ES2832702T3 - Cal viva de baja reactividad, proceso para su fabricación y su utilización - Google Patents
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Abstract
Cal viva de baja reactividad que presenta una reactividad al agua t60 según el ensayo de reactividad EN 459-2: 2010 E mayor que o igual a 5 minutos, caracterizada por que dicha cal viva de baja reactividad es una cal viva de cocción suave que presenta una reactividad al agua t60 menor que o igual a 18 minutos y una temperatura máxima Tm medida según la norma EN 459-2 2010 E mayor que o igual a 65ºC, preferiblemente mayor que o igual a 67ºC, y más preferiblemente mayor que o igual a 69ºC y por que, después de un tratamiento térmico a 700ºC durante 30 minutos de 200 g de dicha cal viva de baja reactividad, esta tiene una reactividad al agua t60rev menor que o igual a 1/3 de dicha t60 medida según el ensayo de reactividad EN 459-2: 2010 E y una temperatura máxima Tmrev medida según la norma EN 459-2: 2010 E mayor que Tm y menor que o igual a Tm+5ºC, preferiblemente Tm+3ºC, ventajosamente Tm+2ºC.
Description
DESCRIPCIÓN
Cal viva de baja reactividad, proceso para su fabricación y su utilización
La presente invención se refiere a una cal viva de baja reactividad que presenta una reactividad al agua t60 según el ensayo de reactividad EN 459-2: 2010 E mayor que o igual a 5 minutos.
En el sentido de la presente invención, la cal viva se entiende como un material mineral sólido, cuya composición química es principalmente óxido de calcio, CaO. La cal viva se obtiene comúnmente por calcinación de la piedra caliza, constituida principalmente por carbonato de calcio, CaCO3. Esta cal viva también puede contener algunos porcentajes de impurezas como fases derivadas de MgO, SiO2 , ALO3 , Fe2O3, MnO, P2O5 , K2O y/o SO3, traídas por la piedra caliza inicial y/o el combustible de calcinación. Se entiende que estas impurezas se expresan en las formas mencionadas, pero de hecho pueden aparecer en diferentes fases.
La cal viva se utiliza en un gran número de aplicaciones tales como, por ejemplo, en la industria siderúrgica, la minería no ferrosa, la construcción y la ingeniería civil, el tratamiento de gases de combustión, el tratamiento de aguas y lodos, la agricultura y la industria química en general.
La cal viva se produce industrialmente mediante la cocción de la piedra caliza natural en diferentes tipos de hornos tales como hornos rectos (hornos regenerativos de doble flujo, hornos de anillo, hornos rectos convencionales...) u hornos rotatorios.
La calidad de la cal viva, en particular su reactividad al agua, y la consistencia de esta calidad están en parte relacionadas con el tipo de horno utilizado, las condiciones de uso del mismo, la naturaleza de la piedra caliza de la que procede la propia cal viva, o la naturaleza y cantidad del combustible utilizado.
Por lo tanto, es teóricamente posible, controlando las condiciones de calcinación, producir toda una gama de cal viva con reactividades al agua que van desde la más explosiva a la más lenta. En general, la obtención de una cal viva bastante reactiva requiere una cocción suave (900-1000°C), mientras que la obtención de una cal viva poco reactiva requiere una sobrecocción a temperaturas más altas (1200-1400°C). Las cales vivas procedentes de una cocción suave son más conocidas como "cal viva de cocción suave" y normalmente tiene una t60 menor que 5 minutos, mientras que las cales vivas producentes de una sobrecocción son más conocidas como "cal viva de cocción media/dura" y normalmente tienen una t60 igual a o mayor que 5 minutos.
La cal viva obtenida por cocción suave tiene generalmente superficies específicas superiores a 0,8 m2/g, en particular superiores a 1 m2/g, mientras que la cal viva de sobrecocción tiene generalmente superficies muy inferiores a 1 m2/g, en particular inferiores a 0,8 m2/g.
En el sentido de la presente invención, se entiende por "cocción suave" o "sobrecocción" la cocción realizada en una sola pasada.
En el contexto de la presente solicitud, la reactividad al agua de la cal viva se mide utilizando el ensayo de reactividad al agua de la norma europea EN 459-2: 2010 E. De este modo, se añaden 150 g de cal viva con agitación a un vaso Dewar cilíndrico de 1,7 dm3 de capacidad que contiene 600 cm3 de agua permeada a 20°C. La agitación a 250 revoluciones por minuto se realiza mediante una paleta específica (agitador de paletas como se describe en dicha norma). La evolución de la temperatura se mide en función del tiempo, lo que permite dibujar una curva de reactividad. De esta curva se pueden deducir, en particular, los valores T2 , T5, T10, Tm - que son, respectivamente, las temperaturas alcanzadas después de 2 min, 5 min, 10 min y la temperatura máxima - o el valor t60 que representa el tiempo necesario para alcanzar los 60°C. En aras de la simplificación, la "temperatura máxima observada" denominada T'máx en la norma EN 459-2: 2010 E, se denominará Tm en esta solicitud. En el contexto de esta invención, la reactividad siempre se mide en una cal viva molida cuyo tamaño de partícula está, por lo tanto, principalmente entre 0 y 90 pm.
En el contexto de la presente solicitud, las superficies específicas se medirán mediante manometría de adsorción de nitrógeno después de desgasificar a vacío a 190°C durante al menos 2 horas y se calcularán utilizando el método multipunto BET descrito en la norma ISO 9277: 2010 E.
Las características y propiedades de la cal viva se adaptan generalmente caso por caso para satisfacer las necesidades de cada una de sus aplicaciones. Una de las propiedades típicas de la cal viva es su reacción altamente exotérmica con el agua, que puede ser aprovechada en ciertos procesos de fabricación.
Este es el caso, por ejemplo, de la fabricación de hormigón celular. Se obtiene de una mezcla de materias primas ricas en sílice (arena triturada o cenizas volantes), cemento, una fuente de sulfato tal como yeso o anhidrita, cal viva, un gasificante tal como aluminio en forma metálica y agua.
La cal viva reacciona en primer lugar con el agua para formar cal hidratada, que genera una cierta cantidad de calor. El calor liberado provoca un aumento de la temperatura que favorece la formación de gas hidrógeno por la reacción del agua en contacto con el aluminio metálico, lo que conduce a una expansión de la mezcla y a la obtención de un medio poroso comúnmente conocido como "torta".
Al mismo tiempo, la cal hidratada reacciona con los otros componentes, lo que conduce a la formación de silicatos de calcio hidratados (CSH) y, por lo tanto, a la consolidación de la estructura porosa de la torta.
La velocidad de la reacción de hidratación entre la cal viva y el agua es un factor decisivo para el éxito del proceso de fabricación del hormigón celular. No debe ser demasiado rápida, ya que esto podría conducir a una excesiva liberación de calor, lo que puede causar que la propia torta se caliente demasiado rápido, lo que conduce a una expansión excesiva de la torta antes de que se consolide y, por lo tanto, a su colapso. Tampoco debe ser demasiado lenta, con riesgo de tener una consolidación demasiado temprana antes de que se complete la expansión (aparición de grietas durante la expansión).
Cuando la torta está bien consolidada, se corta en ladrillos y el hormigón celular se obtiene después de un tratamiento hidrotérmico en un autoclave que le da sus propiedades mecánicas finales.
Actualmente, la cal viva más utilizada en la fabricación de hormigón celular se denomina más comúnmente "cal viva de baja reactividad". Tienen una cinética de hidratación en el agua y, por lo tanto, un perfil de liberación de calor, que se adapta bastante bien al proceso de fabricación del hormigón celular, es decir, una curva de reactividad relativamente lineal en el agua y un valor t60 relativamente alto, generalmente entre 5 y 12 minutos.
A modo de ejemplo, una cal viva con una baja reactividad puede caracterizarse por las siguientes delimitaciones: 5<t60<8 min; 36<T2<51°C; 54<T5<652C; 64<Ti0<74°C; 71<T20<78°C; Tm>692C, y una cal viva con una reactividad más lenta puede caracterizarse por las siguientes delimitaciones: 8<t60<12 min; 26<T2<35°C; 34<T5<46°C; 51<T10<63°C; 66<T20<75; Tm>69°C.
Por otra parte, para la producción de hormigones celulares, es ventajoso mantener un valor de Tm relativamente alto, ya que es este valor el que explica el potencial exotérmico de la cal viva. Si el valor de Tm es demasiado bajo, la cantidad de cal viva utilizada en la fabricación de hormigón celular tendrá que sobredosificarse. Este valor de Tm está influenciado principalmente por la cantidad de calcio en forma de óxido (CaO) disponible en la cal viva, que a su vez depende de la pureza química de la cal viva y su grado de cocción.
La cal viva de baja reactividad preparada a partir de cal viva de cocción suave se ha desarrollado, en particular, para aplicaciones en el hormigón celular, como por ejemplo la cal viva de baja reactividad utilizada en el documento WO98/02391 (véase, por ejemplo, la figura 3). En este documento se reivindica un proceso de producción de hormigón celular con una cal viva de cocción suave, modificada con un agente químico de origen orgánico o mineral y/o simplemente agua, y cuyos objetivos principales son limitar el rápido aumento de la temperatura en los primeros segundos del ensayo de reactividad y, por tanto, limitar la aglomeración de la cal durante su aplicación.
Otras cales de baja reactividad preparadas a partir de cal viva de cocción suave también se han descrito ya en la bibliografía. Sus procesos de fabricación se basan principalmente en una modificación parcial de la naturaleza química de la cal viva o en una modificación de la química de la superficie de la cal viva mediante un tratamiento de tipo mineral.
Se puede citar, por ejemplo, el documento GB 1585483, que propone una modificación de una cal viva de cocción suave mediante un proceso que consiste en hidratar parcialmente la superficie de la cal viva añadiendo agua a temperatura ambiente y luego carbonizar la cal viva por contacto con dióxido de carbono gaseoso.
Sin embargo, aunque el tratamiento es eficaz para retardar la reactividad de la cal, una importante desventaja del proceso descrito es que la modificación de la cal viva provoca una disminución significativa del valor de Tm, lo que significa que una parte bastante importante del producto ya no es cal viva sino, presumiblemente, cal hidratada. Además de limitar el potencial del producto en la aplicación, en particular su capacidad de generar una reacción exotérmica importante con el agua, esto pone de relieve la falta de homogeneidad en el tratamiento de la superficie de la cal viva, que es perjudicial cuando se utiliza en el proceso de fabricación de hormigón celular.
Debido a todas las desventajas mencionadas, pero también a que los tratamientos se han realizado siempre de manera imperfecta e inhomogénea, la cal viva de baja reactividad preparada a partir de cal viva de cocción suave nunca se ha utilizado antes en aplicaciones de tipo hormigón celular. Actualmente, la producción de hormigón celular debe recurrir, por tanto, al uso de cales de sobrecocción que también suelen tener un t60 típicamente mayor que 5 minutos.
Más específicamente, el tipo de cal viva generalmente utilizado en el proceso de fabricación de hormigón celular es una cal viva de sobrecocción con baja reactividad, es decir, no es solo un tipo de cal viva de sobrecocción, sino sobrecalcinada de tal forma que la curva de reactividad de dicha cal viva en el agua sea relativamente lineal.
Lamentablemente, la cal viva de sobrecocción en general y la de baja reactividad en particular es más difícil y más cara de producir que la cal viva de combustión más blanda porque requiere el uso de hornos rectos específicos (tales como, por ejemplo, hornos del tipo "de cuba vertical"), temperaturas más altas, pero también porque, a menos que se utilicen hornos especiales, la producción de esta cal viva de sobrecocción con una reactividad más lenta da lugar a una producción entre campañas, que no está exenta de problemas de estabilización de las condiciones de calcinación y, por lo tanto, de problemas de estabilización de la calidad.
Además, la sobrecocción conduce muy a menudo a la producción de cal viva de calidad menos estable en términos de reactividad al agua porque la operación de calcinación se realiza en una zona de alta temperatura donde una pequeña variación de la temperatura de calcinación conduce generalmente a una gran variación de la textura de la cal viva producida (en particular, una gran variación del tamaño de los granos y, por lo tanto, de la superficie, el volumen de los poros y la densidad específicos) y, en consecuencia, a una gran variación del valor de t60.
Teniendo en cuenta las limitaciones y dificultades para producir este tipo de cal viva de baja reactividad por los procesos habituales de sobrecocción, y teniendo en cuenta también el sobreconsumo de energía causado y, por tanto, la huella ambiental negativa en términos de generación de CO2 , es fácil comprender que es necesario desarrollar un nuevo tipo de cal viva de baja reactividad que no tenga las desventajas de las cales obtenidas por sobrecocción.
La invención tiene por objeto superar las desventajas del estado de la técnica proporcionando una cal viva de baja reactividad con características estables y controladas, lo que permite en particular una utilización óptima en las aplicaciones de hormigón celular.
Para resolver este problema, la invención prevé una cal viva de baja reactividad como se ha mencionado al principio, es decir, con una reactividad al agua t60 según el ensayo de reactividad EN 459-2: 2010 E mayor que o igual a 5 minutos, caracterizada por que dicha cal viva de baja reactividad tiene una reactividad al agua t60 menor que o igual a 18 minutos y es una cal viva de cocción suave, y por que la cal viva de baja reactividad según la presente invención tiene una reactividad al agua t60rev después de un tratamiento térmico a 700°C en un horno de mufla durante 30 minutos de 200 g de dicha cal viva de baja reactividad menor que o igual a 1/3 de su t60 medido según el ensayo de reactividad EN 459-2: 2010 E y por que dicha cal viva de baja reactividad tiene una Tm medida según la norma EN 459-2: 2010 E mayor que o igual a Tmrev - 5°C, donde Tmrev representa el valor de Tm de la cal viva de baja reactividad después de dicho tratamiento térmico de dicha cal viva de baja reactividad.
Como puede verse, la cal viva de baja reactividad según la presente invención tiene una reactividad al agua t60 comprendido entre 5 y 18 minutos, es decir, una reactividad al agua particularmente adaptada a las aplicaciones del tipo de hormigón celular, como la reactividad al agua t60 que puede ser obtenida por la cal viva de sobrecocción, pero que está mucho mejor controlada.
De hecho, la sobrecocción tiene muchas desventajas, además del consumo de energía y el impacto ambiental, como el hecho de que proporciona una cal viva sobrecalcinada de calidad menos estable en cuanto a la reactividad al agua porque la operación de calcinación se realiza en una zona de alta temperatura donde una pequeña variación de la temperatura de calcinación puede dar lugar a una gran variación de la textura de la cal viva producida. En consecuencia, la cal viva de sobrecocción por calcinación no es homogénea en cuanto a la calidad de la textura y presenta partículas más o menos cocidas, algunas de las cuales presentarán, por tanto, una reactividad al agua t60 demasiado alta y otras demasiado baja.
La cal viva de baja reactividad según la presente invención que se obtiene de una cal viva de cocción suave, por lo tanto, presenta una reactividad al agua mucho mejor controlada. Esto significa que cuando la cal viva de baja reactividad de la presente invención se pone en contacto con una fase acuosa, la temperatura de la fase acuosa aumenta previsible y sustancialmente de forma lineal con el tiempo.
De esta manera, el aumento de la temperatura de la fase acuosa se controla y se produce a una velocidad apropiada para su utilización en hormigón celular, donde finalmente, las características/limitaciones de la reactividad al agua vienen dictadas por las composiciones del hormigón celular y por las necesidades de los fabricantes de hormigón celular.
Estas características/limitaciones están relacionadas con el proceso de fabricación de los hormigones celulares utilizados y también pueden variar según el usuario final. Los procesos existentes para la fabricación y formulación del hormigón celular se optimizan para las cales disponibles localmente, que suelen ser cales de sobrecocción, obtenidas de manera muy específica y controlada y, por lo tanto, se producen generalmente en hornos rectos del tipo "horno de cuba vertical" que, como se ha mencionado anteriormente, son hornos consumidores de energía y contaminantes que los caldereros desean utilizar cada vez menos.
En consecuencia, según la presente invención, sorprendentemente, se ha desarrollado una cal viva de baja reactividad por cocción suave que tiene un comportamiento de reactividad al agua similar al de la cal viva de sobrecocción.
Estas cales viva de cocción suave utilizadas como materia prima para obtener la cal viva de baja reactividad según la presente invención tienen originalmente un t60 típicamente entre 1 y 5 minutos mientras que los prerrequisitos de los usuarios finales son utilizar la cal viva de sobrecocción más bien con un t60 de 5 a 12 minutos. Según la presente invención, se ha obtenido cal viva de cocción suave con baja reactividad.
Estas tienen un t60 en el intervalo de 5 a 18 minutos. De esta manera, ha sido posible, según la presente invención, obtener cal viva de cocción suave con una reactividad al agua similar a la de la cal viva de sobrecocción, pero que por lo tanto es menos costosa de producir, más adecuada para los hornos modernos más utilizados y que se ajusta a los procesos de cocción actuales, lo que permite evitar la sobrecoción entre campañas en medio de las campañas de cocción suave más convencionales, que son optimizadas y buscadas para reducir la huella ambiental.
Además, la cal viva de baja reactividad de la presente invención es también capaz de retener todo su potencial de liberación de calor al entrar en contacto con el agua, y no requiere el uso de aditivos orgánicos.
Así, la cal viva de baja reactividad según la presente invención permite, por un lado, proporcionar una ralentización suficiente en la reacción de hidratación (t60 mayor que o igual a 5 minutos) para crear una porosidad óptima en las aplicaciones de hormigón celular, sin inducir demasiada liberación de hidrógeno durante la reacción con el aluminio y, por otro lado, no demasiado para permitir una cohesión óptima y la formación de silicatos de calcio en el momento adecuado.
La cal viva de baja reactividad según la invención tiene también la ventaja de reducir al mínimo la formación de grandes aglomerados de cal hidratada (gravilla) durante su utilización en los procesos de fabricación de silicatos de calcio hidratados en general, especialmente la tobermorita, y más particularmente en el proceso de fabricación de hormigón celular. Esta característica tiene una importancia considerable porque, en el proceso de fabricación del hormigón celular, por ejemplo, la suspensión utilizada para producir la "torta" contiene una cierta cantidad de sulfato de calcio tal como yeso o anhidrita. Sin embargo, se sabe que, cuando se apaga la cal viva, la presencia de sulfatos generalmente conduce a la formación de grandes aglomerados de cal hidratada. Estos últimos son perjudiciales para la producción de hormigón celular de buena calidad.
Para caracterizar la tendencia de la cal viva a formar grandes aglomerados en presencia de aguas de escorrentía que contienen sulfatos, se utiliza el ensayo de reactividad según la norma EN 459-2: 2010 E, en la que se sustituye el agua por agua saturada de sulfato de calcio (2,4 g de yeso en 600 cm3 de agua).
Cuando este ensayo se lleva a cabo con cal viva de baja reactividad según la invención, la cantidad de aglomerados grandes formados durante el apagado es pequeña. En efecto, después de tamizar la lechada de cal resultante del ensayo de reactividad efectuado en presencia de sulfatos, la cantidad de aglomerados de tamaño superior o igual a 200 pm es menor que o igual a 10% en peso, y preferiblemente menor que o igual a 5% en peso, con respecto a la cantidad de dicha cal viva de baja reactividad utilizada en este ensayo.
Por "cantidad de aglomerados de tamaño mayor que o igual a 200 pm" se entiende la materia sólida que no pasa por un tamiz de 200 pm y cuya cantidad se determina después de secarse a 105°C durante la noche.
Ventajosamente, la cal viva de baja reactividad según la presente invención tiene una Tm medida según la norma EN 459-2: 2010 E mayor que o igual a Tmrev - 3°C donde Tmrev representa el valor de Tm de la cal viva de baja reactividad después de un tratamiento térmico a 700°C en un horno de mufla durante 30 minutos de 200 g de dicha cal viva de baja reactividad.
Más preferiblemente, la cal viva de baja reactividad según la invención tiene una Tm medida según la norma EN 459 2: 2010 E mayor que o igual a Tmrev - 2°C donde Tmrev representa el valor de Tm de la cal viva de baja reactividad después de un tratamiento térmico a 700°C en un horno de mufla durante 30 minutos de 200 g de dicha cal viva de baja reactividad.
La cal viva de baja reactividad tiene una Tm medida según la norma EN 459-2: 2010 E mayor que o igual a 65°C, preferiblemente mayor que o igual a 67°C, y más preferiblemente mayor que o igual a 69°C.
Además, ventajosamente, la cal viva de baja reactividad según la presente invención tiene un valor t60 comprendido entre 8 y 12 min.
Preferiblemente, la cal viva de baja reactividad según la invención también tiene un valor de T5 comprendido entre 25 y 50°C, preferiblemente entre 30 y 45°C.
En particular, la cal viva de baja reactividad según la invención tiene un valor de T2 entre 21 y 40°C, preferiblemente entre 25 y 35°C.
En una variante ventajosa según la invención, la cal viva de baja reactividad tiene un valor t60 comprendido entre 5 y 8 min.
En esta variante, la cal viva de baja reactividad según la invención también tiene un valor de T5 preferiblemente entre 35 y 65°C, en particular entre 40 y 60°C.
En esta variante, la cal viva de baja reactividad según la invención también tiene un valor de T2 preferiblemente entre 25 y 55°C, en particular entre 35 y 50°C.
En otra variante ventajosa según la invención, la cal viva de baja reactividad según la invención tiene un valor t60 comprendido entre 12 y 18 min.
En esta otra variante, la cal viva de baja reactividad según la invención también tiene un valor de T5 preferiblemente entre 21 y 40°C, en particular entre 25 y 30°C.
En esta variante, la cal viva de baja reactividad según la invención también tiene un valor de T2 , preferiblemente entre 21 y 30°C, en particular entre 21 y 25°C.
En una forma de realización ventajosa, la cal viva de baja reactividad según la invención tiene una superficie específica medida por manometría de adsorción de nitrógeno después de desgasificar a vacío a 190°C durante al menos 2 horas y calculada según el método multipunto BET descrito en la norma ISO 9277: 2010 E mayor que o igual a 0,8 m2/g, preferiblemente mayor que o igual a 1 m2/g.
En otra forma de realización ventajosa, la cal viva de baja reactividad según la presente invención tiene un contenido de CaO mayor que o igual a 90% en peso, preferiblemente mayor que o igual a 92% en peso, e incluso más preferiblemente mayor que o igual a 95% en peso con respecto al peso total de dicha cal viva de baja reactividad.
Ventajosamente, el contenido de H2O de la cal viva de baja reactividad según la invención, presente en forma de hidróxido, en particular en forma de Ca(OH)2 , es menor que o igual a 3% en peso, preferiblemente menor que o igual a 2% en peso, más preferiblemente menor que o igual a 1.5% en peso respecto al peso total de dicha cal viva de baja reactividad.
En una forma de realización ventajosa, el contenido de CO2 de la cal viva de baja reactividad según la presente invención, presente en forma de carbonato, en particular en forma de CaCO3, es menor que o igual a 3% en peso, preferiblemente menor que o igual a 2% en peso, más preferiblemente menor que o igual a 1,5% en peso respecto al peso total de dicha cal viva de baja reactividad.
Además, según la invención, la cal viva de baja reactividad tiene un contenido de azufre menor que o igual a 0,2% en peso, preferiblemente menor que o igual a 0,1% en peso con respecto al peso total de la cal viva de baja reactividad.
Además, todavía según la invención, la cal viva de baja reactividad tiene un contenido de carbono orgánico menor que o igual a 0,5% en peso, preferiblemente menor que o igual a 0,3% en peso, preferiblemente menor que o igual a 0,2% en peso, y más preferiblemente menor que o igual a 0,1% en peso, en particular menor que o igual a 0,08% en peso, más particularmente menor que o igual a 0,04% en peso respecto al peso total de la cal viva de baja reactividad.
Los contenidos respectivos de H2O, CO2 , azufre y carbono orgánico en la cal viva de baja reactividad según la presente invención pueden ser fácilmente determinados por métodos convencionales. Por ejemplo, el contenido de H2O puede determinarse midiendo la pérdida por ignición. Consiste en medir, según la norma EN 459-2: 2010 E, la pérdida de masa generada a 550°C.
El contenido de CO2 puede ser determinado por la medición volumétrica de CO2 según la norma EN 459-2: 2010 E.
El contenido de azufre y carbono total puede determinarse mediante un análisis de carbono/azufre (C/S) según la norma ASTM C25 (1999).
Finalmente, el porcentaje de carbono orgánico presente en la cal viva de baja reactividad de la presente invención puede ser calculado por la diferencia entre el porcentaje de carbono total (determinado por el análisis C/S) y el porcentaje de carbono de origen mineral, es decir, el contenido de CO2.
De hecho, se sabe que la presencia de compuestos orgánicos en la cal genera problemas durante la aplicación de esta cal en el hormigón celular.
En un modo particular de la presente invención, la cal viva de baja reactividad según la invención tiene un valor t60 mayor que o igual a 8 min y un contenido de carbono orgánico menor que o igual a 0,3% en peso, preferiblemente menor que o igual a 0,2% en peso, y más preferiblemente menor que o igual a 0,1% en peso, en particular menor que o igual a 0,08% en peso, más particularmente menor que o igual a 0,04% en peso con respecto al peso total de la cal viva de baja reactividad.
En otro modo particular de la presente invención, la cal viva de baja reactividad según la invención tiene un valor t60 mayor que o igual a 12 min y un contenido de carbono orgánico menor que o igual a 0,5% en peso, preferiblemente menor que o igual a 0,3% en peso, preferiblemente menor que o igual a 0,2% en peso y más preferiblemente menor que o igual a 0,1% en peso, en particular menor que o igual a 0,08% en peso, más particularmente menor que o igual a 0,04% en peso con respecto al peso total de la cal viva de baja reactividad.
En las reivindicaciones adjuntas se indican otras formas de realización de la cal viva de baja reactividad según la invención.
La invención también se refiere a una composición basada en cal viva de baja reactividad según la invención. La composición según la invención puede incluir pues aditivos tales como yeso, anhidrita, cemento, arena y/u otros tipos de cal.
La invención también se refiere a un proceso de fabricación de una cal viva de baja reactividad que comprende las siguientes etapas:
(i) suministro de una cal viva que presenta un valor de reactividad al agua t60, medido según el ensayo de reactividad descrito en la norma EN 459-2: 2010 E comprendido entre 1 y 5 min, y preferiblemente entre 1 y 4 min, a una temperatura predeterminada mayor que o igual a 50°C, preferiblemente mayor que o igual a 70°C, y menor que o igual a 300°C, preferiblemente menor que o igual a 250°C,
(ii) suministro de un gas que comprende vapor de agua en un porcentaje en volumen comprendido entre 1 y 25% con respecto al volumen total de dicho gas y dióxido de carbono en un porcentaje en volumen comprendido entre 5 y 40% con respecto al volumen total del gas, teniendo dicho gas una temperatura predeterminada mayor que o igual a 50°C, preferiblemente mayor que o igual a 70°C, y menor que o igual a 300°C, preferiblemente menor que o igual a 250°C,
(iii) tratamiento de dicha cal viva suministrada por un flujo de dicho gas antes, durante o después de dicho suministro a dicha temperatura de dicha cal viva y durante un periodo de tiempo predeterminado para formar dicha cal viva de baja reactividad, y
(iv) enfriamiento de dicha cal viva de baja reactividad en un medio confinado esencialmente libre de agua, vapor de agua y dióxido de carbono.
Ventajosamente, dicha etapa (iii) se lleva a cabo hasta obtener una cal viva de baja reactividad que presenta una reactividad al agua t60 según el ensayo de reactividad EN 459-2: 2010 E mayor que o igual a 5 minutos y menor que o igual a 18 minutos.
Como puede verse, en el proceso según la presente invención, el gas que permite el tratamiento de la cal viva comprende vapor de agua en un porcentaje en volumen comprendido entre 1 y 25% con respecto al volumen total de dicho gas y también comprende dióxido de carbono en un porcentaje en volumen comprendido entre 5 y 40% con respecto al volumen total del gas. Este gas tiene una temperatura predeterminada comprendido entre 50°C y 300°C. La temperatura predeterminada del gas se elige dentro del intervalo antes mencionado, de manera que sea suficiente para que el vapor de agua contenido en el gas no se condense (ausencia de agua líquida).
La cal viva se lleva a una temperatura predeterminada también entre 50°C y 300°C, y es tratada por el gas. La temperatura predeterminada de la cal viva también se elige dentro del intervalo de temperaturas mencionado, de manera que sea suficiente para que el vapor de agua contenido en el gas no se condense al entrar en contacto con este durante el tratamiento de la cal viva por el gas (ausencia de agua líquida).
Estas temperaturas predeterminadas también se elegirán según los porcentajes en volumen seleccionados de vapor de agua y CO2 en el gas de proceso, ya que los puntos de rocío del gas se modifican según su concentración.
La elección de estas temperaturas está claramente dictada por la deseada ausencia de agua líquida durante el tratamiento de la cal viva por el flujo de gas.
De hecho, se ha observado según la presente invención que cuando el agua líquida está presente, impacta directamente sobre el valor de Tm de la cal viva de baja reactividad obtenida mediante una reducción relativamente fuerte, como en el caso, por ejemplo, de la patente GB 1 585 483, así como cuando no se optimizan las concentraciones de vapor de agua o de CO2 en los intervalos mencionados.
Según la presente invención, el periodo de tiempo predeterminado del tratamiento de cal viva por flujo de gas es el periodo de tiempo suficiente para obtener una cal viva de baja reactividad en la que la cantidad de agua capada por dicha cal viva durante dicho tratamiento es menor que o igual a 0,5% en peso, preferiblemente menor que o igual a 0,3% en peso con respecto al peso de la cal viva de baja reactividad y en la que la cantidad de CO2 capado por dicha cal viva es menor que o igual a 0,8% en peso, preferiblemente menor que o igual a 0,6% en peso con respecto al peso de la cal viva de baja reactividad.
Durante el enfriamiento, la cal viva de baja reactividad se confina entonces en un espacio de almacenamiento sustancialmente libre de CO2 y agua, así como de vapor de agua, de modo que la cantidad total de agua y CO2 capado durante el enfriamiento por dicha cal viva es menor que o igual a 0,1% en peso y la cantidad total de agua y CO2 capado por dicha cal viva durante el proceso entero según la invención es entre 0,1 y 1% en peso basado en el peso de la cal viva de baja reactividad.
En una forma de realización preferida del proceso según la presente invención, dicha cal viva suministrada es una cal viva tomada de un horno de cocción a dicha temperatura predeterminada. De hecho, cuando la estructura del horno lo permite, la cal viva puede ser tomada directamente de una zona de extracción, antes de ser enfriada, directamente a la temperatura predeterminada o a una temperatura mayor que la predeterminada para ser tratada directamente a la salida del horno por el flujo de gas.
En otra forma de realización según la invención, el tratamiento de dicha cal viva por dicho gas se realiza directamente en la zona de enfriamiento de un horno de cal que tiene una temperatura comprendido entre 50°C y 300°C.
En una variante del proceso según la invención, dicha cal viva suministrada es objeto de un precalentamiento a dicha temperatura predeterminada.
Ventajosamente, en el proceso según la presente invención, dicha cal viva suministrada está en forma de partículas finas de cal viva que tienen un d100 menor que o igual a 10 mm, preferiblemente menor que o igual a 5 mm, y preferiblemente menor que o igual a 3 mm.
El proceso según la presente invención hace posible valorar una gama de partículas pequeñas producidas en cantidades relativamente grandes durante la cocción de las rocas calcáreas y que son, sin embargo, poco aprovechadas en la actualidad. En efecto, durante el tratamiento por cocción de las rocas calizas, la abrasión debida al movimiento de las rocas en el horno produce una cantidad de partículas relativamente finas que a menudo se descartan.
En una variante igualmente ventajosa del proceso según la presente invención, dicha la cal viva suministrada está en forma de un producto molido de cal viva, la cual tiene un d95 menor que o igual a 200 gm, preferiblemente menor que o igual a 100 gm.
Según la presente invención, también se prevé la posibilidad de utilizar partículas finas que luego se trituran o se muelen, por ejemplo con la ayuda de un molino de martillos, un molino de bolas, un molino de péndulo vertical o un molino de trituración, para obtener una mezcla que sea homogénea en cuanto al tamaño de partícula y bastante pulverulenta.
Por lo tanto, el producto molido puede estar hecho de una mezcla de diferentes tamaños de partículas de cal viva, pero no necesariamente. Según la presente invención, además se prevé que el tratamiento de la cal viva por el flujo de gas se realice directamente en un recinto de trituración, posiblemente calentado, o mediante la recuperación del calor resultante de la fricción de las partículas durante la molienda.
Ventajosamente, dicho tratamiento de la cal viva suministrada por el flujo de dicho gas se lleva a cabo con agitación, por ejemplo, con la ayuda de un mezclador de polvo tal como un mezclador de cinta, tornillo, pala o reja de arado, o incluso un mezclador de paletas, para mejorar el contacto sólido-gas.
En una variante ventajosa del proceso según la invención, dicho tratamiento por dicho flujo de gas de cal viva suministrada se lleva a cabo con la ayuda de un lecho fluidizado.
En todavía otro método de realización del proceso según la presente invención, dicha cal viva está en la forma de guijarros de cal viva que tienen un d10 mayor que o igual a 5 mm, preferiblemente mayor que o igual a 10 mm y preferiblemente mayor que o igual a 20 mm y un d100 menor que o igual a 60 mm, preferiblemente menor que o igual a 50 mm y preferiblemente menor que o igual a 40 mm.
En un modo preferido alternativo según la presente invención, el tratamiento de dicha cal viva suministrada por dicho flujo de gas se lleva a cabo estáticamente, por ejemplo al pasar dicho gas a través de un lecho fijo de cal viva. Ventajosamente, dicho gas comprende al menos los gases de combustión de los hornos de cocción de piedra caliza y/o los gases de combustión de un combustible tal como, por ejemplo, gas natural, lignito, antracita o polvo de coque. En cualquier caso, según la presente invención, es preferible que dicho gas tenga un contenido de azufre menor que o igual a 0,05% en volumen con respecto al volumen total de dicho gas.
En otro método particular más de realización según la presente invención, dicho precalentamiento de la cal viva se lleva a cabo con la ayuda de una doble envoltura.
En una variante según la invención, dicho precalentamiento de la cal viva se lleva a cabo poniendo en contacto dicha cal viva con un gas precalentado tal como, por ejemplo, aire o incluso con dicho gas de tratamiento de cal viva. Ventajosamente, el precalentamiento del gas se realiza mediante un intercambiador de calor tal como un tornillo de precalentamiento, un mezclador de cinta, un mezclador de tornillo, un mezclador de palas o de reja de arado o bien un mezclador de paletas.
En otra variante según la invención, la cal viva se suministra a temperatura ambiente y el gas de proceso mencionado se suministra a una temperatura suficientemente alta para permitir que dicha cal viva se precaliente rápidamente y así evitar la condensación del vapor de agua contenido en dicho gas cuando entra en contacto con la cal.
En una forma preferida del proceso según la presente invención, el precalentamiento de la cal viva se lleva a cabo mediante un intercambiador de calor tal como un tornillo de precalentamiento, un mezclador de cinta, un mezclador de tornillo, un mezclador de palas o de reja de arado o un mezclador de paletas.
En un modo de realización del proceso según la presente invención, la cal viva es tratada por dicho flujo de gas de una manera discontinua.
En otro modo de realización del proceso según la presente invención, la cal viva es tratada por dicho flujo de gas de una manera continua.
Otros modos de realización del proceso según la presente invención se mencionan en las reivindicaciones adjuntas.
La presente invención también se refiere al uso de la cal viva de baja reactividad según la invención en un proceso para la fabricación de silicato de calcio hidratado (SCH).
Ventajosamente, la cal viva de baja reactividad según la invención se utiliza en un proceso de fabricación de hormigón celular.
En otra forma de uso, la cal viva de baja reactividad se utiliza en un proceso de fabricación de lechos para animales.
En las reivindicaciones adjuntas se mencionan otros usos.
Otras características, detalles y ventajas de la invención se desprenderán de la descripción que figura a continuación, que no es exhaustiva y que se refiere a los ejemplos.
Por lo tanto, la presente invención se refiere a una cal viva de baja reactividad que, según el ensayo de reactividad de la norma europea EN 459-2: 2010 E, tiene un valor t60 comprendido entre 5 y 18 min.
Otra forma de caracterizar la cal viva de baja reactividad derivada de la cal viva de cocción suave es la medición de una propiedad de reversibilidad, en concreto, que cuando esta cal viva se trata térmicamente a 700°C, el valor t60 resultante, por lo tanto llamado t60rev, es al menos 3 veces menor que el valor t60 de dicha cal viva de baja reactividad y el valor de Tm resultante, denominado de aquí en adelante Tmrev, es mayor que el valor de Tm de dicha cal viva de baja reactividad pero no se incrementa en más de 5°C, preferiblemente 3°C, y aún más preferiblemente 2°C, con respecto al valor de Tm de dicha cal viva de baja reactividad.
El tratamiento térmico realizado durante este ensayo de reversibilidad se lleva a cabo a 700°C en un horno eléctrico de mufla. Más precisamente, 200 g de cal viva molida de baja reactividad se esparcen en una gasa de 30 cm por 20 cm y se introducen directamente en el horno a 700°C en un horno de mufla. Después de 30 minutos, el tratamiento térmico se detiene y la cal viva molida se transfiere a una cubeta metálica cerrada donde se deja enfriar durante 2 horas. Dicha cal viva de baja reactividad según la invención se caracteriza además por un valor de Tm mayor que 65°C, preferiblemente mayor que o igual a 67°C, e incluso más preferiblemente mayor que o igual a 69°C.
Dicha cal viva de baja reactividad según la invención también se caracteriza preferiblemente por una curva de reactividad relativamente lineal.
La cal viva de baja reactividad según la presente invención tiene la particularidad de tener, según el ensayo de reactividad de la norma europea EN 459-2: 2010 E, un valor t60 relativamente alto comprendido entre 5 y 18 min, al tiempo que exhibe una propiedad de reversibilidad que se demuestra fácilmente con un tratamiento térmico a 700°C y que lleva a un t60 resultante, por lo tanto denominado t60rev, al menos 3 veces más bajo que su t60 inicial.
Esta característica distingue la cal viva de baja reactividad resultante de la cocción suave de la cal viva de baja reactividad sobrecalcinada.
Además, la cal viva de baja reactividad según la presente invención es diferente de la cal viva de baja reactividad resultante de la cocción suave según la técnica anterior, al mantener un valor de Tm relativamente alto comparado con el valor de Tm de la cal viva inicial.
Además, la cal viva de baja reactividad según la presente invención no contiene ningún aditivo orgánico excepto aquellos potencialmente utilizados para la molienda de la cal viva inicial tales como dietilenglicol, trietanolamina y similares, y sus mezclas, en contenidos del orden de 0,05% a 0.1% en peso, respecto al peso total de la cal viva inicial. Esto no significa que no sea posible añadirlos a posteriori, sino que la adición de aditivos orgánicos no es necesaria para obtener dicha cal viva de baja reactividad según la presente invención.
La cal viva de baja reactividad según la invención también tiene la ventaja de minimizar la formación de grandes aglomerados de cal hidratada (gravilla) en presencia de un agua de apagado que contiene silicatos. Esta característica es particularmente ventajosa para la fabricación de hormigón celular, ya que en este proceso la suspensión utilizada para producir la "torta" contiene una cierta cantidad de sulfato de calcio tal como yeso o anhidrita, y se debe evitar la presencia de grandes aglomerados ya que, por un lado, reducen la cantidad de cal susceptible de reaccionar con las demás materias primas utilizadas en el proceso de fabricación del hormigón celular y, por otro, impiden la obtención de un hormigón celular de buena calidad.
La cal viva de baja reactividad según la invención tiene así, hasta cierto punto, la apariencia de una cal viva de sobrecocción pero es en realidad una cal viva resultante de una calcinación suave, modificada por un post-tratamiento superficial. Dicho tratamiento superficial consiste en hidratar y carbonatar muy ligeramente toda la superficie accesible al gas de dicha cal viva.
Cualquiera que sea la cal viva considerada, esta puede estar ya naturalmente y parcialmente hidratada y/o carbonatada en su superficie, en particular porque durante su fabricación o después de ella, ha estado en contacto con la atmósfera (aire ambiente húmedo, atmósfera más o menos rica en dióxido de carbono...).
La hidratación y/o carbonatación parcial de la superficie significa aquí que en ciertas áreas de la superficie, la hidratación y/o carbonatación es muy real mientras que en otras áreas es nula o casi nula.
Por lo tanto, se trata de un tratamiento superficial no homogéneo y se entiende bien que para que toda la superficie de la cal viva accesible al gas esté hidratada y/o carbonatada, la tasa de hidratación y/o carbonatación tendría que ser muy alta, lo que alteraría significativamente la reactividad de la cal viva en el agua, causando en particular una disminución del valor de Tm.
La particularidad de la cal viva de baja reactividad según la presente invención es que la hidratación y carbonatación de la superficie se lleva a cabo de forma homogénea y cuantitativa. Así, el proceso de producción se optimiza para que el tratamiento de la superficie sea lo más eficaz posible, limitando al mismo tiempo en la medida de lo posible el aumento del contenido de H2O y CO2 en el producto final. El tratamiento de la superficie según la presente invención conduce a una fuerte ralentización de la reactividad de la cal viva inicial mientras se mantiene un valor de Tm relativamente alto comparado con el valor de Tm de la cal viva inicial.
Al comienzo de una cal viva determinada (caracterizada por un valor t60 comprendido entre 1 y 5 min y preferiblemente entre 1 y 4 min), es la intensidad del tratamiento la que define las características finales de la cal viva de baja reactividad.
Cuanto más importante es el tratamiento, más lenta es la reactividad. Por tratamiento importante se entiende un tratamiento que es, por ejemplo, más largo, o que se lleva a cabo utilizando una mayor concentración de vapor de agua en el gas, o que se realiza a una temperatura más alta, lo que aumenta la cinética de las reacciones de hidratación y recarbonatación.
Sin embargo, la reactividad de la cal ralentizada según la presente invención también puede ser modificada y/u optimizada llevando a cabo mezclas. Por ejemplo, una cal fuertemente ralentizada según la presente invención puede ser mezclada en proporciones variables con una cal menos fuertemente ralentizada según la presente invención, lo que permite ajustar la reactividad final de la cal viva ralentizada.
El proceso de fabricación de una cal viva de baja reactividad según la presente invención comprende las siguientes etapas:
i) Suministro de una cal viva caracterizada, según el ensayo de reactividad de la norma europea EN 459-2: 2010 E, por un valor t60 comprendido entre 1 y 5 min, y preferiblemente entre 1 y 4 min, a una temperatura predeterminada mayor que o igual a 50°C, preferiblemente mayor que o igual a 70°C, y menor que o igual a 300°C, preferiblemente menor que o igual a 250°C,
ii) Suministro de un gas que contiene, entre otras cosas, vapor de agua cuyo porcentaje en volumen está comprendido entre 1 y 25% y dióxido de carbono cuyo porcentaje en volumen está comprendido entre 5 y 40%, teniendo dicho gas una temperatura predeterminada superior o igual a 50°C, preferiblemente superior o igual a 70°C, e menor que o igual a 300°C, preferiblemente menor que o igual a 250°C, y al menos suficiente para que el vapor de agua contenido en el gas no se condense (ausencia de agua líquida);
iii) El suministro de temperatura a dicha cal viva para alcanzar la temperatura predeterminada comprendida entre 50°C y 300°C se lleva a una temperatura que es al menos suficiente para que el vapor de agua contenido en el gas de la etapa ii no se condense al entrar en contacto con esta en la etapa iv (ausencia de agua líquida);
iv) Un tratamiento de dicha cal viva bajo el flujo de dicho gas antes, durante o después de dicho suministro a dicha temperatura de dicha cal viva, de tal manera que la cantidad de agua capada por dicha cal viva sea menor que o igual a 0,5% en peso, preferiblemente menor que o igual a 0,3% en peso, que la cantidad de CO2 capado por dicha cal viva sea menor que o igual a 0,8% en peso, preferiblemente menor que o igual a 0,6% en peso, y tal que la cantidad total de agua y CO2 capado por dicha cal viva durante este tratamiento esté comprendida entre 0,1 y 1,0% en peso, basado en el peso de la cal viva de baja reactividad;
v) Enfriamiento en un ambiente confinado libre de agua, vapor de agua y dióxido de carbono, en particular de tal manera que la cantidad total de agua y CO2 capado por dicha cal viva durante el enfriamiento sea menor que o igual a 0,1% en peso basado en el peso de la cal viva de baja reactividad.
Los aspectos preferidos pero no limitantes de este proceso para la fabricación de una cal viva de baja reactividad según la presente invención, considerados en solitario o en combinación, son los siguientes:
- la cal viva suministrada está en forma de finos con un tamaño menor que 10 mm, preferiblemente menor que 5 mm, y preferiblemente menor que 3 mm;
- la cal viva suministrada está molida o triturada y tiene un tamaño menor que 200 qm, preferiblemente menor que 100 qm;
- la cal viva suministrada está en forma de guijarros y tiene un tamaño de partícula d10 mayor que o igual a 5 mm, preferiblemente mayor que o igual a 10 mm y preferiblemente mayor que o igual a 20 mm y un tamaño de partícula d100 menor que o igual a 60 mm, preferiblemente menor que o igual a 50 mm y preferiblemente menor que o igual a 40 mm;
- el flujo de gas utilizado para el tratamiento de la cal viva procede de los hornos de piedra caliza (humos de horno);
- el flujo de gas utilizado para el tratamiento de la cal viva procede directamente de la combustión de un combustible tal como, por ejemplo, gas natural, lignito, antracita o polvo de coque;
- el flujo de gas utilizada para el tratamiento de la cal viva contiene una cantidad de azufre menor que o igual a 0,05% en volumen con respecto al volumen total de dicho gas;
- el flujo de gas utilizada para el tratamiento de la cal viva procede de un gas precalentado, por ejemplo mediante un intercambiador de calor;
- el posible precalentamiento de la cal viva se realiza mediante una doble envoltura;
- el posible precalentamiento de la cal viva se realiza mediante un intercambiador de calor tal como un tornillo de precalentamiento, un mezclador de cinta, tornillo, palas o reja de arado, o un mezclador de paletas;
- el posible precalentamiento de la cal viva se realiza poniéndola en contacto con un gas precalentado tal como, por ejemplo, nitrógeno, aire o incluso el gas de la etapa (ii);
- el tratamiento de la cal viva por el flujo de gas se lleva a cabo con agitación, por ejemplo utilizando un mezclador de polvo para promover el contacto sólido/gas, estando la cal entonces más particularmente en forma de finos que tienen un tamaño menor que 10 mm, preferiblemente menor que 5 mm, y preferiblemente menor que 3 mm, o en forma de un polvo molido que tiene un tamaño menor que 200 qm, preferiblemente menor que 100 qm;
- el tratamiento de la cal viva por el flujo de gas se lleva a cabo con la ayuda de un lecho fluidizado, estando la cal entonces más particularmente en forma de finos que tienen un tamaño menor que 10 mm, preferiblemente menor que 5 mm, y preferiblemente menor que 3 mm, o en forma de un polvo molido que tiene un tamaño menor que 200 qm, preferiblemente menor que 100 qm;
- el tratamiento de la cal viva por el flujo de gas se lleva a cabo estáticamente, por ejemplo, haciendo pasar dicho gas a través de un lecho fijo de cal viva, estando la cal entonces preferiblemente en forma de guijarros que tienen un tamaño mayor que o igual a 5 mm, preferiblemente mayor que o igual a 10 mm y preferiblemente mayor que o igual a 20 mm y un tamaño menor que o igual a 60 mm, preferiblemente menor que o igual a 50 mm y preferiblemente menor que o igual a 40 mm.
- el tratamiento de la cal viva por el flujo de gas se lleva a cabo directamente en una cámara de molienda, estando la cal entonces más particularmente en forma de finos que tienen un tamaño menor que 10 mm, preferiblemente menor que 5 mm, y preferiblemente menor que 3 mm, o en forma de guijarros que tienen un tamaño mayor que o igual a 5 mm, preferiblemente mayor que o igual a 10 mm y preferiblemente mayor que o igual a 20 mm y un tamaño menor que o igual a 60 mm, preferiblemente menor que o igual a 50 mm y preferiblemente menor que o igual a 40 mm;
El proceso de fabricación de una cal viva de baja reactividad según la invención tiene la particularidad de utilizar como materia prima una cal viva caracterizada, según el ensayo de reactividad de la norma europea EN 459-2: 2010 E, por un valor t60 comprendido entre 1 y 5 min y preferiblemente entre 1 y 4 min, es decir, una cal que puede describirse como cal viva de "cocción suave". El límite inferior del valor t60 está relacionado con la dificultad que habría en cambiar fuertemente el valor t60 entre 5 y 18 min por el proceso de la presente invención de una cal viva que tiene un valor t60 menor que 1 min sin afectar fuertemente al valor de Tm. El límite superior del valor t60 está relacionado principalmente con aspectos técnicos y económicos. Una cal viva que tiene un valor t60 mayor que 4 min, preferiblemente mayor que 5 min, es una cal viva de sobrecocción que, por lo tanto, tiene una superficie más limitada accesible a los gases, y es por lo tanto una cal viva que por naturaleza es menos sensible al proceso de la presente invención. Por lo tanto, los intereses técnicos y económicos de la puesta en práctica del proceso de la presente invención no serían evidentes a priori.
El hormigón celular se produce de una manera bien conocida por el experto. Se obtiene de una mezcla de materias primas ricas en sílice (arena triturada o cenizas volantes), cemento, una fuente de sulfato tal como yeso o anhidrita, cal viva, un gasificante tal como, por ejemplo, aluminio en forma metálica y agua. La cal viva reacciona en primer lugar con el agua para formar "cal hidratada" que genera una cierta cantidad de calor. El calor liberado provoca un aumento de la temperatura que favorece la formación de hidrógeno gaseoso por la reacción del agua en contacto con el aluminio metálico, lo que conduce a una expansión de la mezcla y a la obtención de un medio poroso comúnmente conocido
como "torta". Al mismo tiempo, la cal hidratada reacciona con los otros componentes, lo que conduce a la formación de silicatos de calcio hidratados (CSH) y, por lo tanto, a la consolidación de la estructura porosa de la torta. La velocidad de la reacción de hidratación entre la cal viva y el agua es un factor decisivo para el éxito del proceso de producción de hormigón celular. No debe ser demasiado rápida, ya que esto podría llevar a la liberación de demasiado calor, causando que la propia torta se caliente demasiado rápido, lo que llevaría a una expansión excesiva de la torta antes de la consolidación y, por lo tanto, a su colapso. Tampoco debe ser demasiado lenta, ya que esto podría llevar a que la torta se consolide demasiado pronto antes de que se complete la expansión (agrietamiento durante la expansión). Cuando la torta está bien consolidada, se corta en ladrillos y el hormigón celular se obtiene después de un tratamiento hidrotérmico en un autoclave que le da sus propiedades mecánicas finales.
En la práctica, la consolidación de la "torta" debe lograrse en un periodo de tiempo apropiado. La reacción de hidratación entre la cal viva y el agua emite calor, pero es necesario controlar esta liberación de calor, que no debe ser ni demasiado rápida ni demasiado lenta. Por consiguiente, la cal viva de sobrecocción se utiliza muy ampliamente en la fabricación de hormigón celular, ya que su cinética de hidratación y, por lo tanto, su liberación de calor, se adaptan bien al proceso de fabricación del hormigón celular. Sin embargo, como la cal viva de sobrecocción no es químicamente muy reactiva, el tiempo de consolidación de la "torta" es relativamente largo, lo que ralentiza el proceso de fabricación. La cal viva de baja reactividad según la presente invención permite optimizar el tiempo de consolidación de la "torta".
Ejemplos
Ejemplo 1: Cal viva molida de baja reactividad t60 =5,7 min
A partir de los finos de cal viva industrial de 2-8 mm procedentes del cribado secundario de la cal de roca producida en los hornos PFRK (Horno Regenerativo de Flujo Paralelo) y PRK (Horno Rotatorio Pre-calentado) de la planta de Flandersbach del Grupo Lhoist, se prepara una cal de 0-90 pm.
La cal molida así obtenida, llamada "Weissfeinklak-1a", contiene más del 95% en peso de partículas menores de 90 pm. Contiene 95% en peso de CaO, 1,3% en peso de MgO, 0,6% en peso de CO2 residual (presente como carbonato de calcio) y 0,9% en peso de H2O residual (presente como hidróxido de calcio). Tiene valores t60 de 1,9 min, T2 de 63,3°C, T5 de 73,7°C y Tm de 75,1°C en el ensayo de reactividad de la norma europea EN 459-2: 2010 E.
Se utiliza un mezclador de polvos de Lodige tipo MR 20 (volumen interno de 20 dm3), equipado con una entrada y una salida de gases y una doble camisa que permite el calentamiento indirecto por recirculación de aceite. Se llena con 6 kg de cal viva molida y se agita a 2,5 m/s (velocidad de la punta de la pala).
El precalentamiento se realiza durante 30 minutos bajo un flujo de nitrógeno de 22 dm3/min previamente calentado a 200°C y utilizando una recirculación de aceite a 200°C, de modo que la cal viva molida esté a una temperatura de 170°C. El flujo de nitrógeno de 22 dm3/min previamente calentado a 200°C es reemplazado por un flujo de nitrógeno de 22 dm3/min previamente calentado a 200°C que contiene un 15% en volumen de CO2 y un 2,5% en volumen de H2O.
Después de 17 minutos, el tratamiento se detiene y la cal viva molida se transfiere a una cubeta metálica cerrada donde se deja enfriar durante 2 h. La cal viva molida así obtenida se denomina, según la invención, cal viva molida de baja reactividad. Contiene 1,0% en peso de CO2 residual y 1,2% en peso de H2O residual y tiene valores de t60 de 5,7 min, T2 de 35,3°C, T5 de 52,9°C y Tm de 73,4°C en el ensayo de reactividad de la norma europea EN 459-2: 2010 E. También tiene una superficie específica BET de 1,2 m2/g y contiene 0,03% en peso de azufre y menos de 0,0015% en peso de carbono orgánico.
A continuación se realiza un ensayo de reversibilidad. Para ello, 200 g de esta cal viva molida de baja reactividad se extienden en una gasa de 30 cm por 20 cm y se introducen directamente en el horno a 700°C en un horno de mufla. Después de 30 minutos, el tratamiento térmico se detiene y la cal viva molida se transfiere a una cubeta metálica cerrada donde se deja enfriar durante 2 horas.
La cal viva molida resultante tiene valores t60rev de 1,6 min, T2rev de 64,8°C, Tsrev de 74,2°C y Tmrev de 75,0°C medidos según el ensayo de reactividad al agua EN 459-2: 2010 E.
Ejemplo 2 - Cal viva molida de baja reactividad t60 = 8,0 min
Se obtiene una cal viva molida de baja reactividad según el mismo protocolo que en el ejemplo 1, pero el tratamiento se lleva a cabo utilizando un flujo de 22 dm3/min de nitrógeno que contiene 15% en volumen de CO2 y 7,5% en volumen de H2O previamente calentado a 200°C. La cal viva molida de baja reactividad así obtenida contiene 1,2% en peso de CO2 residual y 1,1% en peso de H2O residual. Tiene valores de t60 de 8,0 min, T2 de 25,1°C, T5 de 34,7°C y Tm de 73,6°C.
Esta cal viva de baja reactividad también se caracteriza por el ensayo de reactividad según la norma EN 459-2: 2010 E en el que se sustituye el agua por agua saturada de sulfato de calcio (2,4 g de yeso en 600 cm3 de agua). Al final de este ensayo, la lechada de cal producida se filtra a través de un tamiz de 200 pm. La materia sólida recuperada
sobre el tamiz se seca a 105°C durante 1 noche. Se obtiene así una masa final de 4,8 g, que representa una cantidad de aglomerados de tamaño mayor que 200 gm igual al 3,2% en peso con respecto a los 150 g de cal viva de baja reactividad utilizados en este ensayo.
En el ensayo de reversibilidad se observan valores de t60rev de 1,7 min, T2rev de 63,8°C, Tsrev de 74,0°C y Tmrev de 75,4°C.
Ejemplo 3: Cal viva molida de baja reactividad t60 = 9,4 min
Se obtiene una cal viva molida de baja reactividad según el mismo protocolo que en el ejemplo 2, pero el tratamiento se lleva a cabo durante 22 minutos en lugar de 17 minutos. La cal viva molida de baja reactividad resultante contiene 1,2% de CO2 residual y 1,2% de H2O residual. Tiene valores de t60 de 9,4 min, T2 de 24,6°C, T5 de 33,0°C y Tm de 73,0°C. También tiene una superficie específica BET de 1,2 m2/g y contiene 0,03% en peso de azufre y menos de 0,0015% en peso de carbono orgánico.
En el ensayo de reversibilidad, se observan valores de t60rev de 1,6 min, T2rev de 64,0°C, Tsrev de 74,1°C y Tmrev de 75,2°C.
Ejemplo 4 - Cal viva molida de baja reactividad t60 = 11,2 min
Se obtiene una cal viva molida de baja reactividad según el mismo protocolo que en el ejemplo 1, pero utilizando una cal viva molida de 0-90 gm procedente de la molienda de la fracción 0-10 mm de otro horno industrial. Esta última contiene 98% en peso de CaO, un 0,5% en peso de MgO, 0,1% en peso de CO2 residual (presente como carbonato de calcio) y 0,6% en peso de H2O residual (presente como hidróxido de calcio). Tiene valores de t60 de 3,5 min, T2 de 49,9°C, T5 de 61,52C y Tm de 74,3°C.
La cal viva molida de baja reactividad resultante contiene 0,2% de CO2 residual y 0,8% de H2O residual. Tiene valores de t60 de 11,2 min, T2 de 31,7°C, T5 de 41,0°C y Tm de 74.OT. También tiene una superficie específica de 1,4 m2/g y contiene un 0,03% en peso de azufre y menos del 0,0015% en peso de carbono orgánico.
En el ensayo de reversibilidad se observan valores de t60rev de 3,5 min, T2rev de 52,7°C, Tsrev de 62,9°C y Tmrev de 76,0°C.
Ejemplo 5 - Producción de hormigón celular P2-0,40
Un lote de cal viva de baja reactividad del ejemplo 3 se utiliza como materia prima para producir bloques de hormigón celular a escala de laboratorio por un método normalizado que simula una producción industrial.
A continuación se enumeran otras materias primas utilizadas para esta producción:
- Arena de cuarzo (Millisil W10, Quarzwerke Frechen)
- Cemento Pórtland CEM I - 42,5 R de la planta PLZ Wittekind en Erwitte (D)
- Anhidrita de Cirkel en Haltern (D)
- Polvo de aluminio Aquapor 9004 de Schlenck
Un día antes de la producción a escala de laboratorio, se prepararon lodos de retorno para simular el reciclaje de los residuos de la producción industrial de hormigón celular. Se preparó en una cubeta de 10 dm3 con agitación añadiendo sucesivamente 2,00 kg de agua, 2,20 kg de arena, 1,00 kg de cemento, 0,60 kg de cal viva de baja reactividad y 0,20 kg de anhidrita, y luego se mantuvo con agitación en esta cubeta cerrada hasta su uso al día siguiente.
Se prepara una mezcla de cemento, cal de baja reactividad y anhidrita utilizando 1,00 kg de cemento, 0,60 kg de cal de baja reactividad y 0,20 kg de anhidrita.
Se prepara una suspensión de aluminio de 10% en peso mezclando 32 g de polvo de aluminio y 288 g de agua. La suspensión se mantiene en agitación.
A los 6 kg de lodo preparado el día anterior y colocado en una cubeta de 30 dm3, se añaden sucesivamente 10,71 kg de agua a 70°C con agitación a 900 rpm., seguido de 8,80 kg de arena y luego los 1,80 kg de la mezcla de cemento, cal de baja reactividad y anhidrita. La mezcla se mantiene en agitación durante 2 minutos y luego se le añaden los 320 g de suspensión de aluminio. La suspensión se mantiene en agitación durante otros 20 segundos y luego se vierte en un molde donde se deja reposar cubierta durante 4 horas, lo que da lugar a la formación de una torta. La torta se coloca en un autoclave a 185°C a una presión de vapor de 11 bares, donde se somete a un tratamiento hidrotérmico durante 6 horas. Se obtienen cubos de hormigón celular cortando el bloque inicial en trozos de 10 * 10 * 10 cm3 (1 dm3). A continuación, estos cubos se secan a 80°C durante varias horas hasta que contienen una humedad residual del 4 al 8% en peso, expresada con respecto al peso de los mismos cubos cuando se secan completamente mediante un tratamiento adicional a 105°C durante 24 horas (se sacrifican algunos cubos para determinar el tiempo de secado necesario para alcanzar esta humedad residual a 80°C).
Se caracterizan entonces seis cubos secados a 80°C. Los resultados mostrados son el promedio de los resultados obtenidos sobre estos seis cubos. La densidad de los cubos es de 0,39 (es decir, su densidad es de 0,39 g/cm3) y la resistencia a la compresión, medida perpendicularmente a la dirección de crecimiento de las tortas, es de 2,6 N/mm2.
Ejemplo 6 - Producción de hormigón celular P2-0,35
Se produce un hormigón celular según el ejemplo 5 utilizando las mismas materias primas y el mismo protocolo pero con recetas diferentes.
El lodo de retorno se preparó con 1,94 kg de agua, 2,00 kg de arena, 1,12 kg de cemento, 0,56 kg de cal viva de baja reactividad y 0,2 kg de anhidrita.
La mezcla de cemento, cal de baja reactividad y anhidrita se prepara utilizando 1,12 kg de cemento, 0,68 kg de cal de baja reactividad y 0,2 kg de anhidrita.
La suspensión de aluminio al 10% en peso de se prepara mezclando 44 g de polvo de aluminio y 396 g de agua.
A los 6 kg de lodo, se añaden 11,26 kg de agua a 70°C, seguido de 8,00 kg de arena, luego los 2,00 kg de la mezcla de cemento, cal de baja reactividad y anhidrita, y luego los 440 g de la suspensión de aluminio.
La densidad de los cubos de hormigón celular es de 0,33 y la resistencia a la compresión, medida perpendicularmente a la dirección de crecimiento de las tortas, es de 2,1 N/mm2.
Ejemplo 1 Comparativo.- Cal viva sobrecalcinada "Poro C".
Se utiliza como referencia una cal viva molida disponible en el mercado, de la marca "Poro C", de tipo "cocción fuerte". Esta se produce a partir de roca caliza por sobrecalentamiento en un horno recto. Contiene 1,0% en peso de CO2 residual y 0,2% en peso de H2O residual. Tiene valores de t60 de 11,3 min, T2 de 30,1°C, T5 de 38,2°C y Tm de 71,1 °C en el ensayo de reactividad de la norma europea EN 459-2: 2010 E.
La cal Poro C también se caracteriza por el ensayo de reactividad según la norma EN 459-2: 2010 E en la que el agua es sustituida por agua saturada de sulfato de calcio (2,4 g de yeso en 600 cm3 de agua). Al final de este ensayo, la lechada de cal se filtra a través de un tamiz de 200 pm. La materia sólida recuperada sobre el tamiz se seca a 105°C durante 1 noche. Se obtiene de este modo una masa final de 6,8 g, que representa el 4,5% en peso de los aglomerados de tamaño mayor que 200 pm, con respecto a 150 g de cal Poro C utilizados en este ensayo.
A continuación se realiza un ensayo de reversibilidad. Para ello, se esparcen 200 g de esta cal viva en una gasa de 30 cm por 20 cm y se dispara directamente a 700°C en un horno de mufla. Después de 30 minutos, el tratamiento térmico se detiene y la cal viva se transfiere a una cubeta metálica cerrada donde se deja enfriar durante 2 h.
La reactividad de la cal viva resultante permanece esencialmente inalterada, con valores t60rev de 11,2 min, T2rev de 30,5°C, T5rev de 39,1°C y Tmrev de 71,2°C medidos según el ensayo de reactividad al agua EN 459-2: 2010 E.
Ejemplo 2 Comparativo.- Cal viva ralentizada con el agua líquida
La cal viva molida del Ejemplo 1 se hidrató añadiendo agua en forma líquida con agitación para conseguir una hidratación del 4,6%, como se describe en el documento GB 1.585.483. A continuación, se pusieron 3 kg de esta cal en el mezclador Lodige y se trataron con agitación durante 14 minutos bajo un flujo de nitrógeno de 40 dm3/min que contenía un 20% en volumen de CO2. Esta cal viva de baja reactividad tiene valores de t60 de 12,8 min, T2 de 22,5°C, T5 de 24,5°C y Tm de 63,8°C en el ensayo de reactividad de la norma europea EN 459-2: 2010 E. El valor de Tm es particularmente bajo comparado con el valor de Tm de la cal madre (75,1°C).
En el ensayo de reversibilidad se observan valores de t6orev de 0,9 min, T2rev de 70,7°C, T5rev de 75,62C y Tmrev de 76,92C. El valor de Tmrev es particularmente alto comparado con el valor de Tm de esta cal viva de baja reactividad.
Ejemplo 3 Comparativo.- Producción de hormigón celular P2-0,40
El ejemplo 5 se realiza sustituyendo la cal viva de baja reactividad del ejemplo 3 por la cal viva de sobrecocción "PoroC" del ejemplo 1 comparativo. La densidad de los cubos de hormigón celular es de 0,41 y la resistencia a la compresión, medida perpendicularmente a la dirección de crecimiento de las tortas, es de 2,8 N/mm2.
Ejemplo 4 Comparativo. Producción de hormigón celular P2-0,35
El ejemplo 6 se realiza sustituyendo la cal viva de baja reactividad del ejemplo 3 por la cal viva de sobrecocción "PoroC" del ejemplo 1 comparativo. La densidad de los cubos de hormigón celular es de 0,34 y la resistencia a la compresión, medida perpendicularmente a la dirección de crecimiento de las tortas, es de 2,2 N/mm2.
Ejemplo 5 Comparativo.- Cal viva molida de cocción suave t60 = 1,9 min.
La cal viva molida utilizada en el Ejemplo 1 antes del tratamiento según la invención (t60 = 1,9 min) se caracteriza con el ensayo de reactividad según la norma EN 459-2: 2010 E en la que el agua es sustituida por agua saturada de sulfato de calcio (2,4 g de yeso en 600 cm3 de agua). Al final de este ensayo, la lechada de cal obtenida se filtra a través de un tamiz de 200 |jm. La materia sólida recuperada sobre el tamiz se seca a 105°C durante 1 noche. Se obtiene así una masa final de 59 g, que representa un 39% en peso de aglomerados de tamaño mayor que 200 jm , con respecto a los 150 g de cal viva de baja reactividad utilizados en este ensayo.
Ejemplo 6 Comparativo.- Cal aditivada con 0,4% de lignosulfato de Ca
Se añadieron 12 g de lignosulfonato de calcio a 3 kg de cal viva molida utilizada en el Ejemplo 1 antes de procesarla según la invención (t60 = 1,9 min). La mezcla se homogeneizó en una mezcladora de paletas durante 5 minutos. La cal así obtenida tiene valores de t60 de 12,0 min, T2 de 30,8°C, T5 de 33,5°C y Tm de 71,3°C.
Se caracteriza además con el ensayo de reactividad según la norma EN 459-2: 2010 E en la que se sustituye el agua por agua saturada de sulfato de calcio (2,4 g de yeso en 600 cm3 de agua). Al final de este ensayo, la lechada de cal se filtra a través de un tamiz de 200 jm . La materia sólida recuperada sobre el tamiz se seca a 105°C durante 1 noche. Esto da una masa final de 48 g, que representa un 32% en peso de los aglomerados de tamaño mayor que 200 jm, en comparación con los 150 g de cal utilizados en este ensayo.
Ejemplo 7 Comparativo.- Cal aditivada con TEA según el documento WO9802391 de la técnica anterior
La cal viva molida que presenta valores iniciales de t60 de 1,9 min, T2 de 61,8°C, T5 de 72,2°C y Tm de 74,1°C en el ensayo de reactividad de la norma europea EN 459-2: 2010 E, se ha tratado con trietanolamina (TEA), como se describe en el documento WO9802391, para producir una cal viva aditivada según esta técnica anterior, con un contenido de TEA de 0,25% en peso respecto al peso total de la cal viva.
La reactividad de la cal aditiva resultante se midió según la norma EN 459-2: 2010 E. Los resultados se muestran en la siguiente tabla.
Se entiende que la presente invención no se limita en modo alguno a las formas de realización descritas anteriormente y que se le pueden hacer muchas modificaciones sin alejarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (25)
1. Cal viva de baja reactividad que presenta una reactividad al agua t60 según el ensayo de reactividad EN 459-2: 2010 E mayor que o igual a 5 minutos, caracterizada por que dicha cal viva de baja reactividad es una cal viva de cocción suave que presenta una reactividad al agua t60 menor que o igual a 18 minutos y una temperatura máxima Tm medida según la norma EN 459-2 2010 E mayor que o igual a 65°C, preferiblemente mayor que o igual a 67°C, y más preferiblemente mayor que o igual a 69°C y por que, después de un tratamiento térmico a 700°C durante 30 minutos de 200 g de dicha cal viva de baja reactividad, esta tiene una reactividad al agua t60rev menor que o igual a 1/3 de dicha t60 medida según el ensayo de reactividad EN 459-2: 2010 E y una temperatura máxima Tmrev medida según la norma EN 459-2: 2010 E mayor que Tm y menor que o igual a Tm+5°C, preferiblemente Tm+3°C, ventajosamente Tm+2°C.
2. Cal viva de baja reactividad según la reivindicación 1, que presenta un valor t60 comprendido entre 8 y 12 min, y eventualmente un valor T5 , la temperatura alcanzada después de 5 min, comprendido entre 25 y 50°C, preferiblemente entre 30 y 45°C, y eventualmente un valor T2 , temperatura alcanzada después de 2 min, comprendido entre 21 y 40°C, preferiblemente entre 25 y 35°C.
3. Cal viva de baja reactividad según la reivindicación 1, que presenta un valor t60 comprendido entre 5 y 8 min, y eventualmente un valor T5 , la temperatura alcanzada después de 5 min, comprendido entre 35 y 65°C, preferiblemente comprendido entre 40 y 60°C, y eventualmente un valor T2 , la temperatura alcanzada después de 2 min, comprendido entre 25 y 55°C, preferiblemente comprendido entre 35 y 50°C.
4. Cal viva de baja reactividad según la reivindicación 1, que presenta un valor t60 comprendido entre 12 y 18 min, y eventualmente un valor T5 , la temperatura alcanzada después de 5 min, comprendido entre 21 y 40°C, preferiblemente comprendido entre 25 y 30°C, y eventualmente un valor T2 , la temperatura alcanzada después de 2 min, comprendido entre 21 y 30°C, preferiblemente comprendido entre 21 y 25°C.
5. Cal viva de baja reactividad según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que presenta una superficie específica medida por manometría de adsorción de nitrógeno después de desgasificar a vacío a 190°C durante al menos 2 horas y calculada según el método BET multipunto descrito en la norma ISO 9277: 2010 E mayor que o igual a 0,8 m2/g, preferiblemente mayor que o igual a 1 m2/g.
6. Cal viva de baja reactividad según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que presenta un contenido de CaO mayor que o igual a 90% en peso, preferiblemente mayor que o igual a 92% en peso, e incluso más preferiblemente mayor que o igual a 95% en peso con respecto al peso total de dicha cal viva de baja reactividad.
7. Cal viva de baja reactividad según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que presenta un contenido de S menor que o igual a 0,2% en peso, preferiblemente menor que o igual a 0,1% en peso con respecto al peso total de la cal viva de baja reactividad.
8. Cal viva de baja reactividad según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que presenta un contenido de carbono orgánico menor que o igual a 0,5% en peso, preferiblemente menor que o igual a 0,2% en peso y más preferiblemente menor que o igual a 0,1% en peso, en particular menor que o igual a 0,08% en peso, más particularmente menor que o igual a 0,05% en peso con respecto al peso total de la cal viva de baja reactividad.
9. Cal viva de baja reactividad según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que presenta, en el ensayo de reactividad según la norma EN 459-2: 2010 E en la que el agua es sustituida por agua saturada de sulfato de calcio (2,4 g de yeso en 600 cm3 de agua), una cantidad de aglomerados de tamaño mayor que o igual a 200 pm, menor que o igual a 10% en peso, preferiblemente menor que o igual a 5% en peso, con respecto a la cantidad de dicha cal viva de baja reactividad utilizada en dicho ensayo.
10. Composición basada en cal viva de baja reactividad según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.
11. Proceso de fabricación de una cal viva de baja reactividad que comprende las siguientes etapas:
(i) suministro de una cal viva que presenta un valor de reactividad al agua t60, medido según el ensayo de reactividad descrito en la norma EN 459-2: 2010 E comprendido entre 1 y 5 min, y preferiblemente entre 1 y 4 min, a una temperatura predeterminada mayor que o igual a 50°C, preferiblemente mayor que o igual a 70°C, y menor que o igual a 300°C, preferiblemente menor que o igual a 250°C,
(ii) suministro de un gas que comprende vapor de agua en un porcentaje en volumen comprendido entre 1 y 25% con respecto al volumen total de dicho gas y dióxido de carbono en un porcentaje en volumen comprendido entre 5 y 40% con respecto al volumen total del gas, teniendo dicho gas una temperatura predeterminada mayor que o igual a 50°C, preferiblemente mayor que o igual a 70°C, y menor que o igual a 300°C, preferiblemente menor que o igual a 250°C, eligiéndose las temperaturas predeterminadas de las etapas (i) y (ii) dentro de los intervalos indicados para que el vapor de agua contenido en el gas no se condense al entrar en contacto con la cal viva durante dicho tratamiento,
(iii) tratamiento de dicha cal viva por un flujo de dicho gas, durante o después de dicho suministro a dicha temperatura predeterminada de dicha cal viva y durante un periodo de tiempo predeterminado durante el cual la cantidad de agua capada por dicha cal viva es menor que o igual a 0,5% en peso, preferiblemente menor que o igual a 0,3% en peso, la cantidad de CO2 capado por dicha cal viva es menor que o igual a 0,8% en peso, preferiblemente menor que o igual a 0,6% en peso, y la cantidad total de agua y CO2 capado por dicha cal viva está entre 0,1 y 1,0% en peso basado en el peso de la cal viva de baja reactividad, para formar dicha cal viva de baja reactividad, y
(iv) enfriamiento de dicha cal viva de baja reactividad en un medio confinado esencialmente libre de agua, vapor de agua y dióxido de carbono.
12. Proceso de fabricación según la reivindicación 11, en el que dicha etapa (iii) se lleva a cabo hasta obtener una cal viva de baja reactividad con una reactividad al agua t60 según el ensayo de reactividad EN 459-2: 2010 E mayor que o igual a 5 minutos y menor que o igual a 18 minutos.
13. Proceso de fabricación según la reivindicación 11 o 12, en el que dicha cal viva suministrada es una cal viva extraída de un horno para su cocción a dicha temperatura predeterminada o es el resultado del precalentamiento a dicha temperatura predeterminada.
14. Proceso de fabricación según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en el que dicho tratamiento de dicha cal viva suministrada por dicho flujo de dicho gas se realiza con agitación, por ejemplo con la ayuda de un mezclador de polvos, en particular un mezclador de cinta, tornillo, paleta o reja de arado, o incluso se produce durante la trituración o molienda de dicha cal viva, por ejemplo, mediante un molino de martillos, un molino de bolas, un molino pendular vertical o un molino de muelas.
15. Proceso de fabricación según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en el que el tratamiento de la cal viva se realiza mediante un lecho fluidizado.
16. Proceso de fabricación según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, en el que el tratamiento de dicha cal viva suministrada por dicho flujo de gas se realiza de forma estática, por ejemplo, haciendo pasar dicho gas a través de un lecho fijo de cal viva.
17. Proceso de fabricación según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 16, en el que dicha cal viva suministrada está en forma de partículas finas de cal viva que presentan un d100 menor que o igual a 10 mm, preferiblemente menor que o igual a 5 mm, y preferiblemente menor que o igual a 3 mm.
18. Proceso de fabricación según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 16, en el que dicha cal viva suministrada está en forma de un producto molido de cal viva que presenta un dgs menor que o igual a 200 gm, preferiblemente menor que o igual a 100 gm.
19. Proceso de fabricación según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13 o 16, en el que dicha cal viva está en forma de guijarros de cal viva con un d10 mayor que o igual a 5 mm, preferiblemente mayor que o igual a 10 mm y preferiblemente mayor que o igual a 20 mm y un d100 menor que o igual a 60 mm, preferiblemente menor que o igual a 50 y preferiblemente menor que o igual a 40 mm.
20. Proceso de fabricación según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 19, en el que dicho gas comprende al menos los gases de combustión de los hornos de cocción de piedra caliza o los gases de combustión de un combustible tal como, por ejemplo, gas natural, lignito, antracita o polvo de coque.
21. Proceso de fabricación según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 20, en el que dicho gas tiene un contenido de azufre menor que o igual a 0,05% en volumen con respecto al volumen total de dicho gas.
22. Proceso de fabricación según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 21, en el que dicho gas se precalienta a la temperatura predeterminada, por ejemplo, mediante un intercambiador de calor.
23. Proceso de fabricación según una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 22, en el que dicho precalentamiento de la cal viva se realiza mediante una doble envoltura y/o mediante el contacto de dicha cal viva con un gas precalentado tal como, por ejemplo, aire, o incluso con dicho gas de tratamiento de cal viva y/o mediante un intercambiador de calor tal como un tornillo de precalentamiento, un mezclador de cinta, un mezclador de tornillo, un mezclador de palas o una reja de arado, o incluso un mezclador de paletas.
24. Uso de la cal viva de baja reactividad según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, o del proceso según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 23, o de la composición según la reivindicación 10, en un proceso de fabricación de silicato de calcio hidratado (SCH).
25. Uso según la reivindicación 24, en un proceso para la fabricación de hormigón celular o en un proceso para la fabricación de lechos para animales.
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