามีบริการ ปั้มโลหะ ขึ้นรูปโหละ ด้วยนะครับ

Contents

ขั้นรูปโลหะ

ขั้นตอนการผลิตโลหะบริสุทธิ์

             การขุด (Mining) ถือเป็นขั้นตอนแรกสุดในการผลิตโลหะ ขั้นตอนนี้คือการแยกเอาแร่โลหะออกจากพื้นผิวของโลก การขุดหาแร่โลหะแต่ละชนิดมีขั้นตอนที่แตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับแหล่งพื้นที่พบรวมไปถึงชนิดของแร่โลหะนั้นๆ แร่บางชนิดอยู่ผิวดิน ขุดลงไปเพียงไม่กี่เมตรก็พบ ตัวอย่างเช่น “ทองแดง” ส่วนใหญ่ได้มาจากเหมืองเปิดขนาดใหญ่อาจมีความลึกได้มากถึงเกือบ 0.6 ไมล์ (1 กม.) และกว้างมากถึงมากกว่า 2.25 ไมล์ (3.5 กม.) ในขณะที่แร่บางชนิดต้องอาจต้องขุดลึกลงไปมากขึ้น นอกจากนี้โลหะบางชนิดก็มาจากน้ำทะเลในมหาสมุทร อย่างเช่น แมกนีเซียม เป็นต้น           

โลหะบริสทธิ์

การทำให้โลหะบริสุทธิ์ (Purification)

             เมื่อได้แร่โลหะที่มาจากการขุดแล้วนั้น นอกจากโลหะที่เราต้องการแล้วนั้นมักเต็มไปด้วยสิ่งอื่นๆที่ติดมาด้วยไม่ว่าจะเป็น หิน ทราย ดินเหนียว ตะกอนและสิ่งสกปรกอื่น ๆ ดังนั้นขั้นตอนนี้จะเป็นการขจัดสิ่งที่เราไม่ต้องการจากแร่โลหะ วิธีการที่เรารู้จักกันดีคือการลอยแร่ (Froth Flotation method) ที่มักใช้กับแร่ทองแดงและแร่สังกะสี โดยการบดแร่ที่เป็นก้อนให้ละเอียด นำไปผสมสารซักล้าง น้ำ และน้ำมัน จากนั้นนำลงไปกวนในถัง แร่ที่เคลือบด้วยน้ำมันจะลอยขึ้นผิวน้ำ ส่วนกากแร่จะจมอยู่ด้านล่าง

ไทเทเนียม

การทำรีดักชั่นโลหะบริสุทธิ์ (Reduction)

             เนื่องจากโลหะในแร่โลหะนั้นมักอยู่ในสภาพของออกไซด์และซัลไซด์ การเปลี่ยนสถานะของแร่ให้กลายเป็นธาตุบริสุทธิ์จึงต้องอาศัยวิธีการรีดิวซ์ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่ตรงข้ามกับการเกิดออกซิเดชั่น ตัวอย่างเช่น การทำให้ได้เหล็กบริสุทธิ์นั้น ทำได้โดยการหลอมแร่เหล็กในเตาหลอมที่ใส่แร่เหล็ก คาร์บอน และหินปูน จากนั้นเพิ่มอุณหภูมิในเตาให้สูงกว่า 1000 องศาเซลเซียส ที่อุณหภูมินี้คาร์บอนจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อสร้างคาร์บอนมอนอกไซด์ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับออกไซด์ของเหล็กเพื่อสร้างโลหะเหล็กที่บริสุทธิ์ ส่วนหินปูนที่เติมลงจะช่วยกำจัดซิลิกอนไดออกไซด์ (ทราย) ซึ่งเป็นสิ่งเจือปนที่มักพบในแร่เหล็ก