Status en voortgang van onderzoek naar de waardevolle benutting van vliegas uit steenkool

De snelle groei van de wereldwijde energievraag heeft de weg vrijgemaakt voor de ontwikkeling van alternatieven voor natuurlijke hulpbronnen. Steenkool speelt echter nog steeds een belangrijke rol als belangrijkste energiebron ter wereld. In 2015 was steenkool goed voor 29% van de wereldwijde energievoorziening en naar schatting zal dit in 2035 nog steeds 24% zijn. Als industrieel bijproduct van kolencentrales zal de hoeveelheid vliegas nog lange tijd hoog blijven.Vliegas van steenkool Vliegas is een bron van milieuzorgen geworden vanwege de complexe samenstelling en onverantwoorde behandeling ervan. Tegelijkertijd is vliegas een potentiële grondstof die dringend op een verstandige manier benut moet worden. Momenteel wordt vliegas op diverse gebieden benut, maar de mate van hoogwaardige benutting is laag. De voorwaarde voor hoogwaardige benutting is het bestuderen van de eigenschappen van vliegas. Vliegas bestaat uit vaste of holle amorfe bolvormige deeltjes, onregelmatige onverbrande koolstofdeeltjes en minerale deeltjes zoals mulliet, kwarts, hematiet, enz. Er zijn verschillen in de fysische eigenschappen, chemische samenstelling en minerale samenstelling van vliegas in verschillende productiegebieden. Ook de wijze en het doel van de benutting verschillen. De complexe samenstelling van vliegas vormt een belangrijk obstakel voor hoogwaardige benutting. De nuttige componenten, zoals holle microsferen, onverbrande koolstof, magnetische materialen, enz., kunnen echter met behulp van geschikte scheidingstechnieken van de complexe componenten worden gescheiden. De chemische en minerale samenstelling van vliegas is van belang. Vliegas is een goedkope grondstof voor hoogwaardige producten zoals geopolimeren, glaskeramiek en zeolieten. De chemische samenstelling en de oorspronkelijke deeltjesgrootte van vliegas hebben een grote invloed op de sterkte van geopolimeren. De optimale technische omstandigheden moeten worden bepaald op basis van de basiseigenschappen van vliegas bij de bereiding van geopolimeren. Op basis van de chemische samenstelling van vliegas bestaat glaskeramiek dat ervan wordt gemaakt hoofdzakelijk uit twee systemen: CaO-Al2O3-SiO2 en MgO-Al2O3-SiO2, maar het energieverbruik van de bereidingsmethode is relatief hoog. De directe sintermethode met een laag energieverbruik moet nog verder worden onderzocht en toegepast. Er zijn veel experimenten gedaan met de synthese van zeolieten uit vliegas, maar er zijn weinig industriële experimenten uitgevoerd. Het theoretisch onderzoek naar de bereiding van mesoporeus silica en silica-aerosol-experimenten is onvoldoende, de omstandigheden zijn moeilijk te beheersen en er is nog een lange weg te gaan voordat industriële productie mogelijk is.