Evaluación de la influencia de la granulometría de piedra caliza, concentración de carbonato de calcio, tiempo de residencia y temperatura de calcinación para mejorar el rendimiento en la obtención de óxido de calcio (Cal Viva)

Abstract

La presente investigación surge de la necesidad de mejorar el rendimiento en la obtención de óxido de calcio (cal viva) a partir de la piedra caliza en la etapa de calcinación. Es importante conocer el proceso para la obtención de cal viva y así analizar que variables pueden influir en la calcinación de la piedra caliza, las variables que se consideraron para el estudio fueron: Granulometría de piedra caliza, Concentración de carbonato de calcio, Tiempo de residencia y Temperatura de calcinación que requieren de un control exhaustivo. Se realizaron 64 pruebas experimentales, considerando las 4 variables en sus diferentes valores, ninguna de estas variables fueron menos importantes en la etapa de calcinación de la piedra caliza; por lo tanto están correlacionadas. Referente a la concentración de carbonato de calcio en la piedra caliza, para un mayor estudio se evalúo concentraciones de 87.25%, 92.52% y 94.05%. De los resultados se desprende que en una concentración de carbonato de calcio de 87.25% aún en las mejores condiciones experimentales de granulometría de piedra caliza, tiempo de residencia y temperatura de calcinación el rendimiento de cal viva obtenido fue de 70,10 %, resultado que no está dentro de las expectativas de la investigación porque no responde a los requerimientos de comercialización para su uso como cal viva; por lo que se evalúo las concentraciones de CaCO3 de 92,52 % y 94,05 %, las que si reportaron mejores valores de conversión; así con la caliza de 94,05 % de carbonato de calcio se logró obtener hasta 90,75 % de CaO disponible y con la de 92,52 % hasta 88,90 % de CaO disponible. Los valores de las variables que permitió obtener mayor rendimiento en la obtención de cal viva fueron: Granulometría de piedra caliza siendo de 1 pulgada, Concentración de carbonato de calcio que fue de 94.05 %, Tiempo de residencia de 8 horas y Temperatura de calcinación siendo de 1000ºC. Además de evaluar el rendimiento de óxido de calcio disponible que es la variable dependiente más importante, se determinó reactividad, pérdidas por calcinación, óxido de calcio total y óxido de calcio requemado, que también son parámetros importantes en la producción y comercialización de la cal. En dichas condiciones mencionadas anteriormente se logró los siguientes resultados: reactividad de óxido de calcio que fue 20.7ºC, porcentaje de pérdidas por calcinación (CO2) que fue 0.92%, porcentaje de óxido de calcio total que fue 93.59% y requemado de la cal viva que fue 1.66%, lográndose mejorar el rendimiento en la obtención de óxido de calcio (cal viva).