W Gospodarce o Obiegu Zamkniętym (GOZ) surowce wtórne stają się prioryte towe. Nabierają one is totnego znaczenie dla gospodarki, jako element ograniczający jej emisyjność oraz mogący przyczynić do stworzenia przewag konkurencyjnych. Ochrona zasobów naturalnych oraz racjonalne i efektywne gospodarowania nimi to nadrzędny cel Gospodarki o Obiegu Zamkniętym.

Energetyka oparta na węglu jest źródłem emisji gazów cieplarnianych oraz odpadów stałych m.in. popiołów, żużli i mieszanek popiołowo-żużlowych, które powstają w elektrowniach i elektrociepłowniach podczas produkcji energii elektrycznej oraz ciepła. Znaczna część tych odpadów może być z powodzeniem podawana procesom odzysku, bowiem stałe produkty spalania węgli kamiennych i brunatnych, częs to określane mianem ubocznych produktów spalania (UPS), to nie tylko uciążliwe odpady, ale cenne źródło antropogenicznych surowców mineralnych.

Istnieje szeroki wachlarz możliwości zas tosowania UPS. Najlepiej widać to na przykładzie wytwarzania mieszanek na potrzeby budownictwa drogowego oraz w produkcji materiałów budowlanych. Uboczne Produkty Spalenia mogą być wykorzystywane jako materiał nasypowy, stabilizujący podłoże, zamiennik i komponent cementu w produkcji be tonu, dodatek w technologii wytwarzania kostki brukowej czy ceramiki budowlanej.

Obrazy mikrosfer: a) i b) z mikroskopu optycznego, c) i d) z mikroskopu elektronowegoW niektórych typach kotłów pyłowych spalających węgle powstają mikrosfery nazywane również cenosferami lub mikrosferami glinokrzemianowymi. Zawar tość mikrosfer w popiołach lotnych jest niewielka i średnio nie przekracza 1% ich masy. Mikrosfery to sferyczne ziarna o wymiarach poniżej 500 ?m (0,5 mm), których ściany zbudowane z substancji mineralnej (glinokrzemianów), a wnętrze częs to bywa wypełnione gazami spalinowymi. Taka budowa mikrosfer sprawia, że posiadają one wyjątkowe właściwości fizyko-chemiczne. Niska war tość współczynnika przewodzenia ciepła (zbliżona do typowych materiałów izolacyjnych), odporność na działanie wysokich temperatur, niska gęs tość nasypowa (0,4-0,5 g/cm3) i pozorna (0,6?0,9 g/cm3), obojętność chemiczna oraz dobra wytrzymałość mechaniczna to cechy które spowodowały, że mikrosfery stanowią bardzo atrakcyjny surowiec. Dodatkowym atutem mikrosfer jest brak szkodliwego oddziaływania na organizmy żywe.

Stąd mikrosfery znajdują zas tosowanie jako: samodzielny materiał termoizolacyjny; komponent tynków, kitów i farb izolacyjnych; mikrowypełniacz be tonów i zapraw (lekkich i izolacyjnych); komponent mas bitumicznych; wypełniacz do tworzyw sztucznych; komponent do produkcji materiałów dla odlewnictwa (masy formierskie, zasypki); komponent zaawansowanych materiałów kompozy towych. Duże ilości mikrosfer wykorzystywane są w górnictwie ropy naf towej i gazu jako komponent do przygo towania tzw. płuczek wiertniczych oraz składnik be tonów lekkich. Mikrosfery glinokrzemianowe z powodzeniem w wielu przypadkach mogą stanowić substytut mikrosfer syntetycznych idealnie wpisując się w koncepcję Gospodarki o Obiegu Zamkniętym.

Badania zawar tości mikrosfer w popiołach lotnych, możliwości ich wydzielenia oraz ocena właściwości fizyko-chemicznych mikrosfer pod kątem ich dalszego wykorzystania od kilku lat są prowadzone w Instytucie Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu. Zapraszamy do współpracy i korzystania naszych doświadczeń.

Au tor: Tomasz Radko
Zakład Gospodarki o Obiegu Zamkniętym
Kontakt: tradko@itpe.pl  |  tel. 32 621 67 52