Uçucu Kül üretimi, kullanım alanları ve sınıflandırılması
Uçucu kül atık bir madde olarak ortaya çıkma serüveni şu şekildedir: Türkiye’deki elektrik ihtiyacı birçok kaynaktan temin edilebildiği gibi, kömürle çalışan termik santrallerden, hidroelektrik santrallerden ve son yıllarda yaygınlaşan doğalgaz santrallerinden de üretilen elektrik ile karşılanmaktadır. Termik santrallerde, düşük kalorili kömürlerin yanması ve baca gazlarıyla sürüklenmesi sonucunda oluşan mikron boyutundaki küller elektro filtrelerle tutulmakta ve bu küllerin atmosfere yayılması engellenmektedir. Atık madde olan bu küllere uçucu kül denilmektedir.
Termik santrallerin atığı olan ve çevreye büyük zararları bulunan uçucu külün (UK) başka sektörlerde değerlendirilebilmesi çok önemlidir. UK’lerin neden olduğu tozlanmanın neden olduğu ciddi çevre sorunlarından UK’ün çeşitli sektörlerde kullanılarak değerlendirilmesi ile kurtulmak mümkün görünmektedir. UK, başlıca inşaat sektöründe olmak üzere, kimya, seramik, tarım, maden gibi çeşitli alanlarda kullanılabilmektedir.
ASTM C595-86’ya göre öğütülmüş halde, normal sıcakta, rutubetli ortamlarda Ca(OH)2 ile reaksiyona girerek ilave bağlayıcı bileşikler meydana getiren ancak tek başına bir bağlayıcılığı bulunmayan malzemelere puzolan denilmektedir. Uçucu kül özellikleri itibariyle yapay puzolanik bir madde olmasından dolayı en fazla inşaat sektöründe kullanım alanları bulunmaktadır. Dünyada yılda ortalama 450 milyon ton UK üretilmekte ve bunun sadece %6’sı çimento ve beton karışımlarında puzolan olarak kullanılmaktadır. Türkiye’de kömür kullanan 11 tane enerji santrali bulunmaktadır ve yaklaşık 15 milyon ton UK üretilmektedir. Uçucu külün çimento üretiminde kullanılmasıyla çimento sanayisinin çevreye verdiği zararlar azaltılabilmektedir.
Uçucu külün beton yapımında kullanımı için tıklayınız.
Uçucu Kül Sınıfları
Uçucu küller kimyasal yapılarına göre çeşitli şekillerde sınıflandırılabilirler. ASTM C 618’de UK’ler yapılarındaki Ca(OH)2’e göre 2’ye ayrılmıştır. Bunlar yapısındaki Ca(OH)2 miktarı %10’dan az olan düşük kireçli UK ve yapısındaki Ca(OH)2 miktarı %10’dan fazla olan yüksek kireçli UK’dür. Ayrıca yine ASTM C 618’de UK’ler kimyasal yapılarına göre bitümlü kömürlerden elde edilen ve S+A+F toplamı % 70’in üzerinde olan F sınıfı UK ve genellikle linyit veya yarı bitümlü kömürlerden elde edilen ve S+A+F toplamı % 50’in üzerinde olan C sınıfı uçucu küller olmak üzere iki sınıfa ayrılmışlardır.
TS EN 197-1’e göre UK’ler silissi (V) ve kalkersi (W) olmak üzere ikiye ayrılırlar. Silissi UK’de reaktif kireç oranı %10’dan az, reaktif silis miktarı ise %25’den fazla olması gerekmektedir. Kalkersi UK’lerde ise reaktif kireç oranı %10’dan fazla, reaktif silis oranı da %25’den fazla olması gerekmektedir. UK’lerin fiziksel özellikleri genellikle termik santralde yakılan kömürün cinsine ve yakma sistemlerine göre değişmektedir. UK genellikle gri renkte, %60-90 camsı bileşen içeren ince taneciklerden oluşmaktadır. Tane şekli yuvarlaktır. UK’ün puzolanik özellikleri ise kimyasal yapılarından çok mineralojik yapılarıyla alakalıdır. Düşük kireçli UK’ler rütubetli ortamlarda Ca(OH)2 ile reaksiyona girdikleri için puzolanik özellik taşırlar. UK’ler genel olarak küresel Şekilli kül tanecikleri olup, çapları 50-150 mikron boyutundadır.
