Летучая зола

04.02.2021

Летучая зола — зола, которая образуется при сжигании угля и мелких частиц сжигаемого топлива, которые покидают угольные котлы вместе с дымовыми газами.

Пепел, который остаётся на дне котла, называется донной или нижней золой. У донной золы имеются почти те же свойства, что и у летучей золы, но она используется в основном для строительства дорог. Длина частиц донной золы варьируется от 1 до 4 см.

Летучая зола внешне похожа на пыль. При рассмотрении в микроскоп выглядит как серые большие круги. Летучая зола очень лёгкая и в воде плавает на поверхности.

Летучая зола вызывает загрязнение воздуха. В прошлом летучая зола обычно выпускалась в атмосферу, но стандарты контроля за загрязнением воздуха теперь требуют, чтобы её частицы были захвачены до выпуска путём установки оборудования для борьбы с загрязнением. В современных угольных электростанциях до 99 % частиц летучей золы обычно захватывается электростатическими фильтрами, гидроциклонами или другим фильтрующим оборудованием, прежде чем дымовые газы достигают дымовых труб. Вместе с золой, удалённой со дна котла, она известна как угольная зола. В США большая часть летучей золы обычно хранится на угольных электростанциях или размещается на полигонах, в то же время, по данным Американской ассоциации по проблемам угольной золы около 43 % отходов сжигания угля перерабатывается. В Европе по оценке Европейской ассоциации по утилизации продуктов горения угля около 43 % летучей золы используется для производства строительных материалов. В России перерабатывается лишь 4-5 % угольной золы.

В зависимости от процесса горения, источника и состава сжигаемого угля компоненты летучей золы значительно различаются, но все летучие золы включают значительные количества диоксида кремния (SiO2) (как аморфного, так и кристаллического), оксида алюминия (Al2O3) и оксида кальция (CaO), основных минеральных соединений в угольных пластах. Также летучая зола содержит тяжёлые металлы. Небольшие составляющие летучей золы зависят от конкретной композиции угольного пласта, но могут включать один или несколько из следующих элементов или соединений, обнаруженных в следовых концентрациях (до сотен ppm): мышьяк, бериллий, бор, кадмий, хром, шестивалентный хром, кобальт, свинец, марганец, ртуть, молибден, селен, стронций, таллий и ванадий наряду с очень малыми концентрациями диоксинов и соединений ПАУ. Она также включает несгоревший углерод.

Летучая зола используется при производстве строительных материалов в качестве пуццолана для производства цемента или штукатурки и замены или частичной замены портландцемента в производстве бетона, например, при изготовлении бетонных блоков и обустройства бетонных фундаментов, а также при производстве кирпичей. Пуццоланы обеспечивают схватывание бетона и штукатурки и обеспечивают бетон большей защитой от влажных условий и воздействия агрессивным химикатов.

В случае, если летучая (или нижняя) зола не производится из угля, например, когда твёрдые отходы сжигаются в установке для отходов в энергию для производства электроэнергии, зола может содержать более высокие уровни загрязняющих веществ, чем угольная зола. В этом случае зола часто классифицируется как опасные отходы.