แหล่งที่มาของวัสดุอุตสาหกรรม

—           แหล่งที่มาของวัสดุเราจะแบ่งออกได้เป็น 2 แหล่งใหญ่ ๆ คือ  แหล่งวัสดุจากทรัพยากรตามธรรมชาติ(Naturaresources) และแหล่งวัสดุจากการใช้ของหมุนเวียน (Scraps recycle) ซึ่งกรรมวิธีการผลิตและแปรรูปอาจจะเหมือนกันหรือแตกต่างกันแล้วแต่คุณสมบัติของวัสดุนั้น ๆ วัสดุที่เป็นโลหะส่วนใหญ่มักจะมีกรรมวิธีการผลิตและการแปรรูปจากแหล่งที่มาทั้งสองแห่งเหมือนกัน  บางครั้งอาจจะผลิตและแปรรูปร่วมกันได้  เช่น  การถลุงเหล็กดิบและเศษเหล็กร่วมกันเป็นต้น

              แหล่งวัสดุจากทรัพยากรธรรมชาติ (Natural resources) มี 2 แบบด้วยกัน  คือ  แหล่งวัสดุจากสาร      อินทรีย์ (Organic) เช่น ไม้ สัตว์  ผลิตผลจากพืชและแหล่งวัสดุจากสารอนินทรีย์ (Inorganic) เช่น หิน ดิน ทราย แร่ต่าง ๆ เป็นต้น  โดยเฉพาะแร่ (Mineral) มีมากมายหลายชนิดด้วยกัน แร่บางอย่างอาจจะประกอบขึ้นด้วยธาตุเพียงอย่างเดียวแต่แร่บางอย่างอาจจะประกอบจากหลายธาตุรวมกันอยู่ในรูปแบบของสารประกอบอนินทรีย์เคมีซึ่งจะส่งผลให้คุณค่าของแร่สูงขึ้นต่ำลงต่างกันหรือไม่มีราคาเลยก็ได้ แร่ชนิดใดที่มีโลหะหรือสารประกอบที่มีประโยชน์สามารถนำไปผลิตและจำหน่ายได้มีราคาและเป็นผลกำไร เราจะเรียกแร่นั้นว่า “สินแร่” (Ore) ส่วนแร่ที่ไม่มีราคาหรือเป็นส่วนของแร่ที่เราจะต้องพยายามแยกออกไป เราจะเรียกว่า “กากแร่” (Gaugue)2.1 การจำแนกชนิดของแร่ตามประโยชน์ในทางเศรษฐกิจ

เราสามารถจำแนกชนิดของแร่ตามประโยชน์ในทางเศรษฐกิจ (Economic Minerral) ได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ แร่ประกอบหิน (Rock Forming Mineral) และแร่อุตสาหกรรม (Industrial Minerals)

2.1.1 แร่ประกอบหิน (Rock Forming Mineral)

เป็นแร่ที่อยู่ในลักษณะส่วนประกอบของหินซึ่งทำให้เกิดเป็นหินชนิดต่าง ๆ เช่น หินแกรนนิตมีแร่ควอทซ์  แร่เฟลด์สปาร์ และไมก้า เป็นส่วนประกอบ หรือหินปูนที่มีแร่แคลไซต์เป็นส่วนประกอบหลักเป็นต้น แร่ประกอบหินส่วนใหญ่ได้แก่ แร่ควอทซ์  แร่เฟลด์สปาร์ ไมก้า ไพรอกวีน และทัวร์มาลิน ซึ่งบางครั้งไม่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้โดยตรงเนื่องจากแร่แต่ละชนิดจะกระจายกันอยู่ตามเนื้อหินยากแก่การแยกออกมาใช้ แต่เมื่อแร่เหล่านั้นเกิดรวมกันอยู่ในสภาพของหินเป็นจำนวนมากเราก็อาจจะนำมาใช้ประโยชน์ในงานก่อสร้างได้โดยใช้เป็นส่วนผสมของคอนกรีต ใช้ทำปูนซีเมนต์เช่น หินปูน(Limestone) หรือนำไปใช้เป็นหินประดับ เช่น หินแกรนนิต หินอ่อน หินแม่น้ำ หรือหินภูเขาเป็นต้น

2.1.2 แร่อุตสาหกรรม (Industrial Minerals)

หมายถึงแร่ที่มีคุณค่าทางเศรษฐกิจหรือมีประโยชน์โดยอุตสาหกรรมต่าง ๆ แบ่งได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ แร่โลหะ (Metallic Minerals) และแร่อโลหะ (Non-metal Minerals)

1. แร่โลหะ (Metallic Minerals) แร่ที่สามารถนำมาถลุงหรือใช้กรรมวิธีอื่น ๆ ในทางโลหะวิทยาเพื่อแยกเอาเนื้อโลหะออกมาใช้งานในด้านอุตสาหกรรมการผลิตได้แก่

  1.1 แร่โลหะที่มีค่าสูง (Precious Metals) ได้แก่ ทอง เงิน และทองคำขาว(Platinum)

1.2  แร่โลหะเหล็ก (Ferrous Metals) แร่เหล็กมีอยู่หลายชนิดด้วยกันแต่ที่สำคัญต่ออุตสาหกรรมการผลิตเหล็กได้แก่ เเร่เหล็กเฮมาไทท์ (Hematite)  แร่เหล็กแมกเนไทท์ (Magnetite) แร่ลิโมไนท์ (Limonite) และแร่ซิเดอไรท์ (Siderite)เพราะมีปริมาณเนื้อโลหะเหล็กอยู่จำนวนมากและสามารถนำเอามาผลิตเป็นเครื่องมือเครื่องจักรและอุปกรณ์ที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตเป็นจำนวนมาก นอกจากนี้ยังรวมถึงแร่โลหะผสมเหล็กอีกด้วยซึ่งได้แก่แร่โลหะที่นำมาใช้ผสมกับเหล็กแล้วทำ ให้เหล็กมีคุณสมบัติดีเด่นเป็นพิเศษเหมาะสำหรับการสร้างเครื่องมือเครื่องจักรและอุปกรณ์ต่าง ๆ ตามความต้องการโลหะที่กล่าวก็ได้แก่  แมงกานีส  ซึ่งได้มาจากแร่ไพโรลูไซท์ (Pyrolusite) เป็นต้น โดยเหล็กเมื่อนำมาผสมกับโลหะชนิดอื่นแล้วเรียกว่า เหล็กผสม (Ferro-alloy)

1.3  แร่โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก (Non-Ferrous Metals) แร่โลหะอื่นที่ไม่ใช่เหล็กก็ได้แก่ แร่ทองแดง  ดีบุก  ตะกั่ว  สังกะสี  พลวง เป็นต้น  แร่พวกนี้สามารถนำไปถลุงเอาโลหะไปใช้ทำประโยชน์โดยไม่ต้องผสมกับโลหะอื่น ๆ หรือจะใช้ผสมกับโลหะชนิดอื่นเพื่อให้มีคุณสมบัติพิเศษตามความต้องการ

1.4  แร่กัมมันตรังสี (Radio-active Minerals) แร่พวกนี้จะมีโลหะธาตุที่ให้กัมมันตรังสีและสามารถส่งกัมมันตรังสีออกจากตัวของมันเองได้เช่น ยูเรเนียม (Uranium) เรเดียม (Radium) และธอเรียม (Thorium) เป็นต้น 

แร่ประเภทนี้ที่สำคัญ ๆ ได้แก่ พิชเบลน (Pitch blende) คาร์โนไทท์ (Carnotite) และมอนนาไซท์ (Monaxite) เป็นต้น

2. แร่อโลหะ (Non-metal Minerals) แร่พวกนี้เป็นแร่พวกที่ไม่ได้มีการถลุงเอาเนื้ออโลหะออกมาใช้งานเหมือนกับแร่โลหะ  แต่จะถูกนำไปใช้ในกิจการต่าง ๆ ทั้ง ๆ ที่มันยังคงอยู่ในสภาพปกติของแร่หรือให้ทำปฏิกิริยากับสารเคมีบางชนิดเพื่อให้เกิดสารประกอบที่ต้องการแล้วไปใช้งานอุตสาหกรรมประเภทต่าง ๆ กล่าวคือ

2.1 แร่เชื้อเพลิงธรรมชาติ (Fuel Minerals) เป็นสารประกอบอินทรีย์เคมีที่สามารถนำ

มา ใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ เช่น ถ่านหิน หินน้ำมัน ปิโตเลียม ก๊าชธรรมชาติ และสาร    ประกอบไฮโดรคาร์บอนที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ

            2.2 แร่ที่ใช้ในอุตสาหกรรมเซรามิกเป็นวัตถุดิบในการทำเครื่องปั้นดินเผา ได้แก่

                  ดินเหนียว (Clay)  ดินขาว (Kaolin) แร่เฟลด์สปาร์ ควอทซ์  บอกไซด์  เป็นต้น

2.3  แร่ที่ใช้ในอุตสาหกรรมก่อสร้าง ได้แก่  แร่ยิปซั่ม แร่แมกนีไซด์  หินชนิดต่าง ๆ  รวมทั้งกรวดและทราย  ซึ่งเกิดจากการผุพังของหิน พวกดินทรายละเอียดที่มีสีแดง  หรือเหลืองอาจใช้ทำเป็นสีทาบ้านได้

2.4  แร่ที่ใช้ในอุตสาหกรรมการถลุงโลหะโดยใช้เป็นวัตถุผสม (Flux) ในการถลุงได้แก่ หินปูน  ควอทซ์  ฟลูออร์ไรต์ แกรไฟต์ บอกไซด์ และคอร์รันดัม เป็นต้น

2.5  แร่ที่ใช้ทำเป็นวัตถุทนไฟ (Refractories) แร่อโลหะที่ใช้ประโยชน์ในการทำวัตถุทนไฟได้แก่  แร่ใยหิน (Asbestos) และพวกหินทนไฟ (Fire clay) ต่าง ๆ

2.6  แร่ที่ใช้ในอุตสาหกรรมสารเคมีได้แก่ แร่กำมะถัน ซึ่งนำไปใช้ทำกรดกำมะถันขึ้นเพื่อใช้งานอุตสาหกรรมเคมีต่าง ๆ เกลือหิน โพแทช บอเรต หรือแมกนีไซด์

2.7  แร่ที่ใช้ทำปุ๋ย เป็นแร่อโลหะที่ใช้ในการทำปุ๋ยเพื่อการเพาะปลูกซึ่งได้แก่ 

แร่ฟอสเฟต โพแทช กำมะถัน และ ยิปซั่ม เป็นต้น

2.8  แร่ที่ใช้ทำวัตถุสำหรับช่วยในการขัดสี (Abrasives) เช่น  แร่คอร์รันตัม  การ์เนต  ซึ่งเป็นแร่ซึ่งมีความแข็งแกร่งสูง  และมีเหลี่ยมมุมที่ดีเหมาะที่จะนำไปทำเป็นอุปกรณ์ที่จะทำสำหรับการขัดสี  เช่น ทำกระดาษทราย หรือ ผงขัดมัน เป็นต้น

2.9  ใช้เป็นแร่รัตนชาติ (Precious stone) ได้แก่  เพชร  พลอย ทับทิม มรกต โอปอ โกเมน นิล โทแพซ (Topaz) ซึ่งใช้สำหรับทำเครื่องประดับชนิดต่าง ๆ