Lentotuhka, hiilivoimalaitosten sivutuote, on pozzolaaninen materiaali, jota pidetään arvokkaana resurssina, jota voidaan lisätä rakennusmateriaaleihin sementtimäisten yhdisteiden muodostamiseksi niiden ollessa kosketuksissa veden kanssa. KenosfääritOntot, pallomaiset, luonteeltaan avohuokoiset hiukkaset ovat yksi tärkeimmistä lisäarvoa tuottavista materiaaleista tai sivutuotteista, jotka sekoittuvat lentotuhkaan. Tämä johtuu senosfäärien erityisominaisuuksista, kuten keveydestä, hyvästä juoksevuudesta, kemiallisesta inertiydestä, hyvästä eristyksestä, korkeasta puristuslujuudesta ja alhaisesta lämmönjohtavuudesta, jotka mahdollistavat niiden laajan käytön monissa teollisissa sovelluksissa. Senosfääristä on tullut erittäin kysytty materiaali täyteaineena tai lisäaineena monissa erikoissovelluksissa, kuten kevytsementissä, polymeerikomposiiteissa, autojen jarrulevyissä ja tasauspyörästön suojuksissa, mulliittipäällysteisissä dieselmoottoreiden osissa sekä sähkömagneettisessa suojauksessa ja energian absorptiosovelluksissa. Senosfäärille on löydetty sovelluksia rakennusmateriaalina, kuten kevyessä lämmöneristyskomposiitissa, kevyessä ääntä vaimentavassa rakennemateriaalissa, jossa on senosfäärillä vahvistettua sementtiä ja asfalttibetonia, sekä kevytbetonissa. Äskettäin on raportoitu, että senosfääriä käytetään lisäaineena tai täyteaineena polymeeribetonimatriisissa komposiittipalkkien ja komposiittisten rautatien ratapölkkyjen valmistuksessa. Pallomaisten ja onttojen muotojensa ansiosta senosfäärit ovat erityisen lupaavia, ja niillä on korkea vastustuskyky halkeamien etenemiselle.
Senosfäärien tiheys vaihtelee 0,2 g/cc - 2,6 g/cc. Tällaisten matalatiheyksisten (olemassa olevien senosfäärien erotusmenetelmien saatavuus luokitellaan kahteen ryhmään: märkäerottelu ja kuivaerottelu. Märkäerottelumekanismi perustuu kiinteiden hiukkasten ja nestemäisen väliaineen tiheyseroihin: tällä menetelmällä senosfäärit voidaan ottaa talteen lentotuhkasta painovoimaerottelulla eli kellunta-sink-float-menetelmällä. Märkäerottelun erotustehokkuus perustuu senosfäärien luonnolliseen kelluvuuteen väliaineessa, syötettävien hiukkasten pitoisuuteen, hiukkasten pinnan topologiaan ja huokoisuuteen sekä hienonnusjaksoihin. Tehokkuutta rajoittaa kuitenkin lentotuhkan tiheän massan vaikutus, joka estää vettä kevyempien hiukkasten poistumisen agglomeraatiosta ja siten estää kevyempien hiukkasten nousun pintaan. Märkäerottelumenetelmän etuna on kyky saada matalatiheyksisiä, ehjiä senosfääriä suoraan erotusprosessista: maan ja veden saatavuus on kuitenkin merkittävä huolenaihe laajamittaisessa tuotannossa. Toinen ongelma on vaarallisten aineiden liukeneminen vesilähteisiin. Lisähaittapuolena on lisäkuivausvaiheen tarve ennen jatkokäyttöä. Materiaalin laadun osalta (erityisesti luokan C-lentotuhka, jossa on korkea kalsiumpitoisuus), hiukkasten pinnalle muodostuu kiteitä, jotka kovettuvat kuivausvaiheessa, mikä rajoittaa niiden käyttöä jatkossa. Kuivaerottelu on vaihtoehtoinen menetelmä, jolla pyritään ratkaisemaan märkäerottelun ongelmat. Tässä menetelmässä kemiallinen koostumus pysyy muuttumattomana. Lisäksi kuivausvaihetta ei tarvita, mikä välttää energiankulutusongelmia. Tämä menetelmä vaatii kuitenkin edistynyttä pneumaattista erottelua sisältävää teknologiaa, kuten ilmaluokittelijan, hiukkasten tehokkaaseen luokitteluun. Ilmaluokittelu on toiminto, jossa dispergoituneet kiinteät hiukkaset erotetaan niiden koon, geometrisen muodon ja tiheyden erojen perusteella ilmavirrassa.
Julkaisun aika: 27. helmikuuta 2023