फ्लाई ऐश: Difference between revisions
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=== ईंटें === | === ईंटें === | ||
फ्लाई ऐश से निर्माण ईंटों के निर्माण के लिए विभिन्न विधिया | फ्लाई ऐश से निर्माण ईंटों के निर्माण के लिए विभिन्न विधिया हैं। जो विभिन्न प्रकार के उत्पादों का उत्पादन करती हैं। यह विशेष प्रकार की फ्लाई ऐश ईंट का निर्माण फ्लाई ऐश को मिट्टी की समान मात्रा के साथ मिलाकर किया जाता है। फिर भट्ठे में लगभग {{nowrap|1000 °C.}} जलावन की जाती है। इस दृष्टिकोण का आवश्यक मिट्टी की मात्रा को कम करने का मुख्य लाभ होता है। अन्य प्रकार की फ्लाई ऐश ईंट मिट्टी, पेरिस-प्लास्टर, फ्लाई ऐश और जल को मिलाकर और मिश्रण को सूखने की अनुमति देकर बनाई जाती है। चूंकि इसे ऊष्मा की आवश्यकता नहीं होती है, यह तकनीक वायु प्रदूषण को कम करती है। अतः अधिक आधुनिक निर्माण प्रक्रियाएं फ्लाई ऐश के अधिक अनुपात और उच्च दबाव निर्माण तकनीक का उपयोग करती हैं। जो पर्यावरणीय लाभ के साथ उच्च शक्ति वाली ईंटों का उत्पादन करती हैं। | ||
यूनाइटेड किंगडम में, [[कंक्रीट चिनाई इकाई|ठोस चिनाई इकाई]] बनाने के लिए फ्लाई ऐश का उपयोग पचास वर्षों से अधिक समय से किया जा रहा है। वे गुहा की दीवारों की आंतरिक त्वचा के लिए व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। वे अन्य समुच्चय के साथ बने ब्लॉकों की तुलना में स्वाभाविक रूप से अधिक तापरोधी हैं। <ref>{{Cite web |title=What is Fly Ash? - Definition from Corrosionpedia |url=http://www.corrosionpedia.com/definition/1624/fly-ash |access-date=2022-06-17 |website=Corrosionpedia |language=en | यूनाइटेड किंगडम में, [[कंक्रीट चिनाई इकाई|ठोस चिनाई इकाई]] बनाने के लिए फ्लाई ऐश का उपयोग पचास वर्षों से अधिक समय से किया जा रहा है। वे गुहा की दीवारों की आंतरिक त्वचा के लिए व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। वे अन्य समुच्चय के साथ बने ब्लॉकों की तुलना में स्वाभाविक रूप से अधिक तापरोधी हैं। <ref>{{Cite web |title=What is Fly Ash? - Definition from Corrosionpedia |url=http://www.corrosionpedia.com/definition/1624/fly-ash |access-date=2022-06-17 |website=Corrosionpedia |language=en}}</ref> | ||
सन्न 1970 के दशक से विंडहोक, नामीबिया में घरों के निर्माण में ऐश ईंटों का उपयोग किया जाता रहा है। चूँकि, ईंटों के साथ समस्या यह है कि वे विफल हो जाते हैं या भद्दे पॉप-आउट उत्पन्न करते हैं। यह तब होता है जब ईंटें नमी के संपर्क में आती हैं और रासायनिक प्रतिक्रिया होती है जिससे ईंटें फैलती हैं। | |||
भारत में निर्माण के लिए फ्लाई ऐश ईंटों का उपयोग किया जाता है। अग्रणी निर्माता 75% से अधिक पोस्ट-औद्योगिक पुनर्नवीनीकरण कचरे और संपीड़न प्रक्रिया का उपयोग करके चूने-पोज़ोलाना मिश्रण के लिए चूर्णित ईंधन राख के रूप में जाना जाने वाला औद्योगिक मानक का उपयोग करते हैं। यह अच्छे तापावरोधन गुणों और पर्यावरणीय लाभों के साथ मजबूत उत्पाद का उत्पादन करता है।<ref name="fbd">{{cite web|url=http://www.flyashbricksdelhi.com/faqs#A2 |title=FAQs – Fly Ash Bricks – Puzzolana Green Fly-Ash bricks |publisher=Fly Ash Bricks Delhi}}</ref><ref name="fbi">{{cite web|last=Real|first=Bricks|title=ईंटों से संबंधित महत्वपूर्ण आईएस कोड की सूची|url=http://flyashbricksinfo.com/construction/list-of-important-is-codes-related-to-bricks.html|url-status=live|publisher=Fly Ash Bricks Info}}</ref> | |||
=== धातु मैट्रिक्स सम्मिश्र === | === धातु मैट्रिक्स सम्मिश्र === | ||
फ्लाई ऐश कणों ने एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के साथ अच्छे सुदृढीकरण के रूप में अपनी क्षमता सिद्ध करना की है और भौतिक और यांत्रिक गुणों में सुधार दिखाया है। विशेष रूप से, संपीड़न शक्ति, तन्य शक्ति और कठोरता तब बढ़ जाती है जब फ्लाई ऐश सामग्री का प्रतिशत बढ़ जाता है, जिससे कि घनत्व घट जाता है।<ref>{{cite journal |last1=Manimaran |first1=R. |last2=Jayakumar |first2=I. |last3=Giyahudeen |first3=R. Mohammad |last4=Narayanan |first4=L. |title=Mechanical properties of fly ash composites—A review |date=2018-04-19 |journal=Energy Sources |volume=40 |issue=8 |pages=887–893 |publisher=Taylor & Francis |doi=10.1080/15567036.2018.1463319|s2cid=103146717 }}</ref> शुद्ध अल मैट्रिक्स में फ्लाई ऐश [[सेनोस्फीयर]] की उपस्थिति इसके [[थर्मल विस्तार]] (सीटीई) को कम करती है।<ref>{{cite journal |last1=Rohatgi |first1=P.K. |last2=Gupta |first2=N. |last3=Alaraj |first3=Simon |title=Thermal Expansion of Aluminum–Fly Ash Cenosphere Composites Synthesized by Pressure Infiltration Technique |date=2006-07-01 |journal=Journal of Composite Materials |volume=40 |issue=13 |pages=1163–1174 |publisher=Sage Journals |doi=10.1177/0021998305057379|s2cid=137542868 }}</ref> | फ्लाई ऐश कणों ने एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के साथ अच्छे सुदृढीकरण के रूप में अपनी क्षमता सिद्ध करना की है और भौतिक और यांत्रिक गुणों में सुधार दिखाया है। विशेष रूप से, संपीड़न शक्ति, तन्य शक्ति और कठोरता तब बढ़ जाती है जब फ्लाई ऐश सामग्री का प्रतिशत बढ़ जाता है, जिससे कि घनत्व घट जाता है।<ref>{{cite journal |last1=Manimaran |first1=R. |last2=Jayakumar |first2=I. |last3=Giyahudeen |first3=R. Mohammad |last4=Narayanan |first4=L. |title=Mechanical properties of fly ash composites—A review |date=2018-04-19 |journal=Energy Sources |volume=40 |issue=8 |pages=887–893 |publisher=Taylor & Francis |doi=10.1080/15567036.2018.1463319|s2cid=103146717 }}</ref> शुद्ध अल मैट्रिक्स में फ्लाई ऐश [[सेनोस्फीयर]] की उपस्थिति इसके [[थर्मल विस्तार]] (सीटीई) को कम करती है।<ref>{{cite journal |last1=Rohatgi |first1=P.K. |last2=Gupta |first2=N. |last3=Alaraj |first3=Simon |title=Thermal Expansion of Aluminum–Fly Ash Cenosphere Composites Synthesized by Pressure Infiltration Technique |date=2006-07-01 |journal=Journal of Composite Materials |volume=40 |issue=13 |pages=1163–1174 |publisher=Sage Journals |doi=10.1177/0021998305057379|s2cid=137542868 }}</ref> | ||
===खनिज निष्कर्षण=== | ===खनिज निष्कर्षण=== | ||
फ्लाई ऐश से [[जर्मेनियम]] और [[टंगस्टन]] निकालने और उन्हें रीसायकल करने के लिए [[वैक्यूम आसवन]] का उपयोग करना संभव हो सकता है।<ref name=Zhang2021>{{cite journal | author = Lingen Zhang| year = 2021 | title = सल्फ्यूराइजिंग अभिकर्मक के साथ वैक्यूम आसवन द्वारा लिग्नाइट से विषाक्त कोयला फ्लाई ऐश में आर्सेनिक हटाने और जर्मेनियम और टंगस्टन की वसूली| journal = Environmental Science & Technology | volume = 55 | issue = 6 | pages = 4027–4036 | doi = 10.1021/acs.est.0c08784| pmid = 33663209 | bibcode = 2021EnST...55.4027Z | s2cid = 232121663 }}</ref> | फ्लाई ऐश से [[जर्मेनियम]] और [[टंगस्टन]] निकालने और उन्हें रीसायकल करने के लिए [[वैक्यूम आसवन]] का उपयोग करना संभव हो सकता है।<ref name=Zhang2021>{{cite journal | author = Lingen Zhang| year = 2021 | title = सल्फ्यूराइजिंग अभिकर्मक के साथ वैक्यूम आसवन द्वारा लिग्नाइट से विषाक्त कोयला फ्लाई ऐश में आर्सेनिक हटाने और जर्मेनियम और टंगस्टन की वसूली| journal = Environmental Science & Technology | volume = 55 | issue = 6 | pages = 4027–4036 | doi = 10.1021/acs.est.0c08784| pmid = 33663209 | bibcode = 2021EnST...55.4027Z | s2cid = 232121663 }}</ref> | ||
=== अपशिष्ट उपचार और स्थिरीकरण === | === अपशिष्ट उपचार और स्थिरीकरण === | ||
फ्लाई ऐश, इसकी क्षारीयता और जल अवशोषण क्षमता को देखते हुए, सीवेज कीचड़ को जैविक उर्वरक या [[जैव ईंधन]] में बदलने के लिए अन्य क्षारीय सामग्रियों के संयोजन में उपयोग किया जा सकता है।<ref name="N-Viro">[http://www.nviro.com/soil.html N-Viro International] {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20100823025712/http://www.nviro.com/soil.html |date=August 23, 2010 }}</ref><ref name="NMI3">{{cite web | फ्लाई ऐश, इसकी क्षारीयता और जल अवशोषण क्षमता को देखते हुए, सीवेज कीचड़ को जैविक उर्वरक या [[जैव ईंधन]] में बदलने के लिए अन्य क्षारीय सामग्रियों के संयोजन में उपयोग किया जा सकता है।<ref name="N-Viro">[http://www.nviro.com/soil.html N-Viro International] {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20100823025712/http://www.nviro.com/soil.html |date=August 23, 2010 }}</ref><ref name="NMI3">{{cite web | ||
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|url=http://nmi3.eu/news-and-media/scientific-highlights/from-ash-to-eco-friendly-solution-for-hazardous-metals-removal.html | |url=http://nmi3.eu/news-and-media/scientific-highlights/from-ash-to-eco-friendly-solution-for-hazardous-metals-removal.html | ||
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=== [[उत्प्रेरक]] === | === [[उत्प्रेरक]] === | ||
फ्लाई ऐश, जब [[सोडियम हाइड्रॉक्साइड]] के साथ इलाज किया जाता है, तब उच्च तापमान प्रक्रिया में [[पायरोलिसिस]] नामक [[POLYETHYLENE]] को कच्चे तेल के समान पदार्थ में परिवर्तित करने के लिए उत्प्रेरक के रूप में अच्छी प्रकार से काम करता है।<ref>{{cite journal |last1=Na |first1=Jeong-Geol |last2=Jeong |first2=Byung-Hwan |last3=Chung |first3=Soo Hyun |last4=Kim |first4=Seong-Soo |title=फ्लाई ऐश से उत्पादित सिंथेटिक उत्प्रेरक का उपयोग करके कम घनत्व वाली पॉलीथीन का पायरोलिसिस|journal=Journal of Material Cycles and Waste Management |date=September 2006 |volume=8 |issue=2 |pages=126–132 |doi=10.1007/s10163-006-0156-7 |s2cid=97662386 |url=https://d3pcsg2wjq9izr.cloudfront.net/files/0/articles/9566/Pyrolysisoflow-densitypolyethylene.pdf |access-date=14 November 2022 |language=en}}</ref> और अपशिष्ट जल उपचार में उपयोग किया जाता है।<ref>{{cite journal |last1=Lankapati |first1=Henilkumar M. |last2=Lathiya |first2=Dharmesh R. |last3=Choudhary |first3=Lalita |last4=Dalai |first4=Ajay K. |last5=Maheria |first5=Kalpana C. |title=Mordenite-Type Zeolite from Waste Coal Fly Ash: Synthesis, Characterization and Its Application as a Sorbent in Metal Ions Removal |journal=ChemistrySelect |date=2020 |volume=5 |issue=3 |pages=1193–1198 |doi=10.1002/slct.201903715 |s2cid=213214375 |url=https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/slct.201903715 |language=en |issn=2365-6549}}</ref> | फ्लाई ऐश, जब [[सोडियम हाइड्रॉक्साइड]] के साथ इलाज किया जाता है, तब उच्च तापमान प्रक्रिया में [[पायरोलिसिस]] नामक [[POLYETHYLENE]] को कच्चे तेल के समान पदार्थ में परिवर्तित करने के लिए उत्प्रेरक के रूप में अच्छी प्रकार से काम करता है।<ref>{{cite journal |last1=Na |first1=Jeong-Geol |last2=Jeong |first2=Byung-Hwan |last3=Chung |first3=Soo Hyun |last4=Kim |first4=Seong-Soo |title=फ्लाई ऐश से उत्पादित सिंथेटिक उत्प्रेरक का उपयोग करके कम घनत्व वाली पॉलीथीन का पायरोलिसिस|journal=Journal of Material Cycles and Waste Management |date=September 2006 |volume=8 |issue=2 |pages=126–132 |doi=10.1007/s10163-006-0156-7 |s2cid=97662386 |url=https://d3pcsg2wjq9izr.cloudfront.net/files/0/articles/9566/Pyrolysisoflow-densitypolyethylene.pdf |access-date=14 November 2022 |language=en}}</ref> और अपशिष्ट जल उपचार में उपयोग किया जाता है।<ref>{{cite journal |last1=Lankapati |first1=Henilkumar M. |last2=Lathiya |first2=Dharmesh R. |last3=Choudhary |first3=Lalita |last4=Dalai |first4=Ajay K. |last5=Maheria |first5=Kalpana C. |title=Mordenite-Type Zeolite from Waste Coal Fly Ash: Synthesis, Characterization and Its Application as a Sorbent in Metal Ions Removal |journal=ChemistrySelect |date=2020 |volume=5 |issue=3 |pages=1193–1198 |doi=10.1002/slct.201903715 |s2cid=213214375 |url=https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/slct.201903715 |language=en |issn=2365-6549}}</ref> | ||
Revision as of 17:36, 24 March 2023
फ्लाई ऐश फ़ाइल:कोयला फ्लाई ऐश का बैक-स्कैटर्ड इलेक्ट्रॉन माइक्रोग्राफ स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (एसईएम) और बैक-स्कैटर डिटेक्टर के साथ बनाया गया फोटोमाइक्रोग्राफ: 750× आवर्धन पर फ्लाई ऐश कणों का क्रॉस सेक्शन
फ्लाई ऐश, फ़्लू ऐश, कोयले की राख या चूर्णित ईंधन राख (यूके में) बहुवचन टैंटम, कोयला दहन अवशिष्ट (सीसीआरएस), कोयला दहन उत्पाद है। जो उन कणों (जले हुए ईंधन के महीन कणों) से बना होता है। जो कोयले से चलने वाले बायलर से संक्रामक गैसों के साथ बाहर निकलते हैं। सामान्यतः बॉयलर के दहन कक्ष (फायरबॉक्स) के नीचे गिरने वाली राख को नीचे की राख कहा जाता है। आधुनिक कोयले से चलने वाले विद्युत संयंत्रों में संक्रामक गैस के चिमनियों तक पहुँचने से पूर्व फ्लाई ऐश को सामान्यतः इलेक्ट्रोस्टैटिक अवक्षेपक या अन्य कण निस्पंदन उपकरण द्वारा पकड़ लिया जाता है। बॉयलर के तल से निकाली गई निचली राख के साथ, इसे कोयले की राख के रूप में जाना जाता है।
अधिकांशतः जलाए जाने वाले कोयले के स्रोत और संरचना के आधार पर, फ्लाई ऐश के घटक अधिक भिन्न होते हैं। किन्तु सभी फ्लाई ऐश में पर्याप्त मात्रा में सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO2) सम्मिलित होता है।) (स्फटिकता ठोस और क्रिस्टलीयता दोनों), अल्यूमिनियम ऑक्साइड (Al2O3) और कैल्शियम ऑक्साइड (CaO), कोयला-असर परत में मुख्य खनिज यौगिक सम्मिलित होते है।
लाइटवेट एग्रीगेट (एलडब्ल्यूए) के रूप में फ्लाई ऐश का उपयोग अमेरिका में सबसे बड़ी अपशिष्ट धाराओं में रीसायकल (पुनरावृत्ति) करने का मूल्यवान अवसर प्रदान करता है। इसके अतिरिक्त, एलडब्ल्यूए के रूप में उपयोग किए जाने पर फ्लाई ऐश आर्थिक और पर्यावरणीय दोनों प्रकार से अनेक लाभ प्रदान कर सकता है।
फ्लाई ऐश के साधारण घटक विशिष्ट कोयला बिस्तर पर निर्भर करते हैं, किन्तु इसमें ट्रेस सांद्रता (सैकड़ों पीपीएम तक) में पाए जाने वाले निम्नलिखित तत्वों या यौगिकों में से या अधिक सम्मिलित हो सकते हैं। गैलियम, हरताल , फीरोज़ा , बोरॉन, कैडमियम, क्रोमियम, हैग्जावलेंट क्रोमियम, कोबाल्ट, सीसा, मैंगनीज, पारा (तत्व), मोलिब्डेनम, सेलेनियम, स्ट्रोंटियम, थालियम और वैनेडियम के साथ-साथ पॉलीक्लोराइनेटेड डिबेंज़ोडाइऑक्सिन और पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन की बहुत कम सांद्रता होती है।[1][2] इसमें बिना जला हुआ कार्बन भी होता है।[3][4]
अतीत में, फ्लाई ऐश को सामान्यतः पृथ्वी के वातावरण में छोड़ा जाता था, किन्तु वायु प्रदूषण नियंत्रण मानकों के लिए अब यह आवश्यक है कि इसे वायु प्रदूषण नियंत्रण उपकरणों को उचित करके प्रदर्शित करने से पूर्व कैप्चर किया जाता है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, फ्लाई ऐश को सामान्यतः कोयला विद्युत संयंत्रों में संग्रहित किया जाता है या लैंडफिल में रखा जाता है। अतः लगभग 43% पुनर्नवीनीकरण किया जाता है।[5] अधिकांशतः हाइड्रोलिक सीमेंट या हाइड्रोलिक प्लास्टर का उत्पादन करने के लिए पॉज़ोलन के रूप में उपयोग किया जाता है और ठोस उत्पादन में पोर्टलैंड सीमेंट के प्रतिस्थापन या आंशिक प्रतिस्थापन होता है। पॉज़ोलन ठोस और प्लास्टर की सेटिंग सुनिश्चित करता है और द्रवीय स्थितियों और रासायनिक आक्षेप से अधिक सुरक्षा के साथ ठोस प्रदान करता है।
उस स्थिति में जब फ्लाई (या तली) राख कोयले से उत्पन्न नहीं होती है। उदाहरण के लिए जब ठोस अपशिष्ट को विद्युत उत्पादन के लिए अपशिष्ट-से-ऊर्जा सुविधा में जलाया जाता है। तब राख में कोयले की राख की तुलना में उच्च स्तर के प्रदूषक हो सकते हैं। उस स्थिति में उत्पादित राख को अधिकांशतः खतरनाक अपशिष्ट के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
रासायनिक संरचना और वर्गीकरण
| अवयव | बिटुमिनस | सबबिटुमिनस | कोयला |
|---|---|---|---|
| SiO2 (%) | 20–60 | 40–60 | 15–45 |
| Al2O3 (%) | 5–35 | 20–30 | 20–25 |
| Fe2O3 (%) | 10–40 | 4–10 | 4–15 |
| CaO (%) | 1–12 | 5–30 | 15–40 |
| LOI (%) | 0–15 | 0–3 | 0–5 |
फ्लाई ऐश सामग्री निकास गैसों में निलंबित होने पर जम जाती है और इलेक्ट्रोस्टैटिक अवक्षेपकों या फिल्टर बैग द्वारा एकत्र की जाती है। चूंकि निकास गैसों में निलंबित होने पर कण तेजी से जम जाते हैं। अतः फ्लाई ऐश के कण सामान्यतः आकार में गोलाकार होते हैं और आकार में 0.5 माइक्रोमीटर से 300 माइक्रोमीटर तक होते हैं। जिसके तेजी से ठंडा होने का प्रमुख परिणाम यह है कि कुछ खनिजों के क्रिस्टलीकरण का समय होता है और मुख्य रूप से अनाकार, बुझता हुआ कांच रहता है। फिर भी, चूर्णित कोयले में कुछ दुर्दम्य चरण (पूर्ण प्रकार से) पिघलते नहीं हैं और क्रिस्टलीय बने रहते हैं। परिणाम स्वरुप, फ्लाई ऐश विषम सामग्री है।
SiO2, Al2O3, Fe2O3 और कभी-कभी CaO फ्लाई ऐश में उपस्तिथ मुख्य रासायनिक घटक होते हैं।[6] फ्लाई ऐश का खनिज विज्ञान अत्यधिक विविध है। चूँकि सामना किए गए मुख्य चरण काँच चरण हैं, साथ में क्वार्ट्ज, मुलाइट और लोहे के आक्साइड हेमेटाइट, मैग्नेटाइट या मैग्माइट होते है। अधिकांशतः पहचाने जाने वाले अन्य चरण क्रिस्टोबलाइट, एनहाइड्राइट, कैल्शियम ऑक्साइड, ख़तरे में डालना, केल्साइट, सिल्वेट, सेंधा नमक , कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड, रूटाइल और एनाटेज हैं। कैल्शियम युक्त खनिज एनोर्थाइट, गेहलेनाइट , एकरमैन और पोर्टलैंड सीमेंट में पाए जाने वाले समान विभिन्न कैल्शियम सिलिकेट्स और कैल्शियम एल्युमिनेट्स को कैल्शियम समृद्ध फ्लाई ऐश में पहचाना जा सकता है।[7]
पारा सामग्री 1 ppm तक पहुँच सकती है। किन्तु सामान्यतः बिटुमिनस कोयले के लिए 0.01–1 पीपीएम की सीमा में सम्मिलित किया जाता है।
अन्य ट्रेस तत्वों की सांद्रता भी इसे बनाने के लिए दहन किए गए कोयले के प्रकार के अनुसार भिन्न होती है।
वर्गीकरण
अमेरिकन सोसाइटी फार टेस्टिंग एंड मैटरियल्स (एएसटीएम) सी618 द्वारा फ्लाई ऐश की दो श्रेणियों को परिभाषित किया गया है, कक्षा एफ फ्लाई ऐश और कक्षा सी फ्लाई ऐश। इन वर्गों के मध्य मुख्य अंतर राख में कैल्शियम, सिलिका, एल्यूमिना और लौह सामग्री की मात्रा है। फ्लाई ऐश के रासायनिक गुण अधिक सीमा तक जलाए गए कोयले (अर्थात् एन्थ्रेसाइट, बिटुमिनस कोयला और लिग्नाइट) की रासायनिक सामग्री से प्रभावित होते हैं।[8]
सभी फ्लाई ऐश एएसटीएम सी618 आवश्यकताओं को पूर्ण नहीं करते हैं। चूंकि आवेदन के आधार पर यह आवश्यक नहीं हो सकता है। सीमेंट प्रतिस्थापन के रूप में उपयोग की जाने वाली फ्लाई ऐश को दृढ़ निर्माण मानकों को पूर्ण करना चाहिए। किन्तु संयुक्त राज्य अमेरिका में कोई मानक पर्यावरण नियम स्थापित नहीं किए गए हैं। फ्लाई ऐश के 75 प्रतिशत की महीनता 45 माइक्रोन या उससे कम होनी चाहिए और उसमें कार्बन की मात्रा 4% से कम होनी चाहिए। जिसे ज्वाला पर हानि (एलओआई) द्वारा मापा जाता है। यूएस में, एलओआई 6% से कम होना चाहिए। कोयला मिलों के परिवर्तित होते हुए प्रदर्शन और बॉयलर के प्रदर्शन के कारण कच्चे फ्लाई ऐश के कण आकार के वितरण में लगातार उतार-चढ़ाव होता रहता है। इससे यह आवश्यक हो जाता है कि यदि ठोस उत्पादन में सीमेंट को परिवर्तित करने के लिए फ्लाई ऐश का उपयोग इष्टतम विधि से किया जाता है। तब इसे यांत्रिक वायु वर्गीकरण जैसे लाभकारी विधियों का उपयोग करके संसाधित किया जाता है। किन्तु यदि ठोस उत्पादन में रेत को परिवर्तित करने के लिए फ्लाई ऐश का उपयोग भराव के रूप में किया जाता है। तब उच्च एलओआई के साथ असंशोधित फ्लाई ऐश का भी उपयोग किया जा सकता है। अतः चल रहे गुणवत्ता सत्यापन विशेष रूप से महत्वपूर्ण होते है। यह मुख्य रूप से भारतीय मानक ब्यूरो चिह्न या दुबई नगर पालिका के डीसीएल चिह्न जैसे गुणवत्ता नियंत्रण मुहरों द्वारा व्यक्त किया जाता है।
कक्षा एफ
दृढ़, पुराने एन्थ्रेसाइट और बिटुमिनस कोयले के दहन होने से सामान्यतः कक्षा एफ फ्लाई ऐश का उत्पादन होता है। यह फ्लाई ऐश प्रकृति में पॉज़ोलानिक है, और इसमें 7% से कम चूना (खनिज) (CaO) होता है। पॉज़ोलैनिक गुणों से युक्त कक्षा एफ फ्लाई ऐश के कांच सदृश सिलिका और एल्यूमिना को सीमेंटिंग क्रेता की आवश्यकता होती है। जैसे कि पोर्टलैंड सीमेंट, क्विकलाइम, या हाइड्रेटेड लाइम-मिश्रित जल के साथ प्रतिक्रिया करने और सीमेंट युक्त यौगिकों का उत्पादन करने के लिए वैकल्पिक रूप से कक्षा एफ ऐश में सोडियम सिलिकेट (जल का गिलास) जैसे रासायनिक सक्रियकर्ता को जोड़ने से जियोपॉलिमर बन सकता है।
कक्षा सी
नए लिग्नाइट या उप-बिटुमिनस कोयले के दहन होने से उत्पन्न फ्लाई ऐश में पॉज़ोलैनिक गुण होने के अतिरिक्त, कुछ स्व-सीमेंटिंग गुण भी होते हैं। जल की उपस्थिति में, कक्षा सी फ्लाई ऐश कठोर हो जाती है और समय के साथ मजबूत हो जाती है। कक्षा सी फ्लाई ऐश में सामान्यतः 20% से अधिक चूना (सीएओ) होता है। कक्षा एफ के विपरीत, स्व-सीमेंटिंग कक्षा सी फ्लाई ऐश को सक्रियकर्ता की आवश्यकता नहीं होती है। क्षार और सल्फेट (SO
4) कक्षा सी फ्लाई ऐश में सामग्री सामान्यतः अधिक होती है।
कम से कम अमेरिकी निर्माता ने फ्लाई ऐश ईंट की घोषणा की है। जिसमें 50% कक्षा सी फ्लाई ऐश तक है। परीक्षण से पता चलता है कि ईंटें पारंपरिक मिट्टी की ईंटों के लिए एएसटीएम सी 216 में सूचीबद्ध प्रदर्शन मानकों को पूर्ण करती हैं या उससे अधिक हैं। यह एएसटीएम सी 55, ठोस इमारत ईंट के लिए मानक विशिष्टता में ठोस ईंट के लिए स्वीकार्य संकोचन सीमा के अंदर भी है। यह अनुमान लगाया गया है कि फ्लाई ऐश ईंटों में उपयोग की जाने वाली उत्पादन विधि चिनाई निर्माण की सन्निहित ऊर्जा को 90% तक कम कर देती है।[9] अतः ईंटें और पेवर्स 2009 के अंत से पूर्व व्यावसायिक मात्रा में उपलब्ध होने की उम्मीद थी।[10]
निपटान और बाजार स्रोत
अतीत में, कोयले के दहन से उत्पन्न फ्लाई ऐश को केवल संक्रामक गैसों में मिला दिया जाता था और वातावरण में फैला दिया जाता था। इसने पर्यावरण और स्वास्थ्य संबंधी चिंताओं को उत्पन्न किया जाता है। जिसने भारी औद्योगिक देशों में कानूनों को प्रेरित किया जाता है। जिसने फ्लाई ऐश उत्सर्जन को उत्पादित राख के 1% से भी कम कर दिया है। दुनिया भर में, कोयला विद्युत स्टेशनों से उत्पादित फ्लाई ऐश का 65% से अधिक लैंडफिल और राख तालाब में निपटाया जाता है।
ऐश जिसे बाहर जमा किया जाता है। अंततः भूमिगत जल जलभृतों में जहरीले यौगिकों को लीच कर सकती है। इस कारण से, फ्लाई ऐश निपटान के बारे में वर्तमान तर्क विशेष रूप से पंक्तिबद्ध लैंडफिल बनाने के इर्द-गिर्द घूर्णन करता है। जो रासायनिक यौगिकों को भूजल और स्थानीय पारिस्थितिक तंत्र में निक्षालित होने से रोकते हैं।
चूंकि संयुक्त राज्य अमेरिका में विभिन्न दशकों तक कोयला प्रमुख ऊर्जा स्रोत था। विद्युत कंपनियां अधिकांशतः अपने कोयला संयंत्र महानगरीय क्षेत्रों के समीप स्थित करती थीं। पर्यावरणीय विवादों को जोड़ते हुए, कोयला संयंत्रों को अपने बॉयलरों को संचालित करने के लिए महत्वपूर्ण मात्रा में जल की आवश्यकता होती है। अतः प्रमुख कोयला संयंत्र (और पश्चात् में उनके फ्लाई ऐश भंडारण प्याला) महानगरीय क्षेत्रों के समीप और नदियों और झीलों के समीप स्थित होते हैं। जो अधिकांशतः शहरों के आस-पास पीने की आपूर्ति के रूप में उपयोग किए जाते हैं। उन फ्लाई ऐश प्यालों में से विभिन्न अनलाइन थे और आस-पास की नदियों और झीलों से फैलने और बाढ़ का भी बड़ा खतरा था। उदाहरण के लिए, उत्तरी कैरोलिना में ड्यूक एनर्जी अपने कोयले की राख के भंडारण से संबंधित विभिन्न बड़े मुकदमों में सम्मिलित रही है और जल के प्याले में राख के रिसाव में फैल गई है।[11][12][13]
लैंडफिल की बढ़ती लागत और सतत विकास में वर्तमान रुचि के कारण हाल के वर्षों में फ्लाई ऐश का पुनर्चक्रण बढ़ती हुई चिंता बन गया है। As of 2017[update], अमेरिका में कोयले से चलने वाले विद्युत संयंत्रों ने 38.2 million short tons (34.7×106 t) फ्लाई ऐश उत्पादन की सूचना दी थी जिनमें से 24.1 million short tons (21.9×106 t) का विभिन्न अनुप्रयोगों में पुन: उपयोग किया गया था।[14] फ्लाई ऐश को पुनर्चक्रित करने के पर्यावरणीय लाभों में सम्मिलित हैं खदान सामग्री की मांग को कम करना जिसके लिए पोर्टलैंड सीमेंट जैसी सामग्री के लिए उत्खनन और सस्ते प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती थी।
पुन: उपयोग करें
अर्थव्यवस्था के विभिन्न क्षेत्रों, उद्योग, बुनियादी ढाँचे और कृषि में फ्लाई ऐश के उपयोग का कोई अमेरिकी सरकारी पंजीकरण या लेबलिंग नहीं है। फ्लाई ऐश उपयोग सर्वेक्षण डेटा जिसे अधूरा माना जाता है। अमेरिकन कोल ऐश एसोसिएशन द्वारा प्रतिवर्ष प्रकाशित किया जाता है।[15]
कोयले की राख के उपयोग में सम्मिलित हैं। (लगभग घटते महत्व के क्रम में),
- ठोस उत्पादन, पोर्टलैंड सीमेंट, रेत के लिए विकल्प सामग्री के रूप में।
- आरसी संरचनाओं में जंग नियंत्रण।[16]
- फ्लाई-ऐश छर्रों जो ठोस मिश्रण में सामान्य समुच्चय को प्रतिस्थापित कर सकते हैं।
- तटबंध (परिवहन) और अन्य संरचनात्मक भराव (सामान्यतः सड़क निर्माण के लिए)।
- ग्राउट और फ्लोएबल उत्पादन भरते हैं।
- अपशिष्ट स्थिरीकरण और जमना
- क्लिंकर (सीमेंट) उत्पादन (मिट्टी के विकल्प के रूप में)।
- मेरा पुनर्ग्रहण।
- मिट्टी का स्थिरीकरण।
- आधार पाठ्यक्रम निर्माण।
- समग्र (समग्र) स्थानापन्न सामग्री के रूप में (उदाहरण के लिए ईंट उत्पादन के लिए)।
- डामर ठोस में खनिज भराव।
- कृषि उपयोग: मिट्टी में संशोधन, उर्वरक, पशु चारा, स्टॉक फीड यार्ड में मिट्टी स्थिरीकरण, और कृषि भागदारी।
- बर्फ पिघलाने के लिए नदियों पर ढीला आवेदन।[17]
- बर्फ नियंत्रण के लिए सड़कों और पार्किंग स्थल पर ढीला आवेदन।[18]
अन्य अनुप्रयोगों में सौंदर्य प्रसाधन, टूथपेस्ट, किचन काउंटर टॉप सम्मिलित हैं,[19] फर्श और छत की टाइलें, बॉलिंग गेंद, फ्लोटेशन डिवाइस, प्लास्टर, बर्तन, टूल हैंडल, पिक्चर फ्रेम, ऑटो बॉडी और नाव का हल, सेलुलर ठोस, जियोपॉलिमर, छत टाइल , रूफिंग ग्रैन्यूल, अलंकार, चिमनी मेंटल, अंगार , पीवीसी पाइप, संरचनात्मक अछूता पैनल, हाउस साइडिंग और ट्रिम, रनिंग ट्रैक, ब्लास्टिंग ग्रिट, पुनर्नवीनीकरण प्लास्टिक की लकड़ी, यूटिलिटी पोल और क्रॉसआर्म्स, रेलवे स्लीपर, हाईवे शोर बाधा, समुद्री ढेर, दरवाजे, खिड़की के फ्रेम, मचान, साइन पोस्ट, क्रिप्ट, कॉलम, रेलरोड टाई, विनाइल फ्लोरिंग, पेविंग स्टोन्स, शॉवर स्टॉल, गेराज दरवाजे, पार्क बेंच, लैंडस्केप टिम्बर्स, प्लांटर्स, पैलेट ब्लॉक्स, मोल्डिंग, मेल बॉक्स, कृत्रिम चट्टान , बाइंडिंग क्रेता, पेंट और अंडरकोटिंग, धातु कास्टिंग , और लकड़ी और प्लास्टिक उत्पादों में भराव उपस्थित होता है।[20][21]
पोर्टलैंड सीमेंट
इसके पॉज़ोलैनिक गुणों के कारण, फ्लाई ऐश का उपयोग ठोस में पोर्टलैंड सीमेंट के प्रतिस्थापन के रूप में किया जाता है।[22] फ्लाई ऐश के उपयोग को पॉज़ोलानिक संघटक के रूप में सन्न 1914 की शुरुआत में मान्यता दी गई थी। चूंकि इसके उपयोग का सबसे पहला उल्लेखनीय अध्ययन सन्न 1937 में हुआ था।[23] रोमन एक्वाडक्ट या पेंथियन, रोम में रोम जैसी रोमन संरचनाओं ने ज्वालामुखीय राख या पॉज़ोलन (जो राख उड़ाने के समान गुण रखते हैं।) को उनके ठोस में पॉज़ोलन के रूप में उ