เมืองเหมืองแร่ Cryolite ที่ถูกทิ้งร้างของ Ivittuut

ใกล้สุดทางตอนใต้ของกรีนแลนด์คือเมืองเหมืองแร่เก่าของ Ivittuut ปัจจุบันเป็นที่รวมของบ้านและเพิงที่พังทลายและเครื่องจักรเก่า ๆ ที่กระจัดกระจาย Ivittuut เคยเป็นแหล่งแร่ cryolite ที่ใหญ่ที่สุดในโลกซึ่งเป็นแร่ที่หายากมากซึ่งในอดีตเคยใช้ในการสกัดอลูมิเนียมจากแร่บอกไซต์ แม้ว่าจะมีการค้นพบไครโอไลท์ในที่อื่น ๆ บนโลก แต่ Ivittuut เป็นสถานที่เดียวที่มีการสกัดแร่นี้ในเชิงพาณิชย์

Cryolite ถูกค้นพบครั้งแรกใน Ivittuut ในปี 1799 โดยคนงานชาวอังกฤษที่ทำเหมืองแร่เงินรอบ ๆ เมือง แต่ปริมาณเงินในเส้นเลือดต่ำเกินไปที่จะทำให้การดำเนินงานมีกำไรและการขุดก็ถูกยกเลิก หกสิบปีต่อมาวิศวกรชาวเดนมาร์กเริ่มขุดแร่ไครโอไลต์เพื่อหาปริมาณอลูมิเนียม

บ้านร้างใน Ivittuut ในกรีนแลนด์ เครดิตรูปภาพ: S. Bonaime / Shutterstock.com

Cryolite หรือโซเดียมเฮกซาฟลูออโรอลูมิเนตเป็นสารประกอบไม่มีสีที่มีโซเดียมฟลูออรีนและอลูมิเนียม ชื่อนี้มาจากภาษากรีกคำว่า κρυος (cryos) แปลว่า "น้ำแข็ง" และ λιθος (lithos) แปลว่า "หิน"

ปริมาณอลูมิเนียมของ cryolite มีเพียง 13 เปอร์เซ็นต์เทียบกับ 50 เปอร์เซ็นต์ในบอกไซต์ซึ่งเป็นแหล่งอลูมิเนียมที่สำคัญในโลกปัจจุบัน บอกไซต์ เป็นเรื่องธรรมดาเช่นกัน แต่การสกัดโลหะออกจากแร่ในระดับอุตสาหกรรมกลายเป็นเรื่องยุ่งยาก เป็นที่รู้กันตั้งแต่เนิ่นๆว่าวิธีการทำเช่นนี้คือการส่งกระแสไฟฟ้าผ่านแร่หลอมเหลวซึ่งเป็นเทคนิคที่เรียกว่าอิเล็กโทรลิซิส แต่อะลูมิเนียมละลายที่อุณหภูมิสูงเกิน 2,000 ° C ซึ่งทำให้อิเล็กโทรไลซิสทำไม่ได้และเสียค่าใช้จ่าย

ในปีพ. ศ. 2429 นักเคมีชาวอเมริกันชื่อ Charles Martin Hall และ Paul Héroult ชาวฝรั่งเศสค้นพบโดยอิสระในเวลาเดียวกันว่าหากมีการเติม cryolite เล็กน้อยลงในสารละลายอะลูมิเนียมจะช่วยลดจุดหลอมเหลวของแร่อลูมิเนียมให้น้อยกว่า 1,000 องศาเซลเซียส นอกจากการลดจุดหลอมเหลวแล้ว cryolite ยังช่วยละลายอลูมินาได้ดีช่วยเพิ่มการนำไฟฟ้าของสารละลายและช่วยให้อิเล็กโทรลิซิสถูกเคลื่อนย้ายด้วยแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นมาก นี่คือกระบวนการ Hall-Héroult

Cryolite: เครดิตรูปภาพ: James St. John / Flickr

กระบวนการ Hall-Héroultเปลี่ยนอะลูมิเนียมจากโลหะมีค่าให้กลายเป็นสินค้าราคาไม่แพง ราคาอลูมิเนียมลดลงและอลูมิเนียมกลายเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตประจำวันในรูปแบบของเครื่องประดับเครื่องใช้กรอบแว่นตาอุปกรณ์เกี่ยวกับสายตาเครื่องใช้บนโต๊ะอาหารและอื่น ๆ ความสามารถของอลูมิเนียมในการสร้างโลหะผสมที่แข็ง แต่เบากับโลหะอื่น ๆ ทำให้อลูมิเนียมเป็นวัสดุหลักในการสร้างเครื่องบิน

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 เมื่อเยอรมนียึดครองเดนมาร์กฝ่ายสัมพันธมิตรได้ส่งกองทหารไปยัง Ivittuut เพื่อปกป้องเหมืองจากพวกนาซีเนื่องจากมีความสำคัญในการผลิตเครื่องบิน กองทัพเรือสหรัฐฯได้สร้างฐานทัพเรือห่างออกไป 3 ไมล์ใน Kangilinnguit และหน่วยยามฝั่งของสหรัฐฯได้สร้างฐานข้ามฟยอร์ดจาก Ivittuut ซึ่งมีทหารอีกหลายร้อยคน เพื่อปกป้องสถานที่ตั้งจึงไม่อนุญาตให้ถ่ายภาพของ Ivittuut ในช่วงสงครามและไม่มีใครได้รับอนุญาตให้เขียนจดหมายถึงครอบครัวหรือเพื่อนเพราะกลัวว่าชาวเยอรมันจะขัดขวางพวกเขา

หลังสงครามเดนมาร์กยังคงขุดแร่ cryolite จนกระทั่งเหมืองหมดลงในช่วงปลายทศวรรษ 1980 เหมืองปิดในปี 2530

ปัจจุบัน cryolite ถูกแทนที่ด้วยโซเดียมอะลูมิเนียมฟลูออไรด์ที่สังเคราะห์ขึ้นในกระบวนการ Hall – Héroultซึ่งยังคงใช้ในการผลิตอลูมิเนียมจนถึงทุกวันนี้

เหมืองแร่ cryolite ที่ Ivittuut

เหมืองแร่ cryolite ที่ Ivittuut

เครดิตรูปภาพ: Mindat.org