Popílek, vedlejší produkt z uhelných tepelných elektráren, je pucolánový materiál uznávaný jako cenná surovina, kterou lze přidat do stavebních materiálů za vzniku cementových směsí při kontaktu s vodou. CenosféryDuté, kulovité částice, které mají většinou otevřené póry, jsou jedním z nejdůležitějších materiálů nebo vedlejších produktů s přidanou hodnotou, které se mísí s popílkem. To je dáno charakteristickými vlastnostmi cenosfér, jako je nízká hmotnost, dobrá tekutost, chemická inertnost, dobrá izolace, vysoká pevnost v tlaku a nízká tepelná vodivost, což umožňuje jejich široké použití v mnoha průmyslových aplikacích. Cenosféry se staly velmi žádaným materiálem jako plnivo nebo přísada v mnoha specializovaných aplikacích, například v lehkém cementu, polymerních kompozitech, automobilových brzdových rotorech a krytech diferenciálů, mullitově potažených součástech dieselových motorů a v aplikacích elektromagnetického stínění a absorpce energie. Byly nalezeny aplikace pro cenosféry jako stavební materiál, například v lehkém tepelně izolačním kompozitu, lehkém zvukově pohlcujícím konstrukčním materiálu s cenosférou vyztuženým cementem a asfaltovým betonem a lehkém betonu. Nedávno bylo hlášeno, že cenosféry se používají jako přísada nebo plnivo v polymerbetonové matrici pro výrobu kompozitních nosníků a kompozitních železničních pražců. Díky svým sférickým a dutým morfologiím jsou cenosféry obzvláště slibné a vyznačují se vysokou odolností vůči šíření trhlin.
Hustota cenosfér se pohybuje od 0,2 g/cm3 do 2,6 g/cm3. Dostupnost takových nízkohustotních (Stávající metody separace cenosfér se dělí do dvou skupin: mokrá separace a suchá separace. Mechanismus mokré separace je založen na rozdílech mezi hustotou pevných částic a kapalného média: tímto procesem lze cenosféry získat z popílku gravitační separací - metodou klín-float. Účinnost separace mokré separace je založena na přirozeném vztlaku cenosfér v médiu, koncentraci přiváděných částic, topologii povrchu a pórovitosti částic a rafinačních cyklech. Účinnost je však omezena vlivem husté hmoty popílku, která brání částicím lehčím než voda v úniku z aglomerace, a tím brání výstupu lehčích částic na povrch. Výhodou metody mokré separace je schopnost získat nízkohustotní, neporušené cenosféry přímo ze separačního procesu: nicméně dostupnost půdy a vody je pro velkovýrobu hlavním problémem. Dalším problémem je otázka rozpouštění nebezpečných materiálů ve vodních zdrojích. Další nevýhodou je potřeba dalšího kroku sušení před dalším použitím. Pokud jde o kvalitu materiálu (zejména u popílku třídy C s vysokým obsahem vápníku) se na povrchu částic tvoří krystaly, které se ve fázi sušení ztvrdnou, což omezuje jejich další použití. Suchá separace je alternativní metoda, jejímž cílem je překonat problémy mokré separace. U této metody zůstává chemické složení nezměněno. Kromě toho není nutná fáze sušení, čímž se eliminují problémy se spotřebou energie: tato metoda však vyžaduje pokročilou technologii zahrnující pneumatickou separaci, jako je například vzduchový třídič, pro efektivní klasifikaci částic. Vzduchová klasifikace je operace, která odděluje rozptýlené pevné částice na základě jejich rozdílů ve velikosti, geometrickém tvaru a hustotě v proudu vzduchu.
Čas zveřejnění: 27. února 2023