Cenizas volantes y cenósferas

Ceniza voladora, un subproducto de las centrales térmicas alimentadas con carbón, es un material puzolánico reconocido como un recurso valioso que se puede agregar a los materiales de construcción para formar compuestos cementosos cuando entra en contacto con el agua.Cenosferas Las partículas huecas y esféricas que en su mayoría son de poro abierto son uno de los materiales o subproductos de valor agregado más importantes que se mezclan con las cenizas volantes. Esto se debe a las propiedades distintivas de las cenósferas, como ser livianas, buena fluidez, químicamente inertes, buen aislamiento, alta resistencia a la compresión y baja conductividad térmica, que les permiten ser ampliamente utilizadas en muchas aplicaciones industriales. Las cenósferas se han convertido en un material de gran demanda como relleno o aditivo en muchas aplicaciones especializadas, como en cemento liviano, compuestos poliméricos, rotores de frenos de automóviles y cubiertas de diferenciales, componentes de motores diésel recubiertos de mullita y aplicaciones de protección electromagnética y absorción de energía. . Se han encontrado aplicaciones para las cenósferas como material de construcción, como en compuestos livianos de aislamiento térmico, material estructural liviano que absorbe el sonido con cemento reforzado con cenósfera y concreto asfáltico, y concreto liviano. Recientemente se ha informado que las cenósferas se utilizan como aditivo o relleno en una matriz de hormigón polimérico para la fabricación de vigas compuestas y traviesas de ferrocarril compuestas. Con sus morfologías esféricas y huecas, las cenósferas son particularmente prometedoras, con una alta resistencia a la propagación de grietas.
La densidad de las cenósferas varía desde 0,2 g/cc hasta 2,6 g/cc. La disponibilidad de tan baja densidad ( Los métodos existentes de separación cenósfera se clasifican en dos grupos: separación húmeda y separación seca. El mecanismo de separación húmeda se basa en las diferencias entre la densidad de las partículas sólidas y un medio líquido: con este proceso, las cenósferas se pueden recuperar de las cenizas volantes mediante una separación por sedimentación por gravedad: el método de hundimiento-flotación. La eficiencia de la separación húmeda se basa en la flotabilidad natural de las cenósferas en el medio, la concentración de las partículas de alimentación, la topología de la superficie y la porosidad de las partículas, y los ciclos de refinamiento. Sin embargo, la eficiencia está limitada por la influencia de la densa masa de cenizas volantes, que impide que las partículas más ligeras que el agua escapen de la aglomeración, dificultando en consecuencia el ascenso de las partículas más ligeras a la superficie. La ventaja del método de separación húmeda es la capacidad de obtener cenósferas intactas y de baja densidad directamente del proceso de separación; no obstante, la disponibilidad de tierra y agua es una preocupación importante para la producción a gran escala. Otro problema es la cuestión de la disolución de materiales peligrosos en las fuentes de agua. Un inconveniente adicional es la necesidad de una etapa de secado adicional antes de su uso posterior. En términos de la calidad del material (particularmente para las cenizas volantes de clase C con un alto contenido de calcio), se forman cristales en la superficie de las partículas y luego se endurecen en la etapa de secado, lo que limita su uso para aplicaciones posteriores. La separación en seco es un método alternativo que tiene como objetivo superar los problemas de la separación en húmedo. Con este método, la composición química permanece sin cambios. Además, no es necesaria una etapa de secado, lo que evita problemas de consumo de energía; sin embargo, este método requiere tecnología avanzada que involucra separación neumática, como un clasificador de aire, para clasificar eficientemente las partículas. La clasificación del aire es una operación que separa partículas sólidas dispersas en función de sus diferencias de tamaño, forma geométrica y densidad en la corriente de aire.