Ценосферы и их ценность
 
Недавно сидели с Вадимом Басиным и Сунгатом Есимхановым – обсуждали горнометаллургический комплекс и что там делается. И Вадим Борисович рассказал про ценосферы и насколько они оказывается востребованы. Я вот с угольными электростанциями дела не имел, поэтому про них не знал. Но думаю, людям важно про это знать, потому что и отходы могут быть крайне ценными и востребованными.
 
Зольные алюмосиликатные полые микросферы или ценосферы представляют собой микроскопические полые стеклокристаллические шарики правильной формы. Они образуются в процессе высокотемпературного факельного сжигания твердого топлива (угля) на тепловых электростанциях (ТЭС и ГРЭС).
 
Когда угольная пыль сгорает при температурах выше 1400°C, содержащиеся в ней минеральные примеси (соединения кремния и алюминия) плавятся, а выделяющиеся газы раздувают капли расплава изнутри, формируя герметичные капсулы. После охлаждения эти микросферы попадают в золоотвалы (где часто всплывают на поверхность воды), откуда их собирают, очищают, сушат и разделяют по фракциям.
 
Несмотря на то, что угля сжигается много, качественныеценосферы — это ограниченный и дефицитный ресурс, потому что далеко не каждый уголь при сгорании дает микросферы в нужной пропорции (обычно в золе их содержится всего от 0,1% до 1–2%).   Ну и сам процесс улавливания микросфер с зеркала золоотвалов или сухого отбора требует специального оборудования, флотаторов и сушилок.
 
Если изначально их воспринимали просто как бесплатный побочный продукт или «мусор», облегчающий строительные смеси, то с начала 2000-х они превратились в высокотехнологичное функциональное сырье.   Искусственно синтезируемые (стеклянные) микросферы оказались в 3–5 раз дороже, поэтому природные зольные АСПМ заняли прочные позиции в производстве автомобильных пластиков, высокотемпературных композитов и энергосберегающих покрытий.
 
Их главные физико-механические свойства:
1.       Сверхнизкая плотность: обычно составляет 0,4–0,7 г/см³, что делает их одним из самых легких твердых наполнителей.  
2.       Высокая прочность на сжатие: несмотря на полую структуру, сферы выдерживают значительные технологические нагрузки при смешивании, перепрессовке и эксплуатации.  
3.       Термостойкость: температура плавления находится в диапазоне 1200–1600°C.  
4.       Низкая теплопроводность: отличные изоляционные характеристики.  
5.       Химическая инертность: материал устойчив к воздействию кислот и щелочей, pH-нейтрален и не вступает в реакции со средами, в которые добавляется.  
6.       Идеально сферическая форма: обеспечивает высокую текучесть (растекаемость) смесей и позволяет снизить расход связующих компонентов (воды, смол, полимеров).  
 
Благодаря своим свойствам ценосферы активно заменяют традиционные минеральные наполнители (мел, кварцевый песок, тальк) в самых разных отраслях.
1.       Производство легких бетонов и пескобетонов (позволяет снизить массу конструкций без потери прочности).Сухие строительные смеси: теплоизоляционные штукатурки, шпатлевки, затирки и плиточные клеи (улучшают удобоукладываемость, снижают усадку и предотвращают растрескивание).   Облегченные тампонажные цементы для крепления нефтяных и газовых скважин (снижают гидростатическое давление на слабые пласты). Наполнители в буровые растворы.  
2.       Добавка в энергосберегающие (теплоизоляционные) и антикоррозийные краски, мастики и герметики. Микросферы уменьшают усадку пленки и улучшают теплозащиту поверхностей.  
3.       Наполнитель для стеклопластиков, термопластов и реактопластов с целью снижения их веса, улучшения реологических свойств при литье и уменьшения усадки.  
4.       Изготовление высокотемпературной изоляционной керамики, огнеупорных обмазок и формовочных смесей.  
 
Оптовые цены (за 1 тонну) за влажное сырье / мытая масса (влажность до 25–30%, с небольшим количеством примесей около 80 000 – 130 000 тенге за тонну.   Ну а если продают высокочистые, белые или специализированные огнеупорные марки (с жестким контролем химсостава): цена может достигать 1 500 000+ тенге (или от 300–950 долларов США) за тонну.
 
Розничные цены при покупке в мелкой фасовке (в мешках по 10–25 кг или на маркетплейсах для частных строительных нужд) стоимость пересчитывается по более высокому тарифу — от 2500 до 7500 тенге за килограмм.