फ्लाई ऐश और सेनोस्फीयर

फ्लाई ऐशकोयले से चलने वाले तापीय विद्युत संयंत्रों का एक उपोत्पाद, पोज़ोलैनिक पदार्थ है जिसे एक मूल्यवान संसाधन के रूप में मान्यता प्राप्त है जिसे निर्माण सामग्री में मिलाकर पानी के संपर्क में आने पर सीमेंटयुक्त यौगिक बनाया जा सकता है। सेनोस्फीयरखोखले, गोलाकार आकार के कण, जो अधिकतर खुले छिद्रों वाले होते हैं, फ्लाई ऐश में मिश्रित होने वाले सबसे महत्वपूर्ण मूल्यवर्धित पदार्थों या उप-उत्पादों में से एक हैं। ऐसा सेनोस्फीयर के विशिष्ट गुणों के कारण है, जैसे हल्का वजन, अच्छी प्रवाह क्षमता, रासायनिक निष्क्रियता, अच्छा इन्सुलेशन, उच्च संपीडन शक्ति और कम तापीय चालकता, जो इन्हें कई औद्योगिक अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से उपयोग करने में सक्षम बनाते हैं। सेनोस्फीयर कई विशिष्ट अनुप्रयोगों में भराव या योजक के रूप में अत्यधिक मांग वाला पदार्थ बन गया है, जैसे हल्के सीमेंट, पॉलीमर कंपोजिट, ऑटोमोटिव ब्रेक रोटर और डिफरेंशियल कवर, मुलाइट-लेपित डीजल इंजन घटक, और विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण और ऊर्जा अवशोषण अनुप्रयोग। निर्माण सामग्री के रूप में सेनोस्फीयर के अनुप्रयोग पाए गए हैं, जैसे हल्के तापीय इन्सुलेशन कंपोजिट, सेनोस्फीयर-प्रबलित सीमेंट और डामर कंक्रीट के साथ हल्के ध्वनि-अवशोषक संरचनात्मक सामग्री, और हल्के कंक्रीट। हाल ही में यह बताया गया है कि कंपोजिट बीम और कंपोजिट रेलवे स्लीपर के निर्माण के लिए पॉलीमर कंक्रीट मैट्रिक्स में योजक या भराव के रूप में सेनोस्फीयर का उपयोग किया जाता है। अपनी गोलाकार और खोखली संरचनाओं के कारण, सेनोस्फीयर विशेष रूप से आशाजनक हैं, जिनमें दरारों के प्रसार के प्रति उच्च प्रतिरोध होता है।
सेनोस्फीयर का घनत्व 0.2 ग्राम/सीसी से लेकर 2.6 ग्राम/सीसी तक भिन्न होता है। कम घनत्व वाले ऐसे कणों की उपलब्धता (सिनोस्फीयर पृथक्करण की मौजूदा विधियों को दो समूहों में वर्गीकृत किया गया है: गीला पृथक्करण और सूखा पृथक्करण। गीला पृथक्करण तंत्र ठोस कणों और तरल माध्यम के घनत्व के बीच अंतर पर आधारित है: इस प्रक्रिया से, गुरुत्वाकर्षण अवसादन पृथक्करण - सिंक-फ्लोट विधि - के माध्यम से फ्लाई ऐश से सिनोस्फीयर को पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। गीले पृथक्करण की पृथक्करण दक्षता माध्यम में सिनोस्फीयर के प्राकृतिक उत्प्लावन, फीडिंग कणों की सांद्रता, कणों की सतह स्थलाकृति, सरंध्रता और शोधन चक्रों पर आधारित है। हालांकि, दक्षता फ्लाई ऐश के सघन द्रव्यमान के प्रभाव से सीमित है, जो पानी से हल्के कणों को समूह से बाहर निकलने से रोकता है, परिणामस्वरूप हल्के कणों के सतह पर उठने में बाधा उत्पन्न करता है। गीले पृथक्करण विधि का लाभ पृथक्करण प्रक्रिया से सीधे कम घनत्व वाले, अक्षुण्ण सिनोस्फीयर प्राप्त करने की क्षमता है: फिर भी, बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए भूमि और जल की उपलब्धता एक प्रमुख चिंता का विषय है। एक अन्य समस्या जल स्रोतों में खतरनाक पदार्थों के घुलने का मुद्दा है। एक और कमी यह है कि आगे उपयोग से पहले एक अतिरिक्त सुखाने की प्रक्रिया की आवश्यकता होती है। सामग्री की गुणवत्ता के संदर्भ में (विशेष रूप से उच्च कैल्शियम सामग्री वाली श्रेणी C फ्लाई ऐश के लिए), कण की सतह पर क्रिस्टल बनते हैं और फिर सुखाने की प्रक्रिया में कठोर हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप आगे के अनुप्रयोगों के लिए उनका उपयोग सीमित हो जाता है। शुष्क पृथक्करण, गीले पृथक्करण की समस्याओं को दूर करने के उद्देश्य से एक वैकल्पिक विधि है। इस विधि में, रासायनिक संरचना अपरिवर्तित रहती है। इसके अलावा, सुखाने की प्रक्रिया की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे ऊर्जा खपत संबंधी समस्याओं से बचा जा सकता है: हालांकि, इस विधि में कणों को कुशलतापूर्वक वर्गीकृत करने के लिए वायवीय पृथक्करण से संबंधित उन्नत तकनीक, जैसे कि वायु वर्गीकारक, की आवश्यकता होती है। वायु वर्गीकरण एक ऐसी प्रक्रिया है जो वायु प्रवाह में बिखरे हुए ठोस कणों को उनके आकार, ज्यामितीय आकृति और घनत्व में अंतर के आधार पर अलग करती है।