น้ำหนักจำเพาะของแร่ทองแดง: ความหนาแน่นและชนิด

แร่ทองแดงอยู่ในกลุ่มแร่โลหะนอกกลุ่มเหล็ก ในแร่ออกซิไดซ์ โลหะจะอยู่ในรูปสารประกอบที่มีออกซิเจน เช่น คาร์บอเนต ซิลิเกต ออกไซด์ ซัลเฟต และแร่ชนิดอื่น ทองแดงพบได้ในแร่ผสมที่มีโลหะทั้งในรูปออกซิไดซ์และซัลไฟด์ รวมถึงในแร่ทองแดงธรรมชาติที่อยู่ในรูปอิสระ แร่ปฐมภูมิของแหล่งอุตสาหกรรมส่วนใหญ่มีทองแดงอยู่ในรูปซัลไฟด์

ปัจจุบันวิชาแร่วิทยารู้จักแร่ธรรมชาติที่มีทองแดงมากกว่า 200 ชนิด โดยชนิดที่เหมาะกับการทำเหมือง ได้แก่:

• แร่ซัลไฟด์: คาลโคไพไรต์มีทองแดง 34-35% บอร์ไนต์ 52 ถึง 65% และคาลโคไซต์สูงถึง 80%

• แร่ทองแดง-นิกเกิล: คิวบาไนต์มี Cu 22 ถึง 45%

• ทองแดงธรรมชาติมีทองแดง 98 ถึง 100%

• แร่ออกซิไดซ์: มาลาไคต์สูงถึง 57,5% อะซูไรต์สูงถึง 56% คริโซคอลลาสูงถึง 36% โบรแชนไทต์สูงถึง 56% คิวไพรต์สูงถึง 89% และชนิดอื่น ๆ

แหล่งแร่ทองแดง

แร่ที่เรียกว่าแร่ทองแดงยังมีแร่ชนิดอื่นในปริมาณมาก แหล่งแร่ที่มีทองแดงมากกว่า 0,5% มีความคุ้มค่าในการทำเหมือง

แหล่งอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่สุดรวมถึงแหล่งบนคาบสมุทรโคลา ในชิลี และแซมเบีย และมีการทำเหมืองแร่ทองแดงพอร์ไฟรีขนาดใหญ่ในสหรัฐอเมริกา โปแลนด์ แคนาดา เปรู และประเทศอื่น นักวิชาการระบุว่าแหล่งอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ทั้งหมดมีทองแดงมากกว่า 680 ล้านตัน

ทองแดงธรรมชาติที่มีโลหะบริสุทธิ์สูงสุดพบได้น้อยมากในแหล่งธรรมชาติ สารประกอบที่มีทองแดงและพบได้แพร่หลายที่สุด ได้แก่:

• บอร์ไนต์ แร่นี้ค้นพบโดยนักวิชาการชาวเช็ก I. Born และตั้งชื่อตามเขา ชื่อที่รู้จักกันมากกว่าคือไพไรต์สีรุ้งหรือทองแดงสีม่วง ลักษณะภายนอกแตกต่างกันตามแหล่งกำเนิด มีองค์ประกอบเป็นกำมะถันสูงถึงหนึ่งในสี่และ Fe มากกว่า 10% โดยมีทองแดงสูงถึง 63%

• คาลโคไพไรต์หรือไพไรต์ทองแดง เป็นแร่จากกระบวนการไฮโดรเทอร์มอลและอยู่ในกลุ่มแร่พหุโลหะ

• คาลโคไซต์ แร่ชนิดนี้อาจมีทองแดงสูงถึง 80% ส่วนที่เหลือคือกำมะถัน ผิวเนื้อเม็ดแน่นเป็นประกายเหลือบสีตั้งแต่สีตะกั่วจนถึงดำเข้ม จึงมีชื่อเรียกว่า “ทองแดงวาว”

ในบรรดาแร่ที่มีทองแดงและพบได้น้อย ชนิดที่รู้จักกันดีที่สุด ได้แก่:

• มาลาไคต์ มีโครงสร้างสีสดสวยงาม หินสีเขียวนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในงานศิลป์ ทองแดงคาร์บอเนตสีเขียวจัดอยู่ในกลุ่มแร่ทองแดงพหุโลหะ และมักพบหินที่มีทองแดงชนิดอื่นอยู่ใกล้กัน เช่น คิวไพรต์และทองแดงธรรมชาติ

• อะซูไรต์หรือครามทองแดง เป็นแร่สีน้ำเงินสดที่มีความแข็งเฉพาะ แหล่งทำเหมืองอยู่ในคองโก โมร็อกโก กรีซ ฝรั่งเศส สหราชอาณาจักร และออสเตรเลีย ใกล้แหล่งมาลาไคต์และอะซูไรต์ซึ่งมักเกิดติดกัน จะพบแหล่งแร่ทองแดงซัลไฟด์

• โคเวลไลต์ เป็นแร่กลุ่มซัลไฟด์ที่พบครั้งแรกบริเวณเชิงภูเขาไฟวิสุเวียส และมีต้นกำเนิดแบบเมตาโซมาติก เป็นแร่ค่อนข้างอ่อน สีม่วงอมน้ำเงิน มีความวาวแบบโลหะ และมีทองแดงมากกว่า 65% แหล่งที่มีการทำเหมืองอยู่ในชิลี สหรัฐอเมริกา เซอร์เบีย และอิตาลี

น้ำหนักจำเพาะของแร่ทองแดงแตกต่างกันตามชนิดและองค์ประกอบ ตารางความหนาแน่นแสดงค่าอ้างอิงเฉลี่ยของน้ำหนักจำเพาะ ซึ่งค่าตัวเลขในระบบ SI ตรงกับค่าความหนาแน่น

ตารางน้ำหนักจำเพาะของแร่ทองแดง (แร่ที่จัดอยู่ในกลุ่มแร่ทองแดง)