การถลุงแร่

              การแยกโลหะออกจากสินแร่ต้องมีกระบวนการต่าง ๆ ตามชนิดของแร่ กระบวนการขั้นสุดท้ายในการแยกธาตุหรือโลหะที่บริสุทธิ์ออกจากสินแร่ เรียกว่า การถลุงแร่
           

       เนื่องจากสินแร่เป็นสารประกอบ การถลุงแร่จึงต้องอาศัยหลักการทางเคมีหลายอย่าง เพื่อทำให้สารประกอบนั้น ๆ แยกตัว ให้ธาตุอิสระออกมา การถลุงแร่ที่ทำโดยทั่วไปมี 2 วิธี ดังนี้



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


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