Diseño de una planta para la producción de cal
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GENERALIDADES La cal es el más ancestral y, al
mismo tiempo, el más actual de los productos químicos de origen natural conocidos y utilizados por el hombre en todo el mundo.
La cal es el producto para la construcción más antiguo que se conoce; con la utilización de cal se edificaron obras conocidas a nivel mundial que siguen en pie a pesar del paso del tiempo
LA PIEDRA CALIZA El carbonato más abundante en la
piedra caliza es el carbonato de calcio (CaCO3) que se halla en diferentes formas como calcita, aragonita que es una variación de la calcita formada a altas temperaturas
Los minerales más importantes del grupo de los carbonatos son la esmitsonita, la magnesita (MgCO3) y la dolomita (CaMg(CO3)2).
ORIGEN DE ORIGEN ORGÁNICO: Formada
por acumulaciones de restos calizos de seres vivos como: (conchas de moluscos, caparazones de foraminíferos, esqueletos de corales, etc )
DE ORIGEN DETRÍTICO: Resultado de la acumulación y compactación de barros calizos.
DE ORIGEN QUÍMICO: Formada por la precipitación de carbonato de calcio (CO3Ca).
COMPOSICIÓN QUÍMICA La caliza está formada de una serie de
compuestos químicos, en el que la presencia de los carbonatos de calcio y de magnesio es más significativa
Carbonato de calcio (CaCO3) Carbonato de magnesio (MgCO3) Sílice (SiO2) Alúmina (Al2O3) Óxido de hierro (Fe2O3) Óxido de potasio (K2O) Óxido de sodio (Na2O)
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
Porosidad
Dureza (Moh´s)
Gravedad específica
Densidad (kg/m3)
Densidad (kg/m3)
0.3%-12% 2 - 4 2.65 -2.75 2000-2800 Gris-color canela
El estudio y análisis de las propiedades físicas son de gran importancia en la obtención del producto final.
EJEMPLO: la caliza con alta porosidad produce un rápido régimen de calcinación y se obtiene cal viva mucho más reactiva
ESTUDIO DE LA CAL La cal es el producto que se obtiene
de la calcinación de la piedra caliza por debajo de la temperatura de descomposición del óxido de calcio. En este estado se denomina cal viva u óxido de calcio.
CAL VIVA: Es el material obtenido de la calcinación de la piedra caliza que al desprender anhídrido carbónico a 1000ºC aproximadamente, se transforma en óxido de calcio
CAL HIDRATADA: Se conoce con el nombre comercial de cal hidratada a la especie química de hidróxido de calcio
CAL HIDRÁULICA: Cal compuesta principalmente de hidróxido de calcio, sílica (SiO2) y alúmina (Al2O3) o mezclas sintéticas de composición similar
OBTENCIÓN DE LA CAL La producción de cal está basada disociación de caliza
con alto contenido de calcio y la caliza dolomítica.
OBTENCIÓN DE CAL CON ALTO CONTENIDO CALCIO. Reacción producida a 900°C aproximadamente,
dependi endo del tipo de piedra caliza
CaCO3+ calor → CaO + CO2
OBTENCIÓN DE CAL DOLOMÍTICA
Reacción producida a aproximadamente 750°C Ca CO3 • MgCO3+ calor → CaO • MgO+2CO2
HIDRATACIÓN DE LA CAL VIVA Una vez obtenida la cal viva se la
somete a un tratamiento con agua al cual se denomina cal apagada, cal hidratada o hidróxido de calcio, esta es una reacción es exotérmica, mostrada en la siguiente ecuación:
CaO + H2O → Ca(OH)2+ calor
Comúnmente se producen tres formas de cal hidratada:
Hidrato seco: Un polvo fino seco formado añadiendo agua suficiente para apagar la cal, que es secada por el calor generado.
Lechada de cal: Hecha de cal viva apagada con agua en exceso y agitándola bien, formando una suspensión lechosa.
Pasta de cal: Una masa viscosa formada por el asentamiento de los sólidos de la lechada de cal.