วัสดุจีโอโพลิเมอร์ที่ผลิตจากเถ้าลอยจากกระบวนการเผาถ่านหินแบบฟลูอิดไดซ์เบด และสารประกอบอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์

Abstract

เถ้าลอยจากกระบวนการเผาแบบฟลูอิดไดซ์เบด (FBC) มีปริมาณแคลเซียมซัลเฟต (Ca ) สูงเนื่องจากขั้นตอนการเผามีการพ่นหินปูนเข้าไปเพื่อจับก๊าซ ได้เป็นสารประกอบแคลเซียมซัลเฟต ซึ่งสามารถทำปฏิกิริยากับอะลูมินาในเถาลอย FBC ในสภาวะเบสเกิดเป็นสารประกอบแคลเซียมซัลโฟอะลูมิเนต (หริเอททริงไกต์) ได้ งานวิจัยนี้ได้ศึกษาผลของความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ต่อการเกิดเอททริงไกต์ในวัสดุจีโอโพลิเมอร์จากเถาลอย FBC นอกจากนี้ยัง ปรับปรุงสมบัติของจีโอโพลิเมอร์โดยการเพิ่มสารประกอบอะลูมิเนียม โดยการผสมเถ้าลอย FBC กับสารประกอบอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ สารละลายโซเดียมซิลิเกต และสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ เพื่อเปลี่ยนสารประกอบแคลเซียมในเถ้าลอยเป็นสารประกอบแคลเซียมอะลูมิเนตไฮเดรตและอะลูมิโนซิลิเกต ซึ่งให้กำลังแก่วัสดุจีโอโพลิเมอร์ ซึ่งพบว่าการใช้สารละลายโซเดียม”ฮดรอกไซด์ความเข้มข้น 15 โมล่าร์ ไม่พบการเกิดเอททริงไกด์ และการใช้สารประกอบอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ไม่เกินร้อยละ 2.5 ของปริมาณเถ้าลอยในการผลิตจีโอโพลิเมอร์สามารถให้ค่ากำลังอัดที่ 90 วันเท่ากับ 35 เมกกะปาสคาล ในขณะที่การเพิ่มสารประกอบอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์เป็นร้อยละ 5 ทำให้เกิดสารประกอบโซเดียมอะลูมิเนตซึ่งมีผลต่อการค่ากำลังอัดที่ลดลง นอกจากนี้ พบการเคลื่อนตำแหน่งของพีท Si-Oในเถ้าลอยไปยังต่ำแหน่งเลขคลื่นต่ำลงในจีโอโพลิเมอร์ แสดงถึงเกิดการก่อพันธะ Si-Oใหม่ อย่างไรก็ตามความคงทนในพจน์ของกำลังอัดของจีโอโพลิเมอร์ในสารละลายกรดและเกลือลดลงเมื่ออายุการบ่มนานขึ้น และมีค่าคงที่เมื่ออายุบ่ม 90 วัน