แร่ทังสเตน

แร่ทังสเตน

สินแร่ของโลหะทังสเตนที่พบในประเทศมี 2 ชนิด คือ วุลแฟรไมต์ (wolframite) และชีไลต์ (scheelite) (รูปที่ 12.18)  แร่วุลแฟรไมต์ สูตรเคมี (Fe, Mn)WO4 รูปผลึกระบบโมโนคลินิก คล้ายกับปิรามิดประกบกัน 2 ด้าน อาจพบเกิดเป็นแบบมวลเมล็ด เนื้ออัดกันแน่นหรือมีเนื้อแน่น แข็ง 4.0-4.5 ถ.พ. 7.0-7.5 น้ำหนักจะมากขึ้นตามเปอร์เซนต์ของเหล็ก วาวกึ่งโลหะไปจนถึงวาวเหมือนยางสน มีสีน้ำตาลถึงดำ ผงแร่มีสีดำจนถึงน้ำตาลดำ ติดแม่เหล็กแรง  แร่ชีไลต์ สูตรเคมี CaWO4 ประกอบด้วย CaO 19.4% WO3 80.6% มีรูปผลึกระบบเททราโกนาล แข็ง 4.5-5.0 ถ.พ. 5.9-6.1 วาวคล้ายแก้วจนถึงคล้ายเพชร มีสีขาว เหลือง ขาวอมเหลือง เขียว น้ำตาล จนถึงน้ำตาลอมแดง เนื้อแร่โปร่งแสง เรืองแสงสีฟ้าอ่อนภายใต้รังสีเหนือม่วง  การกำเนิด การเกิดของแร่ทังสเตนนั้นมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับหินแกรนิต มักพบในสายเพกมาไทต์ สายแร่ควอตซ์ชนิดอุณหภูมิสูงซึ่งแทรกอยู่ในหินแกรนิตหรือหินชั้นที่อยู่ข้างเคียง เกิดร่วมกับแร่ดีบุกหรืออาจพบเกิดในบริเวณเขตสัมผัสระหว่างหินแกรนิตกับหินข้างเคียง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง บริเวณเขตสัมผัสของหินแกรนิตกับหินปูนนั้น มีโอกาสพบแหล่งแร่ชีไลต์ขนาดใหญ่ได้ เช่น แหล่งแร่ชีไลต์ดอยหมอก อำเภอเวียงป่าเป้า จังหวัดเชียงราย บางครั้งอาจพบสะสมตัวอยู่ในท้องห้วย  แหล่งในประเทศ ส่วนใหญ่พบเกิดร่วมกับแร่ดีบุก ภาคเหนือพบที่จังหวัดเชียงราย เชียงใหม่ ลำปาง แม่ฮ่องสอน แพร่ และตาก ภาคกลางที่จังหวัดสุพรรณบุรี กาญจนบุรี ราชบุรี เพชรบุรี และประจวบคีรีขันธ์ ส่วนภาคใต้พบที่จังหวัดสุราษฎร์ธานี นครศรีธรรมราช ระนอง พังงา ภูเก็ต สงขลา ปัตตานี และยะลา  ประโยชน์ วุลแฟรไมต์และชีไลต์ เป็นสินแร่ที่สำคัญของโลหะทังสเตน โลหะทังสเตนใช้ทำไส้และขั้วหลอดไฟฟ้า ชิ้นส่วนบริเวณผิวสัมผัสของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ทำฉากป้องกันความร้อนและรังสีในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครื่องฉายรังสีเอกซ์ เตาอุณหภูมิสูง เครื่องเชื่อมประสานโลหะ (USGS, 1999) ผสมกับเหล็กเพื่อให้เป็นเหล็กกล้าที่มีความแข็งมากสำหรับทำเกราะในยานพาหนะและอาวุธสงคราม ทำมีด มีดโกน ตะไบ และใบเลื่อย  ทังสเตนเมื่อใช้ผสมกับคาร์บอน นิเกิล และโคบอลต์ จะมีความแกร่งเป็นพิเศษใช้ทำเป็นวัตถุสำหรับตัดเหล็กกล้าโดยใช้ความเร็วสูงทำหัวเจาะ นอกจากนี้สารประกอบเรืองแสงของทังสเตนยังนำมาใช้เป็นสีเขียวและสีเหลืองในการย้อมไหม ตกแต่งแก้วและเครื่องปั้นดินเผา เคลือบฉากรับรังสีเอกซ์และหลอดภาพโทรทัศน์  ผลผลิต  การผลิตแร่ทังสเตนในประเทศไทยนั้นอยู่ในทิศทางเดียวกับแร่ดีบุก เนื่องจากแร่ทั้งสองชนิดนี้ส่วนใหญ่เกิดในแหล่งเดียวกัน มีเพียง 3 แห่งเท่านั้น ที่เป็นแหล่งแร่ทังสเตนอิสระ คือ แหล่งแร่ ชีไลต์ดอยหมอก จังหวัดเชียงราย แหล่งแร่วุลแฟรไมต์เขาศูนย์จังหวัดนครศรีธรรมราช และดอยโง้มจังหวัด แพร่ 

การเตรียมการ

ทังสเตนออกไซด์ (VI) หรือที่เรียกว่า trioxide ทังสเตนหรือแอนไฮได tungstic, WO3 เป็นสารเคมีที่มีออกซิเจนและโลหะทรานซิชันทังสเตน เป็นที่ได้รับเป็นตัวกลางในการกู้คืนของทังสเตนจากแร่ธาตุของมัน แร่ทังสเตนจะรับการรักษาด้วยด่างในการผลิต WO3 ปฏิกิริยาต่อกับก๊าซคาร์บอนหรือไฮโดรเจนลดทังสเตน trioxide เพื่อโลหะบริสุทธิ์

2WO3 + 3C ความร้อน + → 2W + 3CO2
WO3 + ความร้อน + 3H2 → W + 3H2O

ทังสเตน (VI) ออกไซด์เกิดขึ้นตามธรรมชาติในรูปแบบของบำรุงซึ่งรวมถึงแร่ธาตุ : WO3 • tungstite H2O, meymacite 2H2O • WO3 และ hydrotungstite (ขององค์ประกอบเช่นเดียวกับ meymacite แต่เขียนเป็นบางครั้ง H2WO4) แร่ธาตุเหล่านี้จะหายากในการหายากมากแร่ทังสเตนมัธยมศึกษา
trioxide Tungsten สามารถเตรียมได้หลายวิธี CaWO4 หรือ scheelite, ได้รับอนุญาตให้ทำปฏิกิริยากับ HCl การผลิตกรด tungstic ซึ่งย่อยสลายไป WO3 และน้ำที่อุณหภูมิสูง

CaWO4 + 2HCl → CaCl2 + H2WO4
H2WO4 ความร้อน + → H2O + WO3

อีกวิธีหนึ่งที่ร่วมกันเพื่อสังเคราะห์ WO3 เกิดจากการเผาของ paratungstate แอมโมเนียม (APT) ภายใต้เงื่อนไขการออกซิไดซ์ :

(NH4) 10 [H2W12O42] • 4H2O → 12 WO3 + 10NH3 + 11H2O