Во время сжигания порошкообразного угля на современных электростанциях в высокотемпературных топках летучие вещества и уголь сгорают, в то время как большинство таких минеральных включений в угле, как глины, кварц и полевые шпаты, сульфиды железа, оксиды и гидроксиды железа, карбонаты кальция и магния и другие вещества размягчаются и расплавляются. Расплавленное вещество быстро выносится потоком в низкотемпературные зоны, где оно затвердевает в виде сферических частиц. Часть минерального вещества агломерируется в объеме топки с образованием шлака, который скапливается в шлаковом бункере под топкой. Большая часть минерального вещества улетает с потоком отходящих газов и осаждается в циклонах и на электрофильтрах. Минеральные вещества, уловленные циклонами и электрофильтрами, называют золой-унос.
При высоких температурах в топке глинистые вещества и слюды в процессе сжигания вначале теряют химически связанную воду и аморфизируются, превращаясь в метакаолин (Al2O3•2SiO2), а далее при более высоких температурах образуется твердый раствор SiO2 и Al2O3 с дальнейшей кристаллизацией в муллит (3Al2O3 2SiO2) и кристобалит, кварц лишь растрескивается и оплавляется. Полевые шпаты также подвергаются оплавлению. Соединения железа при высоких температурах переходят в гематит или магнетит, карбонаты декарбонизируют, образуя СаО и MgO в виде пережога. Кроме названных веществ зола-унос содержит в разных количествах органические остатки.
При сжигании углей более 80% минеральной части переходит в золу-унос и около 20% составляет шлак. До 50-х годов эти золы не использовали, а отправляли в отвалы, загрязняя тем самым окружающую среду.
В настоящее время золу-унос удаляют с фильтров и циклонов в сухом виде сухой отбор и с помощью гидроудаления. Смешанную со шлаком золу-унос отправляют в золоотвалы.
Часть золы улавливается циклонах, там собирают крупные частицы золы, что составляет песчаную фракцию, ее количество достигает 50%, а порой 80% от всей образующейся при сгорании угля золы. Тонкодисперсную часть золы улавливают электрофильтрами, работающими на постоянном токе высокого напряжения 40-70 кВ. Дисперсность золы с электрофильтров меняется в зависимости от номера поля: зола со второго поля может содержать частицы размером 50 мкм до 60-80%; с третьего поля доля частиц этой фракции уже достигает 75-99%; с четвертого - собирают золу с размерами частиц значительно меньше 50 мкм. С фильтров зола подается в бункеры-золоулавливатели, откуда ее удаляют гидравлическим или пневматическим способами (сухое удаление).
Золу сухого удаления, производя портландцемент, используют для подшихтовки минеральной смеси. В производстве бетонов золу-унос применяют вместо песчаной фракции, а самую дисперсную составляющую золы используют в качестве активной минеральной добавки в цемент.
Зола, используемая в качестве активной минеральной добавки, должна иметь удельную поверхность, определяемую на приборе ПСХ, в пределах 2700-4000 см2/г. Истинная плотность зол различных углей колеблется от 1,75-3,5 г/см3, их насыпная плотность изменяется от 600 до 130 кг/м3.
Топливные гранулированные шлаки имеют крупность зерен 10-15 мм, истинную плотность 2,83-3,26 г/см3 и насыпную 1100-1300 кг/м3.
