สถานะการวิจัยและความก้าวหน้าของการใช้ประโยชน์เถ้าลอยถ่านหินมูลค่าสูง

ความต้องการพลังงานทั่วโลกที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วได้ปูทางไปสู่การพัฒนาทางเลือกทรัพยากรธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม ถ่านหินยังคงมีบทบาทสำคัญในแหล่งพลังงานหลักของโลก ถ่านหินคิดเป็น 29% ของการจัดหาพลังงานทั่วโลกในปี 2558 และมีการประมาณไว้ ว่าภายในปี 2578 ถ่านหินจะยังคงคิดเป็น 24% ของพลังงาน เนื่องจากเป็นผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมของโรงไฟฟ้าถ่านหิน ปริมาณเถ้าลอยถ่านหินจะยังคงสูงเป็นเวลานานเถ้าลอยถ่านหินได้กลายเป็นจุดสนใจของความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมเนื่องจากมีองค์ประกอบที่ซับซ้อนและการบำบัดที่ไม่สมเหตุสมผล ในเวลาเดียวกัน เถ้าลอยถ่านหินเป็นทรัพยากรที่มีศักยภาพ ซึ่งจำเป็นต้องใช้อย่างเร่งด่วนอย่างสมเหตุสมผล ในปัจจุบัน การใช้ทรัพยากรของเถ้าลอยถ่านหินเกี่ยวข้องกับวงกว้าง ช่วงของสาขา แต่อัตราการใช้ที่มีมูลค่าสูงต่ำ สถานที่ตั้งของการใช้ประโยชน์ที่มีมูลค่าสูงคือการศึกษาคุณสมบัติของเถ้าลอยถ่านหิน เถ้าลอยถ่านหินประกอบด้วยอนุภาคทรงกลมอสัณฐานแข็งหรือกลวง อนุภาคคาร์บอนที่ไม่เผาไหม้ผิดปกติและแร่ธาตุ อนุภาคเช่นมัลไลท์ ควอตซ์ ออกไซด์ ฯลฯ มีคุณสมบัติทางกายภาพ องค์ประกอบทางเคมี และองค์ประกอบแร่ของเถ้าลอยถ่านหินในพื้นที่การผลิตที่แตกต่างกันมีความแตกต่างบางประการ วิธีการใช้และวัตถุประสงค์ก็ไม่เหมือนกัน องค์ประกอบที่ซับซ้อนของแมลงวันถ่านหิน เถ้าเป็นอุปสรรคสำคัญต่อการใช้ประโยชน์ที่มีมูลค่าสูง อย่างไรก็ตาม ส่วนประกอบที่มีประโยชน์ เช่น ไมโครสเฟียร์กลวง คาร์บอนที่ไม่เผาไหม้ วัสดุแม่เหล็ก ฯลฯ สามารถแยกออกจากส่วนประกอบที่ซับซ้อนได้ด้วยเทคนิคการแยกที่เหมาะสม องค์ประกอบทางเคมีและองค์ประกอบแร่ของเถ้าลอยอยู่ในระดับต่ำ - วัตถุดิบราคาสูงสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่มสูง เช่น จีโอโพลีเมอร์ แก้วเซรามิก และซีโอไลต์ องค์ประกอบทางเคมีและขนาดอนุภาคดั้งเดิมของเถ้าลอยถ่านหินมีอิทธิพลอย่างมากต่อความแข็งแกร่งของจีโอโพลีเมอร์ ควรกำหนดเงื่อนไขทางเทคนิคที่เหมาะสมที่สุดบน พื้นฐานการพิจารณาคุณสมบัติพื้นฐานของเถ้าลอยถ่านหินอย่างเต็มที่เมื่อเตรียมจีโอโพลีเมอร์ ตามองค์ประกอบทางเคมีของเถ้าลอยถ่านหิน แก้วเซรามิกที่เตรียมจากเถ้าลอยถ่านหินส่วนใหญ่ประกอบด้วยสองระบบ: CaO-Al2O3-SiO2 และ MgO-Al2O3- SiO2แต่การใช้พลังงานของวิธีการเตรียมค่อนข้างสูง วิธีการเผาผนึกโดยตรงที่ใช้พลังงานต่ำยังคงต้องมีการศึกษาและเผยแพร่ต่อไป มีการทดลองใช้งานซีโอไลต์ที่สังเคราะห์จากเถ้าลอยถ่านหินเป็นจำนวนมาก แต่มีการทดลองทางอุตสาหกรรมเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่ดำเนินการ การวิจัยทางทฤษฎีเกี่ยวกับการเตรียมการทดลองละอองซิลิกาและซิลิกา mesoporous นั้นยังไม่ละเอียดเพียงพอ สภาวะต่างๆ นั้นควบคุมได้ยาก และยังมีหนทางอีกยาวไกลก่อนการผลิตทางอุตสาหกรรม