ลักษณะเฉพาะเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพของโลหะหนักในปูนเม็ดที่เกิดจากกระบวนการเผาร่วมกับตะกรันทองแดง

Abstract

การวิจัยครั้งนี้ ศึกษาลักษณะเฉพาะเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพของโลหะหนักในปูนเม็ดที่ได้จากกระบวนการเผาร่วมกับตะกรันทองแดง ศึกษาก่อนเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชัน โดยใช้ตะกรันทองแดงเป็นวัตถุดิบทดแทนในปริมาณร้อยละ 0-3.2 โดยน้ำหนักของวัตถุดิบทั้งหมด ตัวอย่างที่ใช้ในการศึกษานำมาจากบริษัทปูนซีเมนต์นครหลวง จำกัด (มหาชน) โดยมีการเก็บตัวอย่างเป็นแบบแบตช์จากกระบวนการผลิตจริง เครื่องมือที่ใช้สำหรับวิเคราะห์ลักษณะเชิงคุณภาพในปูนเม็ด ได้แก่ XRD (X-ray Diffraction spectrometer) XRF (X-ray Fluorescence spectrometer) FT-IR (Fourier transform infrared spectrometer) และ SEM/EDS (Scanning electron microscope/energy dispersive X-ray spectrometer) ส่วนวิธีที่ใช้สำหรับวิเคราะห์ลักษณะเชิงปริมาณ ได้แก่ วิธีการสกัดแยกองค์ประกอบทางเคมี (Sequential Extraction) ผลการศึกษาลักษณะเชิงปริมาณของโลหะหนักในปูนเม็ด พบว่าโลหะหนักส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของสารประกอบของเหล็กและแมงกานีสออกไซด์ ดังผลการศึกษาด้วยวิธีสกัดแยกพบว่าโลหะหนักส่วนใหญ่จะถูกสกัดออกมาในขั้นที่ 3 มากกว่าขั้นอื่น (ประมาณร้อยละ 20 ของสารประกอบทั้งหมด) ทั้งนี้สารประกอบโลหะหนักส่วนใหญ่อยู่ในรูปที่มีความเสถียรสูง (ร้อยละ 70 ของสารประกอบทั้งหมด) จึงมีโอกาสชะละลายออกสู่สิ่งแวดล้อมได้น้อย ส่วนนิกเกิล และวาเนเดียมสามารถพบในรูปที่มีความเสถียรต่ำ อาจมีการชะละลายออกสู่สิ่งแวดล้อมได้ง่าย จึงเป็นโลหะที่ต้องระมัดระวังในการควบคุมไม่ให้มีปริมาณของโลหะเหล่านี้สูงเกินไปในระบบ แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงของปริมาณโลหะหนักที่สูงขึ้นในปูนเม็ดมีความสัมพันธ์กับการแปรผันอัตราส่วนตะกรันทองแดงเผาร่วมที่มากขึ้น แต่ผลการศึกษาลักษณะเชิงคุณภาพของปูนเม็ดจาก XRD และ FT-IR พบว่าคุณภาพของปูนเม็ดไม่แตกต่างกันจากการแปรผันอัตราส่วน ผลการศึกษาทั้งหมดสรุปได้ว่าตะกรันทองแดงสามารถใช้เป็นวัตถุดิบทดแทนเผาร่วมในการผลิตปูนซีเมนต์ปูนซีเมนต์ โดยตะกรันทองแดงปริมาณร้อยละ 2.4 โดยน้ำหนักของวัตถุดิบทั้งหมด จะไม่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพปูนเม็ด