Ceneri volantiIl carbonato di calcio, un sottoprodotto delle centrali termoelettriche a carbone, è un materiale pozzolanico riconosciuto come una risorsa preziosa che può essere aggiunta ai materiali da costruzione per formare composti cementizi a contatto con l'acqua. CenosfereLe cenosfere, particelle cave di forma sferica, per lo più a pori aperti, rappresentano uno dei materiali o sottoprodotti a valore aggiunto più importanti che si ottengono mescolandole con le ceneri volanti. Ciò è dovuto alle proprietà distintive delle cenosfere, quali leggerezza, buona fluidità, inerzia chimica, buon isolamento, elevata resistenza alla compressione e bassa conducibilità termica, che ne consentono un ampio utilizzo in numerose applicazioni industriali. Le cenosfere sono diventate un materiale molto richiesto come riempitivo o additivo in molte applicazioni specializzate, come nel cemento leggero, nei compositi polimerici, nei rotori dei freni per autoveicoli, nei coperchi dei differenziali, nei componenti dei motori diesel rivestiti in mullite e nelle applicazioni di schermatura elettromagnetica e assorbimento di energia. Sono state trovate applicazioni per le cenosfere come materiale da costruzione, ad esempio nei compositi isolanti termici leggeri, nei materiali strutturali fonoassorbenti leggeri con cemento e conglomerato bituminoso rinforzati con cenosfere e nel calcestruzzo leggero. Recentemente è stato riportato che le cenosfere vengono utilizzate come additivo o riempitivo in matrici di calcestruzzo polimerico per la produzione di travi composite e traversine ferroviarie composite. Grazie alla loro morfologia sferica e cava, le cenosfere si presentano particolarmente promettenti, con un'elevata resistenza alla propagazione delle crepe.
La densità delle cenosfere varia da 0,2 g/cm³ a 2,6 g/cm³. La disponibilità di tali cenosfere a bassa densità ( I metodi esistenti di separazione delle cenosfere sono classificati in due gruppi: separazione a umido e separazione a secco. Il meccanismo di separazione a umido si basa sulle differenze tra la densità delle particelle solide e un mezzo liquido: con questo processo, le cenosfere possono essere recuperate dalle ceneri volanti attraverso una separazione per sedimentazione gravitazionale, il metodo di affondamento-galleggiamento. L'efficienza di separazione della separazione a umido si basa sulla galleggiabilità naturale delle cenosfere nel mezzo, sulla concentrazione delle particelle di alimentazione, sulla topologia superficiale e sulla porosità delle particelle e sui cicli di raffinazione. Tuttavia, l'efficienza è limitata dall'influenza della massa densa delle ceneri volanti, che impedisce alle particelle più leggere dell'acqua di sfuggire all'agglomerazione, ostacolando di conseguenza l'ascesa delle particelle più leggere in superficie. Il vantaggio del metodo di separazione a umido è la capacità di ottenere cenosfere intatte a bassa densità direttamente dal processo di separazione: tuttavia, la disponibilità di terra e acqua è una delle principali preoccupazioni per la produzione su larga scala. Un altro problema è la questione della dissoluzione di materiali pericolosi nelle fonti d'acqua. Un ulteriore Lo svantaggio è la necessità di un'ulteriore fase di essiccazione prima dell'utilizzo. In termini di qualità del materiale (in particolare per le ceneri volanti di classe C con un elevato contenuto di calcio), si formano cristalli sulla superficie delle particelle che poi si induriscono durante la fase di essiccazione, limitandone di conseguenza l'utilizzo per ulteriori applicazioni. La separazione a secco è un metodo alternativo che mira a superare i problemi della separazione a umido. Con questo metodo, la composizione chimica rimane inalterata. Inoltre, non è necessaria alcuna fase di essiccazione, evitando così problemi di consumo energetico: tuttavia, questo metodo richiede una tecnologia avanzata che implichi la separazione pneumatica, come un classificatore ad aria, per classificare efficacemente le particelle. La classificazione ad aria è un'operazione che separa le particelle solide disperse in base alle loro differenze di dimensione, forma geometrica e densità nel flusso d'aria.
Data di pubblicazione: 27 febbraio 2023