Cendres volantes, un sous-produit des centrales thermiques au charbon, est un matériau pouzzolanique reconnu comme une ressource précieuse qui peut être ajouté aux matériaux de construction pour former des composés cimentaires au contact de l'eau.Cénosphères , les particules creuses de forme sphérique, qui sont pour la plupart de type à pores ouverts, sont l'un des matériaux ou sous-produits à valeur ajoutée les plus importants qui se mélangent aux cendres volantes. Cela est dû aux propriétés distinctives des cénosphères, telles que leur légèreté, leur bonne fluidité, leur inertie chimique, leur bonne isolation, leur résistance élevée à la compression et leur faible conductivité thermique, qui leur permettent d'être largement utilisées dans de nombreuses applications industrielles. Les cénosphères sont devenues un matériau très demandé comme charge ou additif dans de nombreuses applications spécialisées, telles que le ciment léger, les composites polymères, les disques de frein automobiles et les couvercles de différentiel, les composants de moteurs diesel à revêtement mullite et les applications de blindage électromagnétique et d'absorption d'énergie. . Des applications pour les cénosphères en tant que matériau de construction ont été trouvées, par exemple dans les composites d'isolation thermique légers, les matériaux structurels légers insonorisants avec du ciment renforcé de cénosphères et du béton bitumineux, et le béton léger. Il a été récemment rapporté que les cénosphères étaient utilisées comme additifs ou charges dans une matrice de béton polymère pour la fabrication de poutres composites et de traverses de chemin de fer composites. Avec leurs morphologies sphériques et creuses, les cénosphères sont particulièrement prometteuses, avec une grande résistance à la propagation des fissures.
La densité des cénosphères varie de 0,2 g/cc jusqu'à 2,6 g/cc. La disponibilité d'une telle faible densité ( Les méthodes existantes de séparation des cénosphères sont classées en deux groupes : la séparation humide et la séparation sèche. Le mécanisme de séparation humide est basé sur les différences entre la densité des particules solides et celle d'un milieu liquide : grâce à ce processus, les cénosphères peuvent être récupérées à partir des cendres volantes grâce à une séparation par décantation par gravité, la méthode évier-flotteur. L'efficacité de la séparation humide repose sur la flottabilité naturelle des cénosphères dans le milieu, la concentration des particules nourrissantes, la topologie de la surface, la porosité des particules et les cycles de raffinement. Cependant, l'efficacité est limitée par l'influence de la masse dense de cendres volantes, qui empêche les particules plus légères que l'eau de s'échapper de l'agglomération, empêchant ainsi la remontée des particules plus légères vers la surface. L’avantage de la méthode de séparation par voie humide est la possibilité d’obtenir des cénosphères intactes de faible densité directement à partir du processus de séparation : néanmoins, la disponibilité de terres et d’eau constitue une préoccupation majeure pour une production à grande échelle. Un autre problème est celui de la dissolution des matières dangereuses dans les sources d’eau. Un autre inconvénient est la nécessité d'une étape de séchage supplémentaire avant une utilisation ultérieure. En termes de qualité du matériau (en particulier pour les cendres volantes de classe C à haute teneur en calcium), des cristaux se forment à la surface des particules puis durcissent lors de l'étape de séchage, limitant ainsi leur utilisation pour d'autres applications. La séparation sèche est une méthode alternative visant à s’affranchir des problèmes de séparation humide. Avec cette méthode, la composition chimique reste inchangée. De plus, aucune étape de séchage n'est nécessaire, évitant ainsi les problèmes de consommation d'énergie : néanmoins, cette méthode nécessite une technologie avancée impliquant une séparation pneumatique, comme un classificateur à air, pour classer efficacement les particules. La classification de l'air est une opération qui sépare les particules solides dispersées en fonction de leurs différences de taille, de forme géométrique et de densité dans le flux d'air.
Heure de publication : 27 février 2023