PLANTA DE PRODUCCION DE CAL HIDRATADA Y CAL VIVA 1. INTRODUCCION
La piedra caliza es usada, directamente en su forma pura, o indirectamente como cal, en muchas industrias. La producción de cal es uno de los procesos químicos más antiguo conocido por el hombre, data de civilizaciones ancestrales como Grecia, Roma y Egipto. Hoy, la cal es usada en la producción de cemento, jabón, acero, caucho, productos farmacéuticos, barniz, insecticidas, alimentos para planta, alimentos para animales, papel, yeso. Muchos tipos de productos, producidos alrededor del mundo, son, en una forma u otra, producidos empleando cal. La producción de cal es una parte integral de cualquier sociedad moderna. Sin embargo, muchas regiones aún usan cal importada de otras naciones del mundo, a pesar del hecho que la producción local sería menos cara. Lo que hace esta situación particularmente inusual es el hecho que la maquinaria y la asistencia técnica necesaria para producir cal está fácilmente disponible y es obtenida de un número de compañías ubicadas en países alrededor del mundo tales como Taiwan, en la República de China. Diferentes métodos y tipos de maquinaria pueden ser usados para producir cal, pero son poco comparable a los métodos y maquinarias empleadas por la planta descrita en este estudio. Esta es particularmente el establecimiento y operación de la planta, el cual puede ser operado con unos pocos trabajadores por turno (4 operarios) China ha investigado y desarrollado muchos procesos de la ingeniería química por más de 20 años y compañías de Taiwan han ganado reconocimiento internacional por la planeación, diseño y manufactura de equipos necesarios para producir un número de productos químicos incluyendo carbonato de calcio, dióxido de carbono comprimido, hielo seco y, por supuesto, cal viva y cal hidratada. Entonces, está claro que no es práctico para una región importar cal si puede en forma barata y fácil establecer una planta abasteciéndose de China para producir este sustancia natural ancestral, esencial para cualquier nación moderna. 2. INFORMACION GENERAL DEL PROCESO 2.1 DIAGRAMA DE FLUJO
2.2 DESCRIPCION DEL PROCESO
A. CAL VIVA 1. 2. 3. 4.
5.
Las piedras de cal minadas o desenterradas son aplastadas en rocas de tamaño más pequeño por una carrillera trituradora y luego es alimentada a tres cubiertas de filtrado por vibración la cual remueve cualquier fragmento grande o pequeño según el tamaño deseado. Después que han sido filtrados, las piedras de cal son pesadas en una correa transportadora con balanzas construidas, como cuando este es transportado en una grúa de salto. Las piedras de cal y el coque son elevadas a la parte superior del horno vertical donde son descargados. Las piedras calizas son desfragmentadas térmicamente en un horno donde la temperatura varía de 925¢XC a 1,340¢XC siendo mantenidas con el fin de alcanzar la temperatura de disociación de los carbonatos encontrados en las piedras de cal. El dióxido de carbono en el horno de gas es soplado dentro de un sistema de lavado pero con una reducida ventilación. La cal viva producida en el horno es descargada en un mandil transportador el cual los lleva hacia un martillo de triturado. Después que ha sido pulverizado por el martillo de triturado, este es descargado en una tolva elevadora para ser transportada al depósito de almacenamiento de la cal viva.
B. CAL HIDRATADA 1.
La cal hidratada es producida básicamente por la mezcla de agua con la cal viva. El agua y la cal viva son alimentadas en un hidratador en un porcentaje de uno a uno.
2. 3. 4.
5.
Esta cal apagada es colocada dentro de un tanque de añejamiento donde se completa su hidratación. La ligera humedad de la cal apagada es descargada dentro de una tolva elevadora la cual tiene en su interior un separador centrífugo. Durante el proceso de separación, las partículas gruesas de cal son removidas desde la cal hidratada en forma de desechos. El siguiente paso, aparte de la producción en polvo listo para embolsar,es la mejora de la consistencia respecto a la fineza y pureza química de la cal hidratada producida. El polvo de cal hidratada es transportado a la máquina de embolsado la cual automáticamente distribuye la cal en bolsas de 25 Kg o en bolsas de una tonelada, completando así el proceso.
2.3 ESPECIFICACIONES DE LA MATERIALES Y PRODUCTOS PRIMOS
A. PIEDRAS DE CAL CaO: 53.5% mínimo MgO: 1% mínimo SiO2: 1% máximo Al2O3 + Fe2O3: 0.6% máximo B. COMBUSTIBLE Cualquiera de los siguientes combustibles puede ser usado: a. Coque, valvula de calentamiento 7,000 Kcal/kg. minimo. b.Combustible liquido: Diesel, aceite combustible #6,etc. c. Gas combustible: Gas natural, agua gaseosa, agua destilada, etc. C. CAL VIVA CaO: 93.25% - 98% cal disponible. MgO: 0.3% - 1.5% SiO2: 0.2% - 1% Fe2O3: 0.1% ¡V 0.4% Al2O3: 0.1% - 0.5% D. CAL HIDRATADA CaO: 72% - 74% Gravedad especifica: 2.3 - 2.4 Densidad de la masa: 450-560 kg/m3. MgO, SiO2, Fe2O3, Al2O3: lo menos posible. 3. DESCRIPCION DE LA PLANTA
3.1 CAPACIDAD DE PRODUCCION
Una planta equipada con la maquinaria y equipo descrita en la sección 3.4 de este estudio, operando tres turnos de ocho horas diarias, 25 días al mes, podría ser capaz de producir aproximadamente 1,800 toneladas de cal viva y 2,400 toneladas de cal hidratada por mes. 3.2 CONSUMO DE MATERIA PRIMA
Aproximadamente 2 toneladas de piedras de cal son necesarias para producir una simple tonelada de cal viva, mientras que 0.8 toneladas de cal viva son necesarias para producir una tonelada de cal hidratada. Aproximadamente 150 Kg de coque es quemado para producir una tonelada de cal viva.
3.3 MANO DE OBRA REQUERIDA
CLASIFICACIÓN DEL TRABAJO PERSONAS/TURNO Preparación y transporte de piedras de cal 1 Chofer de la pala mecánica 1 Operador del quemado de la cal y control de hidratación. 1 Empaque Variable 3.4 MAQUINARIA Y EQUIPO
ITEM Carrillera de triturado Zaranda vibradora Correa transportadora con balanzas en línea para pesar las piedras de cal. Transportador principal para piedras de cal y coque Columna de horneado de cal Horno de cal por soplado Sistema de lavado de gas horneado Mandil transportador para la cal viva Martillo de triturado Mandil transportador inclinado o tolva elevadora Depósito de la cal triturada. Aparato de control del alimentador de agua con velocidad de giro ajustable con un sistema de adición de agua con hidratador de cal Tanque de añejamiento con una cuadrilla de transportación Sistema de lavado de vapor y polvo Balde elevador Separador centrífugo Recipiente de la cal hidratada Aparato de empaque de la cal hidratada 3.5 INSTRUMENTOS Y APARATOS DE CONTROL
A. PARA CAL HORNEADA 1. 2. 3. 4.
Termómetros de 1,500¢XC con cuatro registros. Termómetros de 300¢XC con cuatro registros. Medidor de presión. Analizador de gases.
B. PARA CAL HIDRATADA Cinco controles operados centralmente son necesarios para monitorear
N¢X DE MÁQUINAS 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
y controlar la velocidad de los motores en las máquinas listadas a continuación: 1. 2. 3. 4. 5.
Alimentador giratorio de cal viva. Hidratador con un dispositivo de alimentación de agua. Tornillo transportador del tanque de añejamiento. Balde elevador Alimentador giratorio de aire separador.
3.6 GASTOS GENERALES DE PLANTA
Coque: 140-166 kg./ton de cal viva producida. Combustible: 1,000-1,162 Kcal/kg. de cal viva. (A) Aceite combustible: 100-116 kg./ton de cal viva producida. (B) Gas combustible: La cantidad varía con la válvula de gas de calentamiento. Potencia eléctrica requerida: Varía con la capacidad de la planta. 3.7 LOCALIZACION Y AREA DE LA PLANTA
(A) Localización: Cerca de suministros de piedras calizas con buenas facilidades de transporte. (B) Área de la planta: 3,000 m2 para plantas de tamaño pequeño usando coque como combustible. 3.8 DISTRIBUCION DE PLANTA
1. Trituradora de mordazas
2. Tamiz 3. Correa pesadora 4. Extractor de salto 5. Hornos de cal 6. Sopladores 7. Sistema lavador de gas horneado 8. Transportador de mandil 9. Martillo triturador 10. Elevador de baldes 11. Depósito de cal triturada 12. Hidratador de cal con sistema alimentador de agua 13. Tanque de añejamiento con transportador de husillo 14. Sistema lavador de vapor y polvos 15. Elevador de baldes o contenedores 16. Separador centrífugo Gayco 17. Depósito de cal hidratada 18. Dispositivo de empaque
