Las cenizas volantes , cenizas de combustión , la ceniza de carbón , o ceniza de combustible pulverizado (en el Reino Unido) - tantum plurale : residuales de combustión de carbón ( CCR ) - es un producto de la combustión de carbón que se compone de las partículas (partículas finas de combustible quemado) que son impulsados de las calderas de carbón junto con los gases de combustión . La ceniza que cae al fondo de la cámara de combustión de la caldera (comúnmente llamada cámara de combustión) se llama ceniza de fondo . En las centrales eléctricas modernas de carbón , las cenizas volantes generalmente son capturadas por precipitadores electrostáticos.u otro equipo de filtración de partículas antes de que los gases de combustión lleguen a las chimeneas. Junto con las cenizas de fondo extraídas del fondo de la caldera, se conocen como cenizas de carbón .
Dependiendo de la fuente y la composición del carbón que se quema, los componentes de las cenizas volantes varían considerablemente, pero todas las cenizas volantes incluyen cantidades sustanciales de dióxido de silicio (SiO 2 ) (tanto amorfo como cristalino ), óxido de aluminio (Al 2 O 3 ) y óxido de calcio (CaO), los principales compuestos minerales en los estratos rocosos que contienen carbón .
Los componentes menores de las cenizas volantes dependen de la composición específica del lecho de carbón, pero pueden incluir uno o más de los siguientes elementos o compuestos que se encuentran en concentraciones de trazas (hasta cientos de ppm): galio , arsénico , berilio , boro , cadmio , cromo , cromo hexavalente , cobalto , plomo , manganeso , mercurio , molibdeno , selenio , estroncio , talio y vanadio, junto con concentraciones muy pequeñas de dioxinas y compuestos PAH . [1] [2] También tiene carbón no quemado. [3] [4]
En el pasado, las cenizas volantes generalmente se liberaban a la atmósfera , pero las normas de control de la contaminación del aire ahora exigen que se capturen antes de su liberación mediante la instalación de equipos de control de la contaminación . En los Estados Unidos, las cenizas volantes generalmente se almacenan en plantas de energía de carbón o se colocan en vertederos. Aproximadamente el 43% se recicla, [5] a menudo se utiliza como puzolana para producir cemento hidráulico o yeso hidráulico y un reemplazo o reemplazo parcial del cemento Portland en la producción de concreto. Las puzolanas aseguran el fraguado del hormigón y el yeso y proporcionan al hormigón una mayor protección contra la humedad y el ataque químico.
En el caso de que las cenizas volantes (o del fondo) no se produzcan a partir del carbón, por ejemplo, cuando se incineran desechos sólidos en una instalación de conversión de desechos en energía para producir electricidad, las cenizas pueden contener niveles más altos de contaminantes que las cenizas de carbón. En ese caso, la ceniza producida a menudo se clasifica como residuo peligroso.
El material de cenizas volantes se solidifica mientras está suspendido en los gases de escape y es recogido por precipitadores electrostáticos o bolsas de filtro. Dado que las partículas se solidifican rápidamente mientras están suspendidas en los gases de escape, las partículas de cenizas volantes son generalmente de forma esférica y varían en tamaño de 0,5 µm a 300 µm. La principal consecuencia del enfriamiento rápido es que pocos minerales tienen tiempo para cristalizar y que permanece principalmente vidrio templado amorfo. Sin embargo, algunas fases refractarias del carbón pulverizado no se funden (por completo) y permanecen cristalinas. En consecuencia, las cenizas volantes son un material heterogéneo.