การรีไซเคิลดินปนเปื้อนสนิมเหล็กเพื่อผลิตกระเบื้องเซรามิก

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้เป็นการวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสมบัติทางเคมีของดินปนเปื้อนสนิมเหล็ก หาอัตราส่วนผสมของดินปนเปื้อนสนิมเหล็กกับดินและวัตถุดิบอื่นๆ ที่ใช้ผสมในเนื้อดินสำหรับเผาที่อุณหภูมิสูง สำหรับการพัฒนากระเบื้องเซรามิก ถูกนำมาทดสอบสมบัติทางเคมีและทางกายภาพ ผลวิเคราะห์ทางเคมี พบธาตุที่มากที่สุดเป็นโลหะเหล็ก (Fe) มีปริมาณ 282,715 mg/L (141,357.5 mg/kg ดินปนเปื้อน) ดินปนเปื้อนสนิม มีองค์ประกอบ ดังนี้ อลูมินา (Al₂O₃) เหล็กออกไซด์ (Fe₂O₃) โพแทสเซียมออกไซด์ (K₂O) ไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO₂) แมงกานีสออกไซด์ (MnO₂) แมกนีเซียมออกไซด์ (MgO) ฟอสฟอรัสออกไซด์ (P₂O₅) คลอไรด์ (Cl) แคลเซียมออกไซด์ (CaO) โครเมียมออกไซด์ (Cr₂O₃) นิเกิลออกไซด์ (NiO) คอปเปอร์ออกไซด์ (CuO) ซิงค์ออกไซด์ (ZnO)  และ ซัลเฟอร์ออกไซด์ (SO₃) โดยพบ Fe₂O₃ มากที่สุด ในช่วง 72.04-78.85 % โดยน้ำหนักโมเลกุล และน้ำหนักที่หายไป (L.O.I.)ร้อยละ 14.655  ค่าความหนาแน่นเฉลี่ย 1,632.50  kg/m³ ค่าความชื้นเฉลี่ย 6.72 % ซึ่งเป็นดินที่มีค่าความหนาแน่นใกล้เคียงดินปกติทั่วไปอยู่ในช่วง 1,492 kg/m³ สีของเนื้อดินเป็นสีน้ำตาลแดงอิฐ เมื่อพัฒนาเป็นแท่งเซรามิกแล้วสมบัติทางกายภาพ พบว่า หดตัวมากที่สุด ที่ร้อยละ 8.97 ที่สูตร P60 เผาที่อุณหภูมิ 1,100 องศาเซลเซียส สีของเนื้อดินหลังการเผาทั้งหมดจำนวน 3 สูตรพบว่ามีสีตั้งแต่น้ำตาลเข้มออกส้ม เป็นไปตามอัตราส่วนผสมของดินปนเปื้อนสนิมที่ให้สีน้ำตาลแดง และความแข็งแรงเมื่อสูตรดินที่ผสมดินปนเปื้อนมากขึ้นจะส่งผลทำให้ความแข็งแรงลดลง ส่วนอุณหภูมิมากขึ้นทำให้มีความแข็งแรงมากขึ้น โดยค่ากำลังรับแรงดัดของส่วนสูตร P80 ที่มากที่สุด มีค่าเท่ากับ 77.07 kg/cm² ที่อุณหภูมิการเผา 1,100 องศาเซลเซียส กระเบื้องสูตรดิน P80 สามารถขึ้นรูปได้มีการดูดซึมน้ำเกินกว่า 10 % รับแรงโมดุลัสแตกร้าวได้น้อยกว่า 7 นิวตันต่อตารางเมตร ตามมาตรฐานอุตสาหกรรม (มอก. 2508-2555)