'นักวิชาการสิ่งแวดล้อม' เปิด 4 กระบวนการ แปรรูป 'แร่หายาก' ก่อนนำไปใช้

31ต.ค.2568- ดร.สนธิ คชวัฒน์ นักวิชาการด้านสิ่งแวดล้อมและสุขภาพ ชมรมนักวิชาการสิ่งแวดล้อมไทย โพสต์ข้อความผ่านเฟซบุ๊ก ระบุว่า

โรงานแปรรูปแร่หายากเพื่อทำให้บริสุทธิ์ก่อนนำไปใช้ในอุปกรณ์AIต่างๆที่คาดว่าจะมาตั้งในประเทศไทย มีกระบวนอย่างไร?

...การแปรรูปธาตุหายาก (REE) คือกระบวนการลดขนาดแร่ด้วยการบดอัด (comminution) และการทำแร่ให้เข้มข้น (beneficiation) เช่น การลอยแร่ การแยกด้วยแม่เหล็ก หรือการแยกด้วยไฟฟ้า ก่อนจะนำมาผ่านกระบวนการทางเคมีขั้นสุดท้าย ซึ่งใช้การกรด การสกัดด้วยตัวทำละลาย หรือการแลกเปลี่ยนไอออน เพื่อแยกสารเข้มข้นที่ผสมกันอยู่ให้กลายเป็นผลิตภัณฑ์ธาตุหายากบริสุทธิ์ มีขั้นตอนดังนี้

1. การบดอัด (Comminution) การบดหยาบ (Crushing)โดย นำแร่ที่ขุดได้มาเข้าเครื่องบดหยาบ เช่น เครื่องบด กรร ไกร (jaw crusher) หรือเครื่องบดกรวย (cone crusher) เพื่อย่อยหินก้อนใหญ่ให้เป็นชิ้นเล็กๆการบดละเอียด โดยนำหินที่บดหยาบแล้วไปเข้าเครื่องบดแบบลูกบอล (ball mill) เพื่อบดให้เป็นผงละเอียด ซึ่งจะเพิ่มพื้นที่ผิวสำหรับการทำปฏิกิริยาทางเคมีในภายหลัง

2.การทำให้แร่เข้มข้น (Beneficiation)

2.1. การลอยแร่ (Flotation)เป็นการนำแร่ที่บดละเอียดมาผสมสารเคมี แล้วอัดฟองอากาศเข้าไป แร่ธาตุหายากจะเกาะกับฟองอากาศและลอยขึ้นมาบนผิว ทำให้สามารถแยกออกจากแร่ธาตุอื่นๆที่จมลงก้นได้ด้วย แยกด้วยแม่เหล็ก

2.2.การแยกด้วยแม่เหล็ก (Magnetic separation) ใช้เพื่อแยกแร่ธาตุที่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กออกจากแร่ธาตุอื่นการแยกด้วยระบบหลักไฟฟ้าสถิต (Electrostatic separation)โดยแยกตามคุณสมบัติทางไฟฟ้าของแร่ธาตุ

3. การบำบัดด้วยสารเคมีและการแยก (Chemical treatment and separation)

3.1.การชะล้าง (Leaching)เป็นใช้สารเคมี เช่น กรดไฮโดรคลอริก (\(HCl\)) เพื่อละลายธาตุหายากออกจากวัสดุที่ไม่ละลายน้ำและทำการสกัดด้วยตัวทำละลาย

3.2 การสกัดด้วยตัวทำละลาย (Solvent extraction) เป็นวิธีหลักในการแยกธาตุหายากออกจากกัน โดยนำสารละลายธาตุหายากไปผสมกับตัวทำละลายที่ไม่ละลายน้ำ ทำให้ธาตุหายากถูกดึงไปยังตัวทำละลาย และแยกออกได้การแลกเปลี่ยนไอออน

3.3.การแลกเปลี่น(Ion exchange) : เป็นกระบวนการที่สามารถให้ความบริสุทธิ์สูงกว่าการสกัดด้วยตัวทำละลาย โดยผ่านสารละลายธาตุหายากไปบนเรซิน ทำให้ไอออนของธาตุหายากถูกแลกเปลี่ยนกับไอออนบนเรซิน และสามารถสกัดออกได้ด้วยสาร ประกอบที่ซับซ้อนการทำให้บริสุทธิ

4.การกลั่น (Purification and refining): เป็นขั้นตอนสุดท้ายในการทำให้ธาตุแต่ละชนิดบริสุทธิ์เพื่อตอบสนองข้อกำหนดด้านความบริสุทธิ์เฉพาะ ซึ่งอาจสูงกว่า99%