Materia Prima y Procesos de Obtención y Fabricación Del Yeso y La Cal

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    MATERIA PRIMA Y PROCESOS DEOBTENCIÓN Y FABRICACIÓN DEL YESO Y 

    LA CAL

      YESO

    El yeso es un cristal ligero y suave compuesto de agua, sal y calcio. Se puede rayarcon la uña y se disuelve en agua debido al alto contenido de sal. Es ligero, y suamplia disponibilidad ha hecho del yeso un material popular para añadir a las placasde construcción en seco.

    NATURALEZA DEL YESO

    Se conocen tres formas principales del sistema sulfato cálcico – agua, que son:

    S!"a # $ % &dihidratado'

    S!"a # ( % &hemihidratado'S!"a &anhidrita'

    )a roca, llamada piedra de yeso o alge* se encuentra frecuentemente a la

    naturale*a y está formada por sulfato cálcico dihidratado 

    Esta roca es la materia prima para la fabricación de yeso, que se obtiene por ladeshidratación parcial. Sometida a temperaturas no mayores a +-" pierde +(mol/cula de agua, formando sulfato cálcico hemihidratado.

    Este yeso cocido y pulveri*ado, amasado con agua se rehidrata, formando de nuevoel dihidrato. 

    0l amasar el yeso con agua, se obtiene una pasta plástica, que endurece

    rápidamente, proceso este que se llama fraguado.0 temperaturas mas elevadas el dihidrato pierde toda el agua, formando laanhidrita soluble que es muy inestable y que pasa fácilmente a hemihidrato alabsorber agua de la atmósfera.

    Si se eleva mas la temperatura se forma la anhidrita insoluble que es estable y nofragua si no se le agregan acelerantes o catali*adores.

    0 temperaturas mayores, se forman yesos hidráulicos que requieren para su usootros tratamientos.

    Se pueden clasi1car los sucesivos estados del yeso, seg2n temperaturas crecientesde deshidratación, de la manera siguiente:

    + 3emperatura ambiente: S!"a # $ %$ 4ihidrato o alge*

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    Fabricación del Yes

    "omo el yeso es un material barato, todas las operaciones de fabricacióntambi/n deben ser baratas.

    E5tracción de la piedra de yeso: Se hace por procedimientos corrientes, a

    cielo abierto o en galer6as, seg2n la disposición de la cantera, y como no esuna roca dura, se emplean barrenos de pólvora negra o de mina, procurandoque se fragmente con el ob7eto de reducir lo más posible la trituración.

     3rituración: Se emplean trituradoras de mand6bula, molinos de martillo,molinos de cono, etc.

     3rituradora de mand6bula 8olino de martillo 8olino de cono

    0 continuación se muestra el proceso de fabricación del yeso.

    ! E"TRACCIÓN

    El sulfato de calcio di hidratado se e5trae de las minas. El tamaño de laspiedras puede ser de hasta 9- cm de diámetro.

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    ! SELECCIÓN DE LA MATERIA PRIMA

    Se hace una minuciosa selección de la piedra de yeso natural, posteriormentese almacena para su uso en el proceso de calcinación dependiendo del tipo de

    yeso a fabricar.

    ! CALCINACIÓN

    na ve* seleccionado el yeso crudo, se somete a una deshidratación parcialcon una t/cnica de calcinación a altas presiones con un riguroso control detiempo y temperatura, obteniendo cristales de m6nima porosidad y formaregular, que permitirán producir modelos de gran dure*a y resistencia. )aestructura y propiedades del producto 1nal dependen directamente de lascondiciones de calcinación empleadas.

    Des#idra$ación ccción

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    %orno rudimentario

     

    0utoclave

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    )a cocción se reali*a por diversos procedimientos, desde hornos r2sticos orudimentarios hasta sistemas muy controlados, de tipo continuo o discontinuo.

    %rns de ccción

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    %orno rotativo de contacto indirecto %orno rotativo decontacto directo

    ! TRITURACIÓN

    )a primera trituración, reduce el tamaño de las piedras para facilitar sumane7o a una dimensión inferior a +9 cm, la segunda trituración por medio dequebradoras permite reducir el tamaño de las piedras de ! a 9 cm.

    ! MOLIENDA Y CRIBADO

    )a operación posterior a la trituración es la molienda, el yeso calcinado esllevado a tolvas que dosi1can la cantidad de material proporcionado a losmolinos. )a proporción y distribución de los tamaños de part6cula es un factordeterminante con respecto a las propiedades del producto.

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     Mlienda &nal' na ve* concluida la cocción se le practica una moliendahasta llevarlo a la 1nura adecuada para su utili*ación. ;ara ello se usanmolinos de martillo, molinos giratorios o molinos desintegradores.

    MOLINOS (IRATORIOS MOLINOSDESINTE(RADORES

    ! PRESENTACIÓN

    Se fabrica en colores a*ul, ro*a, verde menta, ocre y blanco. Se envasa encubeta de polietileno de cierre herm/tico con $9

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    ! PRUEBAS DE ESTUDIO)as pruebas y e5perimentos de laboratorio se llevan a cabo en etapas deproducción para cada lote, para garanti*ar que todos los productos cumplanlas estrictas especi1caciones requeridas antes de ser envasados y e5pedidos.

    !

    ALMACENAMIENTO

    Se selecciona el empaque correcto para cada uno de los productos, ofreciendoenvasado de óptima protección que mantenga la calidad del producto durantetodo su trayecto hasta llegar al usuario 1nal.

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    LA CAL

    De&nición' )a cal es un producto obtenido mediante la calcinación de rocas ricas en CaCO) 

    &"arbonato de calcio', que puede contener además M*CO)  &"arbonato demagnesio' y pequeñas cantidades de otras sustancia, designadas i+,-re.as &arcillas, magnesia, hierro, a*ufre y materias orgánicas'.

    El CaO &o5ido de calcio' resultantes de la cocción de los carbonatos se llama calviva, la que se hidrata con adición de agua, tomando el nombre de cal hidratadao apagada.

    ELABORACIÓN

    En el proceso de fabricación podemos distinguir las siguientes etapas.

    + E5tracción de la materia prima.$ 3raba7os previos a la cocción.= "occión.

    )a cocción o calcinación de la cal comprende tres fases:

    a Evaporación del agua contenida a la piedra.b "alentamiento de la cali*a hasta la temperatura

    requerida para la disociación qu6mica.c Separación del dió5ido de carbono.

    ;roceso

    Endot/rmico

    "="a "$ # "a

    &"arbonato de "a.' &"alor' &0nh6drido "arbónico' &5ido de"alcio'

    El ciclo de la cal comien*a, con la e5plotación de la roca cali*a, queposteriormente es triturada y calcinada a una temperatura mayor a los >-- "para obtener la cal viva, misma que al contacto con agua en la correctaproporción, se hidrata para dar origen a la cal apagada que conocemoscom2nmente. 0 este material solemos suministrarle alg2n agregado 1no yagua, para la obtención de me*clas de albañiler6a. 0hora, una ve* que la calya aplicada en la construcción entra en contacto con el dió5ido de carbono de

    la atmósfera y se recarbonata:

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    ?@ecarbonatación: "a&%'$ # "$ A "a"= # %$

    Es decir se convierte en roca, de ah6 la durabilidad de las edi1cacionesantiguas, la resistencia que las me*clas de cal alcan*an al paso del tiempo essuperior a la de cualquier otra me*cla, no produce sales nocivas y por suelasticidad, evita retracciones posteriores.

    Prces De Ob$ención De Cal

    E/$racción0

    Se retira material vegetal, procediendo a perforar seg2n el plan de minadodiseñado, cargando despu/s los e5plosivos para el tumbe, se carga el materialya fragmentado y se trasporta al sistema triturador.

    Tri$-ración0

    )os fragmentos de roca se reducen de tamaño tami*ándolos, ya homog/neos,se transportan mediante bandas hacia los hornosB para rotatorios se requierentamaños pequeños.

    Calcinación0

    )a cal se produce por cocción de las rocas cali*as mediante Cu7os de airecaliente que circula en los huecos o poros de los fragmentos rocososB las rocaspierden bió5ido de carbono produci/ndose el ó5ido de calcio.

    Debido al tamaño y forma homog/nea de los fragmentos, la cocción ocurre de

    la periferia hasta el centro quedando perfectamente calcinada la roca.

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    En1ria+ien$0 ;osteriormente se somete a un proceso de enfriamiento paraque la cal pueda ser mane7ada y los gases calientes regresen al horno comoaire secundario.

    Ins,ección0

    El proceso siguiente es la inspección cuidadosa de muestras para evitarn2cleos o pie*as de roca sin calcinar.

    Cribad0

    Se somete a cribado separando a la cal viva en tro*o y segmentos de laporción que pasará por un proceso de trituración y pulveri*ación.

    Tri$-ración 2 ,-l3eri.ación0

    Este paso se reali*a con el ob7eto de reducir a2n más el tamaño y as6 obtener

    cal viva molida y pulveri*ada, la cual se separa de la que será enviada alproceso de hidratación.

    %idra$ación0

     "onsiste en agregar agua a la cal viva para obtener la cal hidratada. 0 la calviva y la cal alta en calcio se le agrega agua y es sometida a un separador deresiduos para obtener cal hidratada normal. nicamente la cal viva pasa porun hidratador a presión y posteriormente a molienda para obtenercal sider2rgica hidratada a presión.

    En3ase 2 e+bar4-e0

     )a cal es llevada a una tolva de envase e introducida en sacos y transportadaa trav/s de bandas hasta el medio de transporte que la llevará al cliente.

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    TIPOS DE CAL

    5 Cal 6i3a' Se obtiene de la calcinación de la cali*a que al desprender

    anh6drido carbónico, se transforma en ó5ido de calcio. )a cal viva debe sercapa* de combinarse con el agua, para transformarse de ó5ido a hidró5ido yuna ve* apagada &hidratada', se aplique en la construcción.

    5 Cal #idra$ada: Se conoce con el nombre comercial de cal hidratada a laespecie qu6mica de hidró5ido de calcio, la cual es una base fuerte formada porel metal calcio unido a dos grupos hidró5idos.

    )a formación de cal hidratada está acompañada de por un desarrollo

    considerable de calor y una e5pansión de $,9 a = veces su volumen primitivo.

    )as cales magn/sicas e5panden menos y desarrollan menos calor que lasgrasas. )a hidratación de las cales está acompañada del peligro deFquemarseG, debido al gran aumento de temperatura que se genera. )a calquemada parece ser qu6micamente inerte que no es apta para morteros. Elquemado se evita asegurando el 6ntimo contacto entre cada part6cula de calcon agua. Son necesarios un gran cuidado y un continuo me*clado

    El apagado de cales magras, magn/sicas y muy magn/sicas no presenta elpeligro del quemado. ;or el contrario, puede ocurrir con estas cales que el

    apagado no sea logrado totalmente.

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    )a cal puede clasi1carse seg2n el tiempo de apagado en: apagado lento&mayor o igual a =- min.', apagado medio &de 9 a =- min.' y apagado rápido&menor de 9! min.'

    5 Cal #idr7-lica' "al compuesta principalmente de hidró5ido de calcio, s6lica

    &Si$' y al2mina &0l$=' o me*clas sint/ticas de composición similar. 3ienela propiedad de fraguar y endurecer incluso deba7o del agua.

    )a cal es un elemento cáustico, muy blanco en estado puro, que proviene dela calcinación de la piedra cali*a. )a cal com2n es el ó5ido de calcio de fórmula"a, tambi/n conocido como cal viva. Es un material muy utili*ado enconstrucción y en otras actividades humanas. "omo producto comercial,normalmente contiene tambi/n ó5ido de magnesio, ó5ido de silicio y pequeñascantidades de ó5idos de aluminio y hierro.

    )a piedra cali*a es usada, directamente en su forma pura, o indirectamentecomo cal, en muchas industrias. )a producción de cal es uno de los procesosqu6micos más antiguo conocido por el hombre, data de civili*acionesancestrales como Hrecia, @oma y Egipto. %oy, la cal es usada en la producciónde cemento, 7abón, acero, caucho, productos farmac/uticos, barni*,insecticidas, alimentos para planta, alimentos para animales, papel, yeso.8uchos tipos de productos, producidos alrededor del mundo, son, en unaforma u otra, producidos empleando cal.