W efekcie procesu spalania węgli w elektrowniach i elektrociepłowniach powstają duże ilości odpadów stałych w postaci żużli i popiołów. Znakomita część tych odpadów może być z powodzeniem podawana procesom odzysku, bowiem stałe produkty spalania węgli kamiennych i brunatnych to nie tylko uciążliwe odpady.

Popioły lotne wychwytywane w urządzeniach odpylających spaliny stanowią cenne surowce wykorzystywane w przemyśle materiałów budowlanych między innymi jako komponenty materiałów wiążących np. cementów.

W niektórych typach kotłów pyłowych spalających węgle powstają mikrosfery nazywane również cenosferami lub mikrosferami glinokrzemianowymi. Zawartość mikrosfer w popiołach lotnych jest niewielka i średnio nie przekracza 1% ich masy. Mikrosfery to sferyczne ziarna o wymiarach poniżej 500 µm (0,5 mm), których ściany zbudowane z substancji mineralnej (glinokrzemianów), a wnętrze często bywa wypełnione gazami spalinowymi (Rys 1). Taka budowa mikrosfer sprawia, że posiadają one wyjątkowe właściwości fizyko-chemiczne. Niska wartość współczynnika przewodzenia ciepła (zbliżona do typowych materiałów izolacyjnych), odporność na działanie wysokich temperatur, niska gęstość 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 zastosowanie jako: samodzielny materiał termoizolacyjny; komponent tynków, kitów i farb izolacyjnych; mikrowypełniacz betonów i zapraw (lekkich i izolacyjnych); komponent mas bitumicznych; wypełniacz do tworzyw sztucznych; komponent do produkcji materiałów dla odlewnictwa (masy formierskie, zasypki); komponent do przygotowania tzw. płuczek wiertniczych; komponent zaawansowanych materiałów kompozytowych.

Od kilku lat w Instytucie Chemicznej Przeróbki Węgla są prowadzone badania nad możliwościami wydzielania mikrosfer z popiołów lotnych oraz ich uszlachetnianiem. W tej dziedzinie Instytut współpracuje z największym krajowym producentem mikrosfer.


Obrazy mikrosfer wykonane: a) mikroskopem optycznym, b) mikroskopem elektronowym