Flyveaske, et biprodukt fra kulfyrede termiske kraftværker, er et pozzolanisk materiale, der anerkendes som en værdifuld ressource, der kan tilsættes byggematerialer for at danne cementholdige forbindelser, når det er i kontakt med vand. Cenosfærer, hule, sfærisk formede partikler, der for det meste er af åbenporetypen, er et af de vigtigste værdiskabende materialer eller delprodukter, der blandes med flyveaske. Dette skyldes cenosfærernes karakteristiske egenskaber, såsom at være let, god flydeevne, kemisk inert, god isolering, høj trykstyrke og lav varmeledningsevne, hvilket gør dem i vid udstrækning anvendelige i mange industrielle anvendelser. Cenosfærer er blevet et meget efterspurgt materiale som fyldstof eller additiv i mange specialiserede anvendelser, såsom i letvægtscement, polymerkompositter, bilbremseroder og differentialdæksler, mullitbelagte dieselmotorkomponenter samt elektromagnetisk afskærmning og energiabsorptionsapplikationer. Der er fundet anvendelser af cenosfærer som byggemateriale, såsom i letvægtscement, letvægts lydabsorberende strukturmateriale med cenosfæreforstærket cement og asfaltbeton samt letbeton. Det er for nylig blevet rapporteret, at cenosfærer anvendes som additiv eller fyldstof i polymerbetonmatrix til fremstilling af kompositbjælker og kompositjernbanesveller. Med deres sfæriske og hule morfologier er cenosfærer særligt lovende med høj modstandsdygtighed over for revneudbredelse.
Cenosfærernes tæthed varierer fra 0,2 g/cc op til 2,6 g/cc. Tilgængeligheden af sådanne lavdensitets (De eksisterende metoder til cenosfæreseparation er klassificeret i to grupper: vådseparation og tørseparation. Vådseparationsmekanismen er baseret på forskellene mellem densiteten af faste partikler og et flydende medium: med denne proces kan cenosfærer udvindes fra flyveaske gennem en tyngdekraftsbundfældningsseparation - sink-float-metoden. Separationseffektiviteten af vådseparation er baseret på cenosfærernes naturlige opdrift i mediet, koncentrationen af fødepartikler, overfladetopologien og partiklernes porøsitet samt raffineringscyklusser. Effektiviteten er dog begrænset af indflydelsen fra den tætte masse af flyveaske, som forhindrer partikler lettere end vand i at undslippe agglomerationen, hvilket følgelig hindrer de lettere partiklers stigning til overfladen. Fordelen ved vådseparationsmetode er evnen til at opnå intakte cenosfærer med lav densitet direkte fra separationsprocessen: ikke desto mindre er tilgængeligheden af jord og vand en stor bekymring for storskalaproduktion. Et andet problem er spørgsmålet om opløsning af farlige materialer i vandkilder. En yderligere ulempe er behovet for et yderligere tørringstrin før videre brug. Med hensyn til materialekvaliteten (især for Klasse C flyveaske med et højt calciumindhold), dannes krystaller på partikeloverfladen og hærder derefter i tørrefasen, hvilket begrænser deres anvendelse til yderligere anvendelser. Tør separation er en alternativ metode, der sigter mod at overvinde problemerne med vådseparation. Med denne metode forbliver den kemiske sammensætning uændret. Derudover er der ikke behov for noget tørretrin, hvilket undgår problemer med energiforbrug: ikke desto mindre kræver denne metode avanceret teknologi, der involverer pneumatisk separation, såsom en luftklassificerer, for effektivt at klassificere partiklerne. Luftklassificering er en operation, der separerer dispergerede faste partikler baseret på deres forskelle i størrelse, geometrisk form og densitet i luftstrømmen.
Opslagstidspunkt: 27. feb. 2023