produccion de cal - guia

7/24/2019 Produccion de Cal - Guia

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INTEGRACIN I PRODUCCIN DE CAL

CAL

Es uno de los productos qumicos ms antiguos conocidos por el hombre. Su produccin y usos se hanincrementado a travs del tiempo y contina ocupando un lugar esencial en la industria moderna. Lamisma es empleada en una amplia gama de industrias con diversos fines.

La cal proviene del carbonato de calcio (CaCO3), y ste a su vez de la piedra caliza1. Las principalescaractersticas de este material es que posee una alta alcalinidad (pH 12) y cuenta con propiedadesaglomerantes.

Cal viva (CaO): La fabricacin de la cal comienza con la calcinacin de piedra caliza, la cual liberadixido de carbono y se convierte en cal viva u xido de calcio (CaO), esta cal viva es un productoqumicamente inestable Para su obtencin interviene fundamentalmente un solo proceso qumico:la calcinacin del CaCO3, segn la siguiente reaccin:

CaCO3CaO + CO2 (Endotrmica)

Apagada (Ca(OH)2): Al agregarle agua a la cal viva, en el proceso conocido como hidratacin, ste

se convierte en hidrxido de calcio Ca(OH)2, comnmente llamada cal apagada, cal area o calhidratada. Para su obtencin intervienen fundamentalmente dos procesos qumicos: calcinacin,seguida de hidratacin. La hidratacin comprende la siguiente reaccin:

CaO + H2OCa(OH)2Exotrmica, Hr = -65,2 kJ/mol CaO

Por lo tanto la fabricacin de cales comprende dos procesos qumicos: calcinacin e hidratacin, a lascuales van asociados las operaciones de transporte, trituracin y pulverizacin de la caliza adems de laseparacin por aire y el almacenamiento adecuado de la cal obtenida para evitar los procesos derecarbonatacin:

Ca(OH)2+ CO2CaCO3+ H2O

Fundamentaremos nuestro estudio principalmente sobre la cal apagada. Ya que es la forma en que secomercializa mayoritariamente ste producto, debida a su nula reactividad frente al agua, que la diferenciade la cal viva. ste motivo la hace mucho ms segura para su manipulacin, transporte y operatividad. Deaqu en adelante, salvo aclaracin, cuando se mencione la palabra cal, se referir a la cal apagada.

Ciclo de la cal.

1La caliza es una roca sedimentaria compuesta mayoritariamente por carbonato de calcio (CaCO3), steltimo tambin denominado calcita. Puede contener pequeas cantidades de minerales como arcilla,hematita, siderita, cuarzo, etc., que modifican (a veces sensiblemente) el color y el grado de coherencia dela roca. El carcter prcticamente monomineral de las calizas permite reconocerlas fcilmente gracias a

dos caractersticas fsicas y qumicas fundamentales de la calcita: es menos dura que el cobre (su durezaen la escala de Mohs es de 3) y reacciona con efervescencia en presencia de cidos tales como el cidoclorhdrico.


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La cal hidratada es un hidrxido que en solucin de agua es alcalino, disminuye el valor del pHabsorbiendo iones de hidrgeno.

Durante el proceso de hidratacin o apagado, la cal libera rpidamente una gran cantidad de calor. Unavez apagada, la misma reacciona con el dixido de carbono del aire (CO 2), proceso que se denominarecarbonatacin, y vuelve a formar carbonato de calcio adquiriendo las propiedades que poseaoriginalmente como piedra (la calcinacin es una reaccin reversible).

Tipos de cales.

Dentro de las cales hidratadas, se pueden definir dos tipos principales:

Cal hidrulica: despus de amasadas con agua, se endurecen al aire, y tambin en agua, siendoesta ltima propiedad la que las caracteriza.

Cal area: tiene la propiedad de endurecerse nicamente al aire, despus de amasado con agua,

por la accin del anhdrido carbnico.

La cal viva no merece algn tipo especial de clasificacin, slo se mencionar que existen las calesclcicas, cuya composicin mayoritaria es CaO, y las dolomticas. stas ltimas se caracterizan por serobtenidas mediante la calcinacin de piedras calizas con contenido de magnesianas (dolomitas, MgCO3),pueden contener hasta un 50 % de xido de magnesio (MgO) pero slo un 10 % de ste xido essuficiente para lograr una cal dolomtica. De acuerdo al origen de las calizas pueden tambin contenerarcilla. Su caracterstica principal es la presencia de oxido de magnesio y su hidratacin ms lenta.

Composiciones tpicas comerciales

COMPOSICIN DE CAL VIVA - OXIDO DE CALCIO

CaO - Oxido de calcio: 92% / 94%

MgO - Oxido de magnesio: 0,7% / 1,5%

R2O3- Oxidos metlicos: 0,3% / 0,5%

Insolubles en HCl (Silicatos): 1,5% / 2,5%

P.P.C.- Prdidas por calcinacin: 3% / 5%

OXIDO DE CALCIO ACTIVO (CaO) : 84% - 87%.


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CAL HIDRATADA - HIDRXIDO DE CALCIO

ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO, COMPOSICIN QUMICA MEDIA PONDERADA

DIFERENTES USOS DE LA CAL EN LA INDUSTRIA

Industria Minera.

Tanto la cal viva como la hidratada son ampliamente utilizadas en la extraccin de minerales no ferrosos .Por ejemplo: en el proceso de flotacin del cobre, la cal acta como agente estabilizador y mantiene laalcalinidad en niveles adecuados; en la extraccin del mercurio, la cal se usa para eliminar el azufre; ; en laextraccin de oro y plata, la cal es utilizada para disminuir las prdidas de los agentes flotantes y el controldel pH; tanto en la extraccin de zinc como de nquel y plomo, entre otros minerales, tambin se empleacal

Industria del Acero.

La cal viva clcica y la cal viva dolomtica son comnmente utilizadas en hornos convertidores de oxgeno(BOF) y hornos elctricos (EAF), donde ayudan a la formacin de escoria para eliminar impurezas comosilicn y fosfuros. La cal tambin se utiliza para mejorar la productividad en el proceso de aglomeracin delmineral.

Industria del Papel.


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La cal es utilizada en la reconstitucin de la solucin de soda custica durante el proceso de elaboracinde la pulpa. Se emplea tambin como reactivo en el proceso de suavizado de agua de proceso.

La Cal es tambin utilizada en el proceso de fabricacin de carbonato de calcio precipitado, este es unaditivo utilizado en la fabricacin de papel para realzar su blancura y textura.

Industria Alimenticia.

En los procesos de almacenamiento de frutas y vegetales frescos, los mismos son colocados enrecipientes con cal hidratada dentro de cmaras de refrigeracin con el objeto de absorber el dixido decarbono que estas exudan tales. De esta forma se mantienen las cmaras con un ambiente rico enoxgeno y bajo en dixido de carbono que permite conservar frescos los alimentos por perodos ms largos

En la produccin deazcar de caa,el crudo de los jugos de azcar se reactiva mediante el uso de cal,formando un sucarato de calcio insoluble, el cual luego es filtrado para retirar materiales fosfticos y cidosorgnicos. Posteriormente el sucarato de calcio reacciona con dixido de carbono producindose sacarosay carbonato de calcio.

Industria del Vidrio.

En la industria del vidrio se utiliza cal dolomtica de alta pureza, como fuente de magnesio ,la misma actacomo estabilizador mejorando la resistencia del vidrio al ataque qumico y del medio ambiente.

Industria de la Pintura.

La cal se utiliza en la mayora de las composiciones de pinturas a base de agua. Posee adems diversosusos en la fabricacin de pinturas, ya sea como agente protector, componente de pigmento, reactivoqumico o aglutinante. Asimismo, es utilizada en la produccin de diversos pigmentos.

Industria de Curtiembre.

En las curtiembres la utilizacin de cal viva es fundamental en el proceso de pelambre, se emplea cal vivay sulfuro de sodio para eliminar la epidermis de la piel, adems del pelo que la recubre. La cal devuelve elestado hmedo inicial a aquellas pieles que se conservaron antes de ser llevadas a la curtiembre y permitela limpieza y desinfeccin de las mismas. En esta etapa las aguas de efluente presentan un elevado pH.

Industria Qumica.

La cal tiene numerosas aplicaciones en la industria qumica gracias a sus propiedades y preciocompetitivo.

Se emplea en la produccin de qumicos tales como xido de propileno, carbonato de sodio y glicerina, as

como reactivo en la produccin de compuestos a base de calcio y en procesos donde se requierencambios de pH.

La mayora de las aguas de proceso en la industria qumica requieren de tratamientos con cal para corregirsu pH y contenido de minerales. Las aguas residuales cidas tambin pueden ser tratadas con cal antesde ser recicladas o desechadas.

Agroindustria.

Diversas mezclas de cal, piedra caliza y dolomita son utilizadas en la agricultura y el tratamiento debosques. En ambos casos mediante su utilizacin, se regula la acidez de los suelos y aportan nutrientestales como magnesio y calcio.

Estos nutrientes son esenciales tanto para el saludable crecimiento de las plantas como para incrementarel rendimiento de las explotaciones agrcolas.


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Neutralizacin de cidos.

En los procesos industriales se generan desperdicios cidos, que requieren su posterior neutralizacin.Para lograr esto, la neutralizacin con cal es la mejor solucin. La neutralizacin de desperdicios cidos,requiere elevar el pH, usualmente mediante la adicin de un qumico alcalino como la cal. Aunque existenotros productos qumicos que pueden ser utilizados, estos presentan algunos problemas tales como su alto

costo, compleja manipulacin, alta cantidad de slidos disueltos en los efluentes, etc. Por tales razones esque la cal es el material de neutralizacin ms utilizado.

En el siguiente cuadro, puede observarse una comparacin de distintos agentes neutralizantes, donde lacal, por su bajo costo y la baja cantidad de slidos disueltos, es la opcin mas utilizada en la neutralizacinde cidos.

Residuos qumicos, orgnicos y radioactivos.

La cal es utilizada en el tratamiento de residuos de cidos orgnicos e inorgnicos y en la produccin deproductos qumicos y farmacuticos, los cuales son neutralizados antes de su deposicin. Asimismo, la cales tambin utilizada para el tratamiento de animales muertos que hayan tenido contacto con radiacin.

Residuos Peligrosos.

La cal se emplea en el tratamiento de una amplia variedad de desechos peligrosos, como agenteneutralizante y/o precipitante de metales pesados.

Deshidratacin.


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Las cales vivas reaccionan ante el contacto con el agua incrementando la temperatura y consumiendo lamisma. Por su parte, las cales hidratadas poseen un alto poder de absorcin de la humedad. Ambos tiposde cales son utilizados en diversos procesos productivos para deshidratacin.

DEFINICINICIONES SEGN NORMA IRAM 1646:

CALES:1. Clasificacin de las Cales.

CLASE TIPOS COMERCIALESTIEMPO DEFRAGUADO

MEDIO EN QUE FRAGUANNDICE DEHIDRAULICIDAD

Grasa 0,00 al 0,05

ridaSolo al aire seco

0,00 al 0,05CALAREA

Fuerte

Masde 30das

En un medio algo hmedo 0,05 al 0,10

Dbilmente 16 a 30 das 0,10 al 0,16

Medianamente 10 a 15 das 0,16 al 0,31Propiamente 5 a 9 das 0,31 al 0,42

CALHIDRAULICA

Eminentemente 2 a 4 das

Tanto en aire seco, si se

las mantiene hmedas,como enagua.

0,42 al 0,50

2. Cales Areas: Frmulas Qumicas, Mineral, Producto (Mecanismo de Endurecimiento).

La cal area en estado de pureza es Oxido de Calcio (CaO) y se obtiene por calcinacin de las piedrascalizas, constituidas por carbonato de calcio (Ca CO3), de la que se elimina el anhdrido carbnico, lareaccin es:

CO3Ca + (3,15 MJ por kg de cal )Ca O + CO2, 900 -1000 C

CaCO3+ calor CaO + CO2(gas) Hr= 1.778,6 kJ/kg CaCO3

Reversible, la recarbonatacin se produce aumentandola presin parcial de CO2 y aumentando latemperatura

Segn la naturaleza del yacimiento, se obtienen los distinto tipos de cales areas, denominadas: CalGrasa, Cal rida y Cal Fuerte, cuando la caliza es casi pura, con algo de magnesio o arcillosarespectivamente.

Las cales areas no endurecen si no estn en contacto con el aire o se encuentran en ambientes muyhmedos. El endurecimiento se produce por la accin simultanea de tres procesos: Desecacin, Absorcin

del anhdrido carbnico del aire (CaO + CO2CO3Ca, para formar la piedra original) y por la Accin lentasobre la cal de la slice contenida en la arena.

3. Diferencia entre cal viva y cal apagada.

El oxido de calcio en estado anhdrido (CaO) se denomina Cal Viva, si en este estado se le agrega agua,comienza su apagado, se observa un gran desprendimiento de calor y vapor de agua, la temperatura deeleva a mas de 150 C de temperatura; por este proceso se transforma a la cal viva en Cal Apagadao CalHidratada, que en esencia es hidrxido de calcio (Ca (OH)2).

4. Propiedades fsicas de las cales areas (Norma IRAM 1626).

La norma IRAM 1626 establece las caractersticas, propiedades o requisitos que debe cumplir la cal areahidratada, en polvo para construccin, a la que define como el producto obtenido de la cal viva area en


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polvo, por un proceso de hidratacin, que endurece al aire por un proceso de desecacin, cristalizacin ycarbonatacin.

TIPO I TIPO IIREQUISITOS UNIDAD

MIN. MX. MIN. MX.

MTODO DEENSAYO

Material retenido en el tamiz IRAM 600 (N30)

0.5 1.5


5

Finura


15 20

Plasticidad Emley

g / 100 g

180 150

Expansin en Autoclavemm / 100mm

2 2

IRAM 1695

5. Propiedades fsicas de las cales hidrulicas (Norma IRAM 1508).

La norma IRAM 1508 establece las caractersticas, propiedades o requisitos que debe cumplir la cal naturalhidrulica clcica hidratada, en polvo. Define a esta como el producto obtenido por un proceso dehidratacin que transforma la cal viva en un polvo seco constituido en su mayor proporcin por hidrxido decalcio [Ca(OH)2] y cantidades apropiadas de compuestos silicoaluminosos, que aseguran elendurecimiento bajo el agua de los morteros que con l se preparen.

CLASEA CLASE B CLASE CREQUISITOS FSICOS UNIDAD

MIN.MX.

MIN.MX.

MIN.MX.

MTODODE

ENSAYO

Material retenido en el tamiz IRAM 297 1 1 1

Material retenido en el tamiz IRAM 177 7 7 7Finura

Material retenido en el tamiz IRAM 74 g / 100 g

15 15 15

7 das 1.5 1.0 0.5 Resistencia a la compresin

28 dasMPa

Igual o mayor que a los 7 das.

Expansin en Autoclavemm /100mm

1 1 1

IRAM1695

PROCESO PRODUCTIVO

YACIMIENTO

El proceso de produccin de la cal comienza desde la seleccin de la materia prima requerida, piedracaliza, carbonato de calcio (CaCO3) de elevada pureza, que proviene de la explotacin de yacimientos.

Estudios geolgicos de detalle efectuados sobre el mismo permiten determinar las reservas medidas, entoneladas, con su correspondiente ley media ponderada (%) de carbonato de calcio.


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.

TRITURACIN

El material obtenido de la explotacin de los yacimientos es sometido a un proceso de trituracin primariamediante triturador de mandbulas, para luego proceder a su clasificacin granulomtrica en zarandavibratoria, a efectos de lograr uniformidad de tamao y una curva granulomtrica "cerrada" en respuesta arequerimientos cualitativos de su posterior proceso de calcinacin.

CALCINACIN

La piedra caliza es transformada en cal viva en hornos verticales, utilizando en el proceso de calcinacin elsistema de lecho mixto, mediante el uso de carbn residual de petrleo como combustible.

La operacin logra, a travs del control de la ventilacin forzada a que se somete la unidad, dominio de lasdiferentes ocurrencias durante las etapas o zonas de precalentamiento, calcinacin, terminacin y

enfriamiento, en que se clasifican los procesos y de extremada importancia en la correcta calcinacin conla tecnologa empleada.

la cal viva obtenida de los hornos, es retirada y vendida como tal en cierta proporcin, el resto es sometidoa hidratacin.

Proceso de calcinado

El proceso de calcinacin de la caliza ocurre en hornos del tipo rotatorio y vertical, pero la caliza que seintroduce a estos hornos no puede ser cualquier caliza:

La caliza no puede ser muy porosa o muy hmeda debido a que esto aumenta la demanda de

combustible.


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La caliza utilizada no debe tener impurezas del tipo partculas de Si debido a que esta reaccionacon el CaO formando silicatos, los cuales se acumulan en el fondo de los hornos, obstruyendo elpaso del material

Ejemplos de hornos de calcinado.

Los hornos utilizados son de distinto tipo, estos pueden ser:

Rotativos.

Usados generalmente para calcinar una caliza con un tamao pequeo de partcula (6-60 mm).

Equipados generalmente con calentadores previos y refrigerantes.

Estn mejor equipados para la obtencin de una cal de calidad debido a su instrumentacin.

Produce una cantidad mxima de cal por hombre-hora.

Su gran desventaja es su alto consumo de combustible.

Ms del 50% de la cal que se produce en EEUU se realiza en este tipo de hornos.

Horno rotatorio con precalentador

El horno rotatorio con precalentador se utiliza preferentemente para la calcinacin de caliza y dolomitacuando se dan las siguientes premisas:

Elevadas producciones de horno: >1000 t/d.

Reducido tamao de alimentacin, por ejemplo 15 45 mm.

Mxima flexibilidad a la hora de seleccionar el combustible.

La produccin de cales con bajo contenido de azufre, utilizando combustibles baratos altamentesulfurosos.


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El rendimiento de un horno rotatorio aumenta claramente cuando se utiliza junto a un precalentador,que usa los gases de escape del horno para precalentar y desacidificar parcialmente la caliza. Elprecalentador de diseo modular desarrollado por Polysius y Maerz combina la eficaz transmisin delcalor con una ptima accesibilidad para realizar trabajos de mantenimiento con la instalacin enmarcha.

Nuestra tecnologa se centra en el Know-how conjunto de Polysius y Maerz: Polysius aporta su largaexperiencia en la construccin de hornos rotatorios y su gran capacidad en I&D, mientras que Maerzcontribuye con su profundo conocimiento sobre el proceso de fabricacin de la cal, como por ejemplosobre las corrientes de gas en amontonamientos de material, o sobre el tratamiento de las formacionesde polvo y adherencias en la fabricacin de cal viva.

Singular es el bypass de azufre desarrollado por Polysius. El mismo permite la fabricacin de una calpobre en azufre a partir de combustibles baratos y frecuentemente muy ricos en azufre, para serutilizada por ejemplo en la industria del acero. En este innovador sistema se separan la corriente dematerial y la corriente de gas de escape entre el cabeza del horno y el precalentador, siendo as que elmaterial es sometido a un tamizado en caliente y consiguiente clasificacin a fin de separar la fraccinfina con el alto contenido de azufre.

Factores que influyen en las propiedades de la cal obtenida:

Muchas de las propiedades de la cal dependen de la calidad de la caliza utilizada como tambin delproceso de calcinado, y de estas propiedades, dependen los usos que se le de a la cal aqu hay unbreve resumen de estos factores que influyen en las propiedades de la cal obtenida:

La dureza de la cal obtenida, depende de las impurezas de la caliza utilizada como tambin de latemperatura de calcinacin, una impura, da una cal dura si se calcina a temperaturas elevadas.

La porosidad - y como consecuencia la densidad de las cales tambin depende de la temperatura decalcinacin, a mayor temperatura menor porosidad y por lo tanto una mayor densidad, como

consecuencia de esto a mayor temperatura, la cal va perdiendo actividad qumica, es por esta razn


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que conviene sintetizar la cal a temperaturas lo mas cercanas a la temperatura de disociacin de lacaliza.

Las calizas que contienen entre un 15 30 % de materia arcillosa produce cales altamente hidrulicas(cales cementicias).

A altas temperatura adems se forma una costra que no permite el flujo de CO2 al exterior de lapartcula.

Verticales.

Diseo y Funcionamiento:

Un horno de cal es una construccin en la cual la piedra caliza es calentada a una temperatura tal quelibere el CO2, convirtiendo la piedra en cal viva. El calor es proporcionado por combustibles

2adecuados que pueden ser colocados en capas entre la piedra caliza o mezclados con sta, para steprocedimiento el combustible utilizado preferentemente es carbn (slido).

Alternativamente, pueden adaptarse para utilizar combustibles gaseosos o lquidos. stos soninyectados por los lados del horno o quemados en cmaras adyacentes, desde las cuales los gasescalientes ingresan al horno.

Es necesario un control cuidadoso para mantener la temperatura correcta el tiempo suficiente comopara calcinar completamente la piedra. La piedra caliza subhorneada no se hidratar, mientras que elmaterial sobrehorneado es muy duro y denso para apagarse, o se hidrata muy lentamente.

Como la variedad de tipos de horno es muy amplia, aqu slo los describiremos en trminos generales.Los ms sofisticados (ejem. hornos con lechos fluidos y rotatorios) no sern tratados, aunque enciertas situaciones su empleo pueda ser valioso de tomar en cuenta.

De cuba simple.

Pueden utilizarse para rgimen de trabajo del tipo intermitente o por lotes, y continuos.Generalmente son empleados en lugares remotos, en donde se encuentra el yacimiento (paraabaratar costos de traslado).

Los del primer tipo son cargados con piedra caliza y encendidos hasta que toda la piedra ha sidococida. Luego de enfriar, se extrae la cal viva, se vuelve a cargar con piedra caliza y nuevamentese enciende el horno. La eficiencia del combustible naturalmente es muy baja, ya que las paredesdel horno tienen que ser recalentadas cada vez que se enciende un nuevo lote. Por otro lado,necesita muy poca atencin durante el quemado. El combustible se quema debajo de la piedracaliza (en hornos de llama o de tiro de aire superior) o dentro del lote completo (en hornos dealimentacin combinada).

En los casos donde puede asegurarse una produccin continua, se prefiere a la intermitente: lapiedra, alimentada por la parte superior, cae gradualmente en la zona de coccin, luego en la zonade enfriamiento, y finalmente es extrada por abajo, dejando sitio para la siguiente carga, y assucesivamente. La capa superior es precalentada por los gases de evacuacin y el aire queingresa por dedujo es precalentado por la cal viva en enfriamiento, obteniendo as, el mximo uso

2Es fundamental conocer el poder calorfico (PC) de un combustible. ste dato proporciona la cantidad deenerga por unidad de masa volumen que libera el combustible al ser quemado. Con sta informacin, y

la estequiometra de reaccin se estima el costo de calcinacin, y se tiene una referencia para conocer laproduccin de cal viva respecto a la unidad de combustible utilizado (masa o volumen).


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del calor disponible. El rgimen continuo minimiza el consumo de combustible para calentamiento yadecuacin del horno propiamente dicho.

Las principales caractersticas del diseo y consideraciones del funcionamiento son:

Cimientos y base del horno: construido sobre un terreno firme y con las dimensiones adecuadas

para soportar al fuste y al contenido del horno; es necesaria la asesora de un ingeniero.

Forma y dimensiones del fuste: el rea de la seccin transversal est relacionada a la produccindeseada (regla del pulgar: 1 m2 produce aproximadamente 2,5 t /d); una planta circularproporciona una mejor distribucin del calor; la relacin entre altura y dimetro debe ser al menosde 6:1 para un flujo de gas ptimo; la altura debe estar relacionada al tipo de piedra caliza, ya quelas piedras suaves tienden a molerse bajo la presin, restringiendo as el flujo del gas (los hornospara tiza blanda no deben exceder de 5 m de alto); los fustes que se adelgazan hacia la partesuperior (a un ngulo aproximadamente. de 3C) minimizan las piezas colgantes (piedras que seadhieren a los lados y forman arcos).

Paredes estructurales: deben soportar la presin lateral de la piedra caliza (proporcionando un

mayor grosor de la pared en la base, o contrafuertes, o mediante bandas de traccin de acero aintervalos de 80 cm., tal como los desarrollados por la Khadi and Village Industries Commission,Bombay); deben resistir el agrietamiento que podran ocasionar la expansin del calor (empleandopequeos ladrillos en lugar de bloques grandes, y mortero de arena y cal en juntas angostas);espesor de la pared de 50 cm. como mnimo para un buen comportamiento trmico; materialresistente a los agentes atmosfricos (piedra natural o ladrillos bien cocidos) al menos para lashiladas del muro superior.

Revestimiento: espesor de 22 cm como mnimo, en la parte superior del horno, resistente a laerosin (ejem. piedra dura o ladrillos azules especiales); en la zona de coccin y debajo, resistenteal calor y a la accin qumica (ladrillos refractarios duros, de textura fina colocados con juntas muyfinas de mortero de arcilla cocida).

Aislacin: usualmente de 5 a 10 cm. de espesor, entre la pared y el revestimiento para retener elcalor en el horno, especialmente alrededor de la zona de calcinacin; hay diferentes aislantes(ejem. vacos de aire, ceniza de cscara de arroz u otra puzolana, rido ligero, lana mineral).

Aberturas para gases de evacuacin:

Ubicada en la parte superior (la misma que para la alimentacin de caliza), preferiblemente contapa y una chimenea ms all de abertura.

En la parte inferior para que el aire fluya hacia adentro y para retirar la cal viva enfriada, por lo que

con una abertura simple en el centro (de tipo hacia adentro) el control del tiro de aire es ms fcilque con dos o ms aberturas (de tipo hacia afuera); alrededor del horno a diferentes niveles comoorificios para atizar e inspeccionar, usualmente del tamao de un ladrillo (el cual es empleado paracerrar), para aflojar regularmente los terrones de caliza amontonados y para controlar latemperatura dentro del horno.

Chimenea: entre 2,5 y 6 m. de altura, para mejorar el tiro de aire y proporcionar as suficienteoxigeno para la combustin, para enfriar la cal viva, y para alejar los gases de evacuacin de losoperarios que cargan el horno.


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Actualmente existen hornos ms modernos.

-De cuba doble. Flujo en paralelo.

Este tipo de horno se caracteriza por poseer dos cubas paralelas unidas entre s por un canal de

flujo. Esta disposicin permite la calcinacin en corriente paralela, es decir, el flujo paralelo delmaterial alimentado y de los gases de combustin en una de las cubas y el precalentamientoregenerativo del material alimentado en la otra cuba por efecto de la mezcla de gases decombustin y aire de refrigeracin.

El principio de flujo paralelo crea unas condiciones perfectas para la fabricacin de cal vivaaltamente reactiva y dolomita calcinada.

Los hornos PFR (por sus siglas en ingls Parallel Flow Regenerative) estn disponibles paraproducciones entre 100 y 850 t/d, pudiendo utilizarse combustibles gaseosos, lquidos opulverizados para el calentamiento.

El consumo trmico se sita en valores alrededor de 3600 kJ/kg de cal (850 kcal/kg o 3,1 MMBTU/t) siendo as los ms bajos de entre todos los hornos de cal.

Las granulometras de la caliza de la dolomita a calcinar se sitan normalmente entre 25 y 180mm (1 y 7).

El esquema a continuacin muestra el modo de funcionamiento de un horno PFR, ilustrando lasdos fases del flujo de gas. Dos cubas, sealadas con 1 y 2, reciben el material a calcinar. Novienen representados en este esquema el sistema de alimentacin de las piedras, las compuertasde reversin para el combustible, el aire de combustin y los gases de escape, as como tampocoel sistema de descarga de la cal. En funcin de la capacidad del horno, las cubas son alimentadassimultnea o alternativamente con las piedras.


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La cal es descargada de forma continua en la parte inferior de ambas cubas. El combustible esalimentado, sin embargo, solo a una de las dos cubas. En el esquema representado el combustiblese aporta a la cuba 1, la cuba de combustin, mientras que la cuba 2 acta como cuba sin procesode combustin o cuba de gas de escape. El combustible es aportado a travs de varias lanzas dequemador, que se encuentran montadas verticalmente en el material amontonado en la zona deprecalentamiento. El extremo inferior de los tubos de las lanzas marca el final de la zona deprecalentamiento y el comienzo de la zona de calcinacin. El combustible aportado a travs deestos tubos de lanzas se distribuye uniformemente sobre toda la seccin de la cuba.

El aire de combustin se aporta bajo presin desde el extremo superior de la zona deprecalentamiento sobre las piedras amontonadas. Todo el conjunto del horno se encuentra bajopresin. El aire de combustin recibe un calentamiento por las piedras en la zona deprecalentamiento, el regenerador, antes de mezclarse con el combustible en el extremo inferior delas lanzas. La llama del combustible est en contacto directo con el material a calcinar, mientras

que los gases de combustin y el material fluyen por la zona de combustin de arriba a abajo(calentamiento de flujo paralelo).

Los gases de escape fluyen a travs del canal de flujo conexin desde la cuba de combustin ala cuba que no est en combustin, donde son conducidos hacia arriba en contracorriente delmaterial. Los gases de escape transmiten su calor a las piedras amontonadas, contribuyendoadems en una pequea medida al proceso de calcinacin.

Cada una de las cubas sufre perodos de combustin y de contracorriente de aprox. 12 15minutos de duracin. La conmutacin de cuba de combustin a cuba de gas de escape sedenomina reversin. La cal calcinada se descarga de forma continuada durante todo el tiempo decombustin desde las dos cubas con ayuda de platos de descarga a una tolva que est bajopresin. Igualmente de forma continuada se aporta aire de refrigeracin por el extremo inferior de

ambas cubas, para reducir la temperatura del producto calcinado antes de pasar a la tolva dedescarga. Durante los tiempos de reversin, cuando el horno est despresurizado, el productocalcinado es descargado desde las tolvas debajo de los platos de descarga a una tolva comnsituada debajo, y desde all continua el proceso de transporte mediante transportador vibrante ybandas transportadoras.


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Un gran horno diseo Maerz el ms grande del pas, en Los Berros; funciona a gas y a carbn.

HIDRATACIN

Obtenida la cal viva, parte de su produccin es derivada a la fabricacin de cal hidratada o hidrxido decalcio, proceso que requiere de una molienda previa de la cal viva para su posterior prehidratacin comoprimera etapa de apagado de la cal mediante la inyeccin de cantidades precisas de agua respondiendo adosificacin segn balance qumico de reaccin y bajo condiciones trmicas especficas atendiendo a lo

exotrmica de la reaccin mencionada.

Una 2 etapa, consiste en el tratamiento del material resultante en el hidratador. El cual puede seratmosfrico (por rebalse) a presin:

Hidratador por rebalse: la cal viva ingresando por un extremo del equipo, mientras untransportador helicoidal situado en el fondo transporta el producto a la salida a medida que vareaccionando, generando corrientes de avance-retroceso (retromezclado) obteniendo la calhidratada por el extremo opuesto a la alimentacin. Es un recipiente atmosfrico, es decir, estabierto a la atmsfera, y la presin reinante en el sistema es la atmosfrica.

Hidratador a presin: Una bomba de desplazamiento positivo toma el producto semihidratadoEs un equipo cerrado, ste sistema aprovecha el calor desprendido en la hidratacin,

acumulando presin debido al vapor de agua que se genera durante la hidratacin. El sistemaes agitado con un complejo sistema de agitacin con retromezclado (paletas fijas en el cuerpodel hidratador y mviles de forma helicoidal). De sta manera le producto hidratado esexpulsado por un orificio a altas velocidades (debido a la presin imperante dentro del reactor apresin). El flujo de cal hidratada ms los restos de agua es impactado contra una pantallasituada dentro de un separador de vapor (secador), donde el agua en exceso que posee elproducto es desprendida de la cal hidratada por diferencias de presin (la presin reinantedentro del secador es la atmosfrica).

En estos equipos es donde se concluye la reaccin y formacin del compuesto qumico resultanteCa(OH)2, (hidrxido de calcio).

CLASIFICACIN


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La cal hidratada resultante del proceso qumico como un polvo finamente dividido y extremadamenteblanco, es sometida a transporte, clasificacin granulomtrica en separador areo mecnico (separadorcentrfugo), el que permite un ajuste controlado de la granulometra requerida separando los gruesos yreprocesndolos a travs de un molino de bolas, obtenindose al final los productos que responden adiferentes calidades qumicas, en funcin de su cal viva origen, y en funcin de la clasificacingranulomtrica obtenida en el separador.

Los distintos productos obtenidos en funcin de la granulometra y la composicin es almacenado en silospara su posterior embolsado (en caso que as sea vendido) y despacho.

CONTROL DE CALIDAD

Las diferentes etapas descriptas en el proceso, son monitoreadas por personal capacitado y entrenado delDepartamento de Control de Calidad.-

A travs de muestreos aleatorios y sistemticos y la disponibilidad de un laboratorio propio, para larealizacin de los anlisis qumicos y fsicos requeridos, normaliza segn procedimientos especficos, unpermanente seguimiento y control de la totalidad de productos involucrados en las diferentes etapas del

proceso, dirigidos a asegurar la plena satisfaccin de nuestros clientes.

DESPACHO

La tecnologa de avanzada utilizada en los procesos productivos generan una importante capacidad deproduccin, que debe conjugarse con amplitud de depsitos cerrados que permiten disponer de unimportante stock, en forma permanente para toda la lnea de productos, los que apoyados por unaimportante estructura de montacargas / autoelevadores, que conjuntamente a la flota de transporte decargas propios camiones contratados, posibilita la satisfaccin del cliente, segn requerimientos entiempo y forma.

EQUIPAMIENTO UTILIZADO EN LAS OPERACIONES INTERMEDIAS PARA LA OBTENCIN DE CAL


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Elevador a cangilones

Triturador de mandbulas


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Molino de martillos


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Separador centrfugo

Molino de bolas


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Bomba de desplazamiento positivo:


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produccion de cal - guia

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