แร่เหล็กเป็นทรัพยากรธรณีที่สำคัญชนิดหนึ่ง ในอดีตความเจริญรุ่งเรืองของแต่ละประเทศนั้น สามารถวัดหรือคาดคะเนได้จาก อัตราการใช้เหล็ก ประเทศอุตสาหกรรมจะมีอัตราการใช้เหล็กต่อคนต่อปีมากกว่าประเทศที่กำลังพัฒนา แร่เหล็กเป็นวัตถุดิบพื้นฐานสำหรับการพัฒนาทั้งด้านเศรษฐกิจ สังคม และวิทยาศาสตร์ และเป็นวัตถุดิบที่สำคัญที่สุด ในการถลุงเหล็ก เพื่อการผลิตเหล็กและเหล็กกล้า นับเป็นอุตสาหกรรมต้นน้ำที่สำคัญสำหรับอุตสาหกรรมต่อเนื่องอื่นๆ อีกมาก
เครื่องประดับ และรูปแกะสลักที่ทำจากแร่เหล็ก จากแหล่งแร่เหล็กเขาอึมครึม อำเภอบ่อพลอย จังหวัดกาญจนบุรี
ประวัติการใช้แร่เหล็ก
ชาวอียิปต์โบราณเป็นชนกลุ่มแรกที่รู้จักการใช้แร่เหล็กเมื่อประมาณ ๕,๐๐๐-๖,๐๐๐ ปี มาแล้ว โดยการแยกเอาโลหะเหล็ก จากลูกอุกกาบาต ในสมัยนั้นถือว่า เหล็กมีค่ามากกว่าทองคำ ในคริสต์ศตวรรษที่ ๑๔ ได้มีเตาถลุงเหล็กขึ้นครั้งแรก ที่ประเทศอังกฤษ ในเอเชีย เหล็กเริ่มมีความสำคัญและเกี่ยวข้องกับอารยธรรมเอเชียยุคแรก เช่น ในประเทศอินเดีย มีหลักฐาน เป็นเสาเหล็กหนักประมาณ ๖.๕ เมตริกตัน ซึ่งมีอายุประมาณ ๑,๖๐๐ ปี นอกจากนี้ โลหะเหล็กยังมีความเกี่ยวข้องกับ อารยธรรมจีนยุคแรก โดยชาวฮั่นรู้จักการใช้เหล็กสร้างปืนใหญ่ และเครื่องมือต่างๆ มาตั้งแต่ประมาณ ๒๐๐ ปี ก่อนคริสต์ศักราช
เครื่องประดับที่ทำจากแร่เหล็ก จากแหล่งแร่เหล็กเขาอึมครึม อำเภอบ่อพลอย จังหวัดกาญจนบุรี
ประเทศไทยนำแร่เหล็กมาหลอมและตีเหล็ก ทำเป็นดาบ มีด จอบ และไถ แหล่งแร่เหล็กที่มีชื่อเสียงในสมัยโบราณ เช่น แหล่งแร่เหล็กบ่อน้ำพี้ จังหวัดอุตรดิตถ์ มีแร่เหล็กคุณภาพดี ใช้ทำมีดและดาบที่มีความแข็งแกร่งและคมมาก สำหรับเหล็กจากแหล่งแร่เหล็กเขาอึมครึม จังหวัดกาญจนบุรี ได้ชื่อว่าเป็นเหล็กที่มีความเหนียวและคงทนมากกว่าแหล่งอื่นๆ ปัจจุบันแร่เหล็กจากเขาอึมครึมใช้ประโยชน์ในการทำผลิตภัณฑ์ของชุมชนในท้องถิ่น เช่น เครื่องประดับ รูปแกะสลัก ของที่ระลึก
ชนิดและสมบัติแร่เหล็ก
เหล็กจัดเป็นธาตุโลหะชนิดหนึ่ง มีสัญลักษณ์ทางเคมีคือ Fe ซึ่งมาจากคำในภาษาละติน คือ ferrum ที่แปลว่า เหล็ก ในภาษาอังกฤษเรียกโลหะเหล็กว่า iron
แร่เหล็กมีหลายชนิด มีส่วนประกอบทางเคมีทั้งในลักษณะของออกไซด์ ไฮดรอกไซด์ และคาร์บอเนต โดยมีส่วนประกอบ ของธาตุเหล็กแตกต่างกันไป เช่น แร่แมกนีไทต์ แร่ฮีมาไทต์ แร่ไลมอไนต์ แร่เกอไทต์ แร่ซิเดอไรต์ และแร่ไพไรต์ โดยแร่เหล็ก ที่ใช้เป็นวัตถุดิบ สำหรับอุตสาหกรรมถลุงเหล็ก ประกอบด้วยแร่แมกนีไทต์ แร่ฮีมาไทต์ แร่ไลมอไนต์ และแร่ซิเดอไรต์
แร่ไลมอไนต์
โลหะเหล็กที่ได้จากการถลุงแร่เหล็กมีสีขาวเงิน หรือสีเทา สามารถดึงเป็นเส้นหรือแผ่เป็นแผ่นบางๆ ได้ จัดเป็นโลหะ ที่มีสมบัติติดแม่เหล็ก ๑ ใน ๓ ชนิดที่เกิดตามธรรมชาติ นอกจากโลหะนิกเกิลและโคบอลต์
ประโยชน์ของแร่เหล็ก
แร่เหล็กนำมาใช้ประโยชน์ได้ ดังนี้
๑. เป็นวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมถลุงเหล็ก ซึ่งจะได้เหล็กถลุงหรือเหล็กดิบ สำหรับเป็นวัสดุตั้งต้น ในอุตสาหกรรมการผลิตเหล็กกล้าหรือเหล็กเหนียว เหล็กหล่อ และผลิตภัณฑ์เหล็กชนิดต่างๆ
๒. เหล็กผง ใช้ทำผลิตภัณฑ์ทางโลหกรรม แม่เหล็ก ชิ้นส่วนรถยนต์ สารเร่งปฏิกิริยา เหล็กกัมมันตรังสี ใช้ในทางการแพทย์ การวิจัยทางโลหกรรมและชีวเคมี
แร่ฮีมาไทด์
๓. แร่เหล็กชนิดแร่ฮีมาไทต์ ที่มีสีแดงตามธรรมชาติ ใช้ในการผลิตสี
๔. ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตไอเอิร์นออกไซด์สีต่างๆ เช่น สีดำ สีแดง สีเหลือง สีน้ำตาล สีม่วง ไอเอิร์นออกไซด์สีน้ำเงิน ใช้ในอุตสาหกรรมผลิตสี หมึกพิมพ์ พลาสติก เครื่องสำอาง สีสำหรับงานจิตรกรรม สีย้อมผ้า สีกระดาษ ส่วนประกอบของปุ๋ยเคมี สีรถยนต์ และสีสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ ไอเอิร์นออกไซด์สีดำใช้ในการผลิตแม่สี น้ำยาขัด งานโลหกรรม การผลิตยา หมึกพิมพ์ชนิดแม่เหล็ก และอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์
ผลิตภัณฑ์เหล็กในรูปแบบต่างๆ เช่น เหล็กแผ่น เหล็กเส้น ที่ได้จากการถลุงแร่เหล็ก
แหล่งแร่เหล็กของโลก
แหล่งแร่เหล็กที่สำคัญของโลกพบอยู่ในทุกทวีป ส่วนใหญ่เป็นแหล่งแร่เหล็กชนิดที่ตกตะกอนเป็นแถบชั้น แต่ละแหล่ง มักมีปริมาณสำรองตั้งแต่ ๑๐๐ ล้านเมตริกตันขึ้นไป แหล่งแร่เหล็กที่สำคัญของโลกในประเทศต่างๆ เรียงลำดับตามปริมาณสำรองแร่เหล็กที่มีในประเทศนั้น จากมากไปหาน้อย ดังนี้ ยูเครน รัสเซีย จีน ออสเตรเลีย บราซิล คาซัคสถาน สหรัฐอเมริกา อินเดีย สวีเดน เวเนซุเอลา แคนาดา อิหร่าน แอฟริกาใต้ เม็กซิโก และมอริเตเนีย โดยปริมาณสำรองแร่เหล็กของโลก เฉพาะที่มีคุณภาพดี รวมประมาณ ๓๔๐,๐๐๐ ล้านเมตริกตัน และปริมาณสำรองแร่เหล็กของโลก เฉพาะที่สามารถทำเหมืองคุ้มค่า รวมประมาณ ๑๕๐,๐๐๐ ล้านเมตริกตัน
แหล่งแร่เหล็กบ้านนาแขม อำเภอเมืองฯ จังหวัดเลย