Popolček, vedľajší produkt z uhoľných tepelných elektrární, je puzolánový materiál uznávaný ako cenný zdroj, ktorý sa môže pridávať do stavebných materiálov za vzniku cementových zlúčenín pri kontakte s vodou. CenosféryDuté, guľovité častice, ktoré majú prevažne otvorené póry, sú jedným z najdôležitejších materiálov alebo vedľajších produktov s pridanou hodnotou, ktoré sa miešajú s popolčekom. Je to vďaka charakteristickým vlastnostiam cenosfér, ako je nízka hmotnosť, dobrá tekutosť, chemická inertnosť, dobrá izolácia, vysoká pevnosť v tlaku a nízka tepelná vodivosť, čo umožňuje ich široké použitie v mnohých priemyselných aplikáciách. Cenosféry sa stali veľmi žiadaným materiálom ako plnivo alebo prísada v mnohých špecializovaných aplikáciách, ako napríklad v ľahkom cemente, polymérnych kompozitoch, automobilových brzdových rotoroch a krytoch diferenciálov, komponentoch dieselových motorov s mullitovým povlakom a aplikáciách elektromagnetického tienenia a absorpcie energie. Boli nájdené aplikácie pre cenosféry ako stavebný materiál, napríklad v ľahkom tepelnoizolačnom kompozite, ľahkom zvukovoizolačnom konštrukčnom materiáli s cementom a asfaltovým betónom vystuženým cenosférou a ľahkom betóne. Nedávno sa uvádza, že cenosféry sa používajú ako prísada alebo plnivo v polymérbetónovej matrici na výrobu kompozitných nosníkov a kompozitných železničných podvalov. Vďaka svojim sférickým a dutým morfológiám sú cenosféry obzvlášť sľubné s vysokou odolnosťou voči šíreniu trhlín.
Hustota cenosfér sa pohybuje od 0,2 g/cm3 do 2,6 g/cm3. Dostupnosť takýchto nízkohustotných (Existujúce metódy separácie cenosfér sa delia do dvoch skupín: mokrá separácia a suchá separácia. Mechanizmus mokrej separácie je založený na rozdieloch medzi hustotou pevných častíc a kvapalného média: týmto procesom je možné cenosféry získať z popolčeka pomocou gravitačnej separácie - metódy kĺzavého plávania. Účinnosť separácie mokrej separácie je založená na prirodzenom vztlaku cenosfér v médiu, koncentrácii privádzaných častíc, topológii povrchu a pórovitosti častíc a cykloch rafinácie. Účinnosť je však obmedzená vplyvom hustej hmoty popolčeka, ktorá bráni časticiam ľahším ako voda uniknúť z aglomerácie, a následne bráni vzostupu ľahších častíc na povrch. Výhodou metódy mokrej separácie je schopnosť získať cenosféry s nízkou hustotou, neporušené priamo zo separačného procesu: dostupnosť pôdy a vody je však hlavným problémom pre veľkovýrobu. Ďalším problémom je otázka rozpúšťania nebezpečných materiálov vo vodných zdrojoch. Ďalšou nevýhodou je potreba dodatočného kroku sušenia pred ďalším použitím. Pokiaľ ide o kvalitu materiálu (najmä v prípade popolčeka triedy C s vysokým obsahom vápnika) sa na povrchu častíc tvoria kryštály, ktoré potom vo fáze sušenia stvrdnú, čo obmedzuje ich ďalšie použitie. Suchá separácia je alternatívna metóda zameraná na prekonanie problémov mokrej separácie. Pri tejto metóde zostáva chemické zloženie nezmenené. Okrem toho nie je potrebná žiadna fáza sušenia, čím sa predchádza problémom so spotrebou energie: táto metóda si však vyžaduje pokročilú technológiu zahŕňajúcu pneumatickú separáciu, ako je napríklad vzduchový triedič, na efektívnu klasifikáciu častíc. Vzduchová klasifikácia je operácia, ktorá separuje rozptýlené pevné častice na základe ich rozdielov vo veľkosti, geometrickom tvare a hustote v prúde vzduchu.
Čas uverejnenia: 27. februára 2023