แร่ทองแดง

แร่ทองแดง 

             

             
           แร่ทองแดงพบที่ จ.เลย หนองคาย ขอนแก่น นครราชสีมา ตาก อุตรดิตถ์ แพร่ น่าน ลำปาง

ลำพูน เพชรบูรณ์ ลพบุรี ฉะเชิงเทรา และกาญจนบุรี แต่ยังไม่มีการผลิต แร่ทองแดงส่วนใหญ่มีทองแดง

เป็นส่วนประกอบปริมาณไม่มาก แร่ทองแดงที่สำคัญคือ แร่คาลโคโพไรต์   ( CuFeS2 ) ซึ่ง

มี FeS และ CuS ปนกันอยู่

           ส่วนใหญ่มีทองแดงเป็นส่วนประกอบปริมาณไม่มาก และยังไม่มีการผลิต แร่ทองแดงที่สำคัญคือ แร่คาลโคโพไรต์ (CuFeS₂) 

            

            ทองแดงเป็นโลหะที่มีความสำคัญและใช้มากในอุตสาหกรรมการผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้าและ

อิเล็กทรอนิกส์  อุปกรณ์ตู้เย็นและเครื่องปรับอากาศ  อุปกรณ์เกี่ยวกับรถยนต์  อาวุธ เปรียญกษาปณ์ 

ฯลฯ  และยังเป็นส่วนปรกอบสำคัญในโลหะผสมหลายชนิด เช่น  ทองเหลือง โลหะผสมทองแดง นิกเกิล 

และสังกะสี (เรียกว่าเงินนิกเกิลหรือเงินเยอรมัน) ใช้ทำเครื่องใช้ เช่น ส้อม มีด เครื่องมือแพทย์  นอกจาก

นี้  แร่ทองแดงที่มีลวดลายสวยงาม เช่น มาลาไคต์ อะซูไรต์ และคริโซคอลลา สามารถนำมาทำเครื่อง

ประดับได้อีกด้วย      

CuFeS₂

CuFeS₂

        

   การถลุงแร่ทองแดง

       การถลุงทองแดงจากแร่นี้ ขั้นแรกคือ แยกแร่ที่ต้องการออกจากสิ่งเจือปน อาจใช้วิธีการลอยตัว เป็นต้น จากนั้นนำแร่มาเผาในอากาศ หรือที่เรียกว่า    “การย่างแร่”  ไอร์ออน (II) ซัลไฟต์บางส่วนจะถูกออกซิไดส์ เป็นไอร์ออน (II) ออกไซด์ ดังสมการ

         2CuFeS₂(s) + 3O₂(g)   ----->   2CuS(s) + 2FeO(s) + 2SO₂(g)

แล้วนำผลิตภัณฑ์ที่ได้ไปเผารวมกับออกไซด์ของซิลิกอนในเตาถลุงอุณหภูมิประมาณ 1100  องศาเซลเซียส เพื่อกำจัดไอร์ออน (II) ออกไซด์ออก ดังสมการ

FeO(s) + SiO₂ (s) → FeSiO₃(l)

ส่วนคอปเปอร์ (II) ซัลไฟด์ เมื่ออยู่ในอุณหภูมิสูงจะสลายตัวได้เป็นคอปเปอร์ (I) ซัลไฟด์ ในสถานะของเหลวซึ่งสามารถแยกออกได้ และในขั้นสุดท้ายเมื่อแยกคอปเปอร์ (I) ซัลไฟด์ในอากาศ บางส่วนจะเปลี่ยนเป็นคอปเปอร์ (I) ออกไซด์ ดังสมการ 

2Cu₂S (s ) + 3O₂(g) → 2Cu₂O(s) + SO₂(g) 

และคอปเปอร์ (I) ออกไซด์กับคอปเปอร์ (I)ซัลไฟด์จะทำปฏิกิริยากันโดยมีซัลไฟด์ไอออนเป็นตัวรีดิวซ์ ดังสมการ 

2Cu₂O(s) + Cu₂S (s ) → 6Cu(l) + SO₂(g)

 แต่ยังมีสิ่งเจือปนจึงต้องนำไปทำให้บริสุทธิ์ก่อน โดยทั่วไปจะใช้วิธีแยกสารละลายด้วยกระแสไฟฟ้า

แผนผังสรุุปขั้นตอนและสารเคมีที่เกี่ยวข้องในการถลุงแร่ทองแดงจากแร่คาลไพไรต์(CuFeS₂

                                           การถลุงแร่