Алюмосиликатные микросферы (ценосферы) являются одним из компонентов золы уноса угольных ТЭС, образующейся при сгорании угля в котлах электростанций. В результате грануляции расплава минеральных компонентов углей и раздува раздробленных мелких капель внутренними газами формируются полые микросферы почти идеальной сферической формы. Диаметр частиц в среднем от 10-20 до 500 микрометров (95% - в диапазоне от 75 до 150 мкм), насыпная плотность около 0,4 г/см³. Относительный объём микросфер в золе уноса в среднем 2-3%, их качество, химический состав и количество во многом определяются параметрами сжигания, тониной помола, происхождением угля и его маркой.
Алюмосиликатная микросфера (керамосфера или ценосфера) сухая, поставляемая на рынок, имеет влажность 0,3-0,5%.
Применение
Нефтегазовая промышленность
Микросфера в значительном количестве используется в бурильных растворах. При этом значительно облегчается процесс бурения скважин, увеличивается срок службы бурильного оборудования. Добавление микросфер в цементные растворы позволяет получать теплоизолирующий, безусадочный материал, обеспечивающий надёжное сцепление обсадных труб с грунтом.
В относительно меньшем количестве алюмосиликатная микросфера используется в следующих отраслях экономики и в материалах:
Огнеупорная промышленность
Используется при производстве легковесов и других шамотных изделий.
Строительство
Сухие строительные смеси, сверхлёгкие бетоны, известковые и цементные растворы, цементы, теплоизоляционные покрытия, звукоизоляционные покрытия, штукатурка, кровельные покрытия.
Керамика
Огнеупорные покрытия, изоляционные материалы, высокопористые абразивные материалы.
Пластмассы
Пластиды: полиэтиленовые, нейлоновые, полипропиленовые и др., а также синтактические пены.
Транспортное машиностроение, лёгкая промышленность
Композиты, ремонтные шпатлёвки, грунтовки, резинотехнические изделия, бамперы и панели, заукозащитные материалы, плавсредства, спортивный инвентарь.
Химическая промышленность
Пеногасители, катализаторы, наполнители, адсорбенты нефтепродуктов.
Алюмосиликатная микросфера находит всё более широкое применение в производстве строительных материалов, красок, теплоизоляционных покрытий и износостойких термопластических красок, а также в дорожном строительстве в качестве наполнителей. Термопластические составы применяются для разметки взлётно-посадочных полос аэродромов и автомобильных дорог.
Лёгкий бетон с наполнителем на основе алюмосиликатных микросфер обладает повышенной прочностью и меньшей плотностью. Технологическая смесь для приготовления такого бетона содержит ценосферы, глиноземлистый цемент и каолин. Лёгкий бетон по сравнению с пенобетоном в 3 раза прочнее и в 1,2 раза легче, выдерживает температуру до 1200 град С, что позволяет его использовать для футеровки печей в промышленности (патент RU N°2154619 Cl, "Лeгкий бетон", C04B38/08, 20.08.2000).
Микросферы применяются также в, так называемом, ячеистом бетоне, в структуре которого формируются воздушные поры. Тепло- и звукоизолирующие свойства ячеистого бетона сопоставимы с плитными изоляционными материалами. Вместе с тем, такой бетон имеет ряд существенных технологических и конструкционных преимуществ, делающих его поистине универсальным строительным материалом. (См. патент CELLULAR CONCRETE WO /2006/121419 20061116).
См. также: «Использование золошлаковых отходов ТЭЦ в строительстве» в Приморском крае и Хабаровском крае (http://www.febras.ru/instituty/khabarovskij-nauchnyj-tsentr/89-institut-tektoniki-i-geofiziki-im-yu-a-kosygina-itig.html); А.А. Черепанов, - Институт тектоники и геофизики им. Ю.А. Косыгина ДВО РАН, г. Хабаровск. |