วัตถุดิบแร่

การจำแนกและการแบ่งประเภทของวัตถุดิบแร่

วัตถุดิบแร่ หมายถึง แร่ธาตุที่เป็นผลผลิตตามธรรมชาติของกระบวนการทางธรณีวิทยาที่เกิดขึ้นเมื่อหลายล้านปีก่อน พบได้ใน เปลือกโลก คาดว่ามีแร่ธาตุอยู่ประมาณ 4,000 ชนิด แร่ธาตุแต่ละชนิดมีองค์ประกอบทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ การจัดเรียงอะตอมที่เป็นระเบียบสูง และคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่เฉพาะเจาะจง

วัตถุดิบแร่แบ่งออกเป็นหลักตามการใช้งาน ดังนั้น เราสามารถแยกแยะวัตถุดิบพลังงาน หิน เคมี และโลหะได้ นอกจากนี้ เนื่องจากความสำคัญของโลหะมีค่าและอัญมณี จึงถูกจัดอยู่ในกลุ่มแยกต่างหาก

คำจำกัดความอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับวัตถุดิบแร่ ได้แก่:

• แหล่งแร่ – คือกลุ่มแร่ (หรือหลายชนิด) ที่รวมตัวกันอยู่ในบริเวณเฉพาะแห่งหนึ่ง ซึ่งมีความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจในการขุดขึ้นมาใช้ประโยชน์ มูลค่าของแหล่งแร่ได้รับอิทธิพลจากหลายปัจจัย รวมถึงขนาดของแหล่งแร่ ต้นทุนในการขุดและแปรรูป หรือราคาในตลาด
• ปริมาณสำรองแร่ – ส่วนหนึ่งของทรัพยากรที่สามารถนำมาใช้ได้ โดยจะได้รับการประเมินทั้งในเชิงธรณีวิทยาและเชิงพาณิชย์
• ฐานสำรอง – ปริมาณสำรองแร่ธาตุ บวกกับส่วนที่มีศักยภาพทางเศรษฐกิจที่สมเหตุสมผล
• ทรัพยากรแร่ – ซึ่งรวมถึงปริมาณสำรองแร่ ฐานสำรองแร่ และทรัพยากรอื่นๆ

ความสำคัญทางอุตสาหกรรมของวัตถุดิบแร่ธาตุ

วัตถุดิบแร่ธาตุเป็นหนึ่งในแง่มุมที่สำคัญที่สุดสำหรับการตอบสนองความต้องการของสังคมสมัยใหม่ มีความสำคัญต่ออุตสาหกรรมเกือบทุกประเภท การจัดการทรัพยากรแร่ธาตุอย่างมีเหตุผลก็มีความสำคัญไม่แพ้การใช้งาน จนถึงปัจจุบัน มีเอกสารและโครงการจำนวนมากที่ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อสร้างกลยุทธ์สำหรับการสกัดวัตถุดิบและการแปรรูปในกระบวนการผลิตอย่างมีเหตุผลและมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยเน้นเป็นพิเศษที่การรักษาสิ่งแวดล้อม

วัตถุดิบพลังงาน มีความสำคัญที่สุดจากมุมมองด้านความมั่นคงของชาติ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าความต้องการพลังงานและเชื้อเพลิงของสังคมและอุตสาหกรรมได้รับการตอบสนอง ส่วนใหญ่จะถูกเผาไหม้ พลังงานที่ผลิตจากวัตถุดิบเหล่านี้มีความสำคัญต่อการพัฒนาอุตสาหกรรมทุกประเภท วัตถุดิบพลังงาน ได้แก่ น้ำมันดิบ ก๊าซธรรมชาติ ถ่านหินแข็งและลิกไนต์ พีท รวมถึงมีเทนหรือพลังงานที่สกัดจากน้ำพุร้อน เป็นต้น

การสกัดวัตถุดิบพลังงานไม่ใช่จุดสนใจเพียงอย่างเดียวของอุตสาหกรรมเหมืองแร่ทั่วโลก มีการให้ความสนใจและความพยายามอย่างเท่าเทียมกันในการสกัดแร่โลหะ ซึ่งจัดอยู่ในประเภท วัตถุดิบโลหะ โลหะ เช่น ทองแดง สังกะสี ตะกั่ว เหล็ก ทองคำ หรือเงิน เป็นวัตถุดิบธรรมชาติที่มีค่าสูงมากและมีประโยชน์ใช้สอยมากมายในอุตสาหกรรมต่างๆ โลหะวิทยาเป็นส่วนสำคัญของอุตสาหกรรมหนัก หากปราศจากโลหะแล้ว การก่อสร้าง การผลิตเฟอร์นิเจอร์ หรือการทำเครื่องประดับคงเป็นไปได้ยาก เนื่องจากคุณสมบัติของโลหะ จึงถูกนำมาใช้เป็นสารเคลือบป้องกัน วัตถุดิบทางเคมี ก็มีประโยชน์ใช้สอยในอุตสาหกรรมต่างๆ อย่างกว้างขวาง ไม่เพียงแต่ในอุตสาหกรรมเคมีเท่านั้น การพัฒนาทางเทคโนโลยีและความต้องการอย่างต่อเนื่องทำให้วัตถุดิบเหล่านี้มีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ วัตถุดิบเหล่านี้บางชนิดถูกสกัดและนำมาใช้ในปริมาณมาก ในขณะที่บางชนิดกลับตรงกันข้าม วัตถุดิบเหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรมอาหารและการผลิต ปุ๋ย วัตถุดิบทางเคมี ได้แก่ กำมะถัน เกลือหิน แอนไฮไดรต์ แบไรต์ ฟอสฟอไรต์ หรือเกลือแมกนีเซียม-โพแทสเซียม วัตถุดิบหิน เป็นแร่ธาตุรวม หากมีปริมาณมาก จะช่วยส่งเสริมการพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศและยังสามารถส่งออกส่วนเกินได้อีกด้วย หินเป็นวัตถุดิบสำคัญที่ใช้ในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง นอกจากนี้ ยังใช้ในการผลิตวัสดุขัดถู วัสดุทางแสง หรือ สี วัตถุดิบ หินที่สำคัญที่สุด ได้แก่ ดินเหนียว หินปูน ทรายแก้ว และกรวด

วัตถุดิบแร่ที่สำคัญที่สุด

วัตถุดิบแร่ที่สำคัญที่สุด ได้แก่:

น้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติ

น้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติเป็นวัตถุดิบที่อุดมไปด้วยสารประกอบทางเคมีหลากหลายชนิด โดยส่วนใหญ่เป็นสารอินทรีย์ น้ำมันดิบเป็นของเหลวผสมของ ไฮโดรคาร์บอน ประกอบด้วยธาตุคาร์บอนมากกว่า 80%นอกจากนี้ยังประกอบด้วยไฮโดรเจน ออกซิเจน หรือกำมะถัน เกิดจากกระบวนการทางชีวเคมีและความร้อนซึ่งสารอินทรีย์ถูกเปลี่ยนแปลง แหล่งน้ำมันมักพบร่วมกับแหล่งก๊าซธรรมชาติ ซึ่งเป็นก๊าซไม่มีสีและไม่มีกลิ่น ติดไฟได้ และประกอบด้วยมีเทนเป็นหลัก โดยมีอีเทน โพรเพน หรือบิวเทนอยู่ในปริมาณเล็กน้อย ตามปริมาณมีเทนในก๊าซธรรมชาติ เราจึงแบ่งก๊าซธรรมชาติออกเป็นก๊าซมีเทนสูงและก๊าซไนโตรเจนสูง

ถ่านหินแข็ง

ถ่านหินเป็นหินตะกอนที่ติดไฟได้ มีต้นกำเนิดจากสารอินทรีย์ เกิดจากกระบวนการทางชีวเคมี (ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในสภาวะที่มีอุณหภูมิสูงและความชื้น) ของพืช เป็นหนึ่งในห่วงโซ่การเปลี่ยนแปลง: พีท – ลิกไนต์ – ถ่านหินแข็ง – แอนทราไซต์ ถ่านหินแข็งอาจมีคาร์บอนธาตุมากถึง 90%นอกจากนี้ยังประกอบด้วยไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน หรือกำมะถัน ขึ้นอยู่กับสภาวะการเกิด ถ่านหินแข็งจึงมีคุณสมบัติทางเคมีและเทคโนโลยีที่หลากหลาย ซึ่งเป็นตัวกำหนดการใช้งานต่อไป

เกลือหิน

เกลือหินเป็นที่รู้จักกันดีในฐานะเครื่องปรุงรส และเป็นวัตถุดิบสำคัญมาตั้งแต่เริ่มต้นอารยธรรม ประกอบด้วยแร่เฮไลต์ หรือ NaCl โดยปกติเกลือหินจะมีสารเจือปน เช่น แอนไฮไดรต์ ยิปซัม หรือคาร์บอเนต ละลายน้ำได้ดีมากและนำไฟฟ้าได้ดี การสะสมตัวของเกลือหินส่วนใหญ่เกิดจากการระเหยของน้ำจากสารละลายในน้ำ

ทองแดงและเงิน

ทองแดงเป็นโลหะที่มีสีและประกายโลหะที่เป็นเอกลักษณ์ พบได้น้อยในรูปบริสุทธิ์ มักพบร่วมกับแร่ซัลไฟด์ แร่ทองแดงหลักที่พบในธรรมชาติ ได้แก่ แชลโคไซต์ บอร์ไนต์ และแชลโคไพไรต์ อีกวิธีหนึ่งในการผลิตโลหะนี้คือการทำให้ทองแดงบริสุทธิ์ด้วยกระบวนการทางไฟฟ้า ส่วนเงินนั้นมีสีขาวเงิน ส่วนใหญ่ขุดได้จากแหล่งแร่เงินธรรมชาติ และยังพบในรูปของอิเล็กตรัมอีกด้วย อีกวิธีหนึ่งในการผลิตโลหะนี้คือการทำให้ทองแดงบริสุทธิ์ด้วยกระบวนการทางไฟฟ้า

แอมเบอร์

อำพันเป็นเรซินฟอสซิล อำพันที่พบในโปแลนด์ หรืออำพันบอลติก เป็นเรซินอินทรีย์ที่มีความแข็งและความหนาแน่นต่ำ สีของอำพันมีตั้งแต่สีเหลืองทองไปจนถึงสีน้ำตาล มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าสถิต เมื่อถูกถูจะเกิดประจุลบและปล่อยกลิ่นเรซินออกมา อำพันติดไฟได้