MX2010012743A - Método para la producción de aglutinantes hidráulicos inorgánicos. - Google Patents

Abstract

Método para la producción de aglutinantes para construcción y productos de la construcción que consisten en un material hecho por el hombre y/o de origen natural de un conjunto que comprende productos sólidos producidos por la combustión de combustibles fósiles, escoria metalúrgica, productos de la quema de suelos, productos de la combustión de columnas profundas de minería después de la extracción de minas de combustibles fósiles, desperdicios de la producción de vidrio, desperdicios de la producción de cerámica, desperdicio de ladrillo y concreto de construcción, arcillas activadas por calor, piedras piroclásticas de baja cristalinidad, laterita sedimentaria, bauxita, opalita, alofanolita, piedras de diatomita, piedras calizas y piedras arcillosas y arcilla, se somete a tratamiento físico que consiste en la acción de un pulso de energía, durante el cual la energía mecánica Etk se pasa sobre las partículas del material tratado al accionar una fuerza del tamaño desde 50 hasta 3x105 N, con relación a 1 g del material tratado, durante un tiempo muy corto en el intervalo desde 1x10-6 hasta 1x10-2 s o más pulsos posteriores que causan que el paso de la energía mecánica Etk a granos del material tratado y/o pasar la energía magnética Em a sus granos junto con pasar la energía mecánica y/o después de ello por medio de un campo magnético variable y/o alterno que tiene una frecuencia de 15x101 a 15x106 Hz y una intensidad desde 10-2 hasta 103T, que actúa sobre las partículas de las sustancias ferromagnéticas si están presentes en el material tratado y/o en cargas en defectos de granos del material, defectos los cuales se produjeron como resultado de pasar la energía mecánica, lo que tiene corno consecuencia que la energía interna del material tratado se incremente, las partículas del cual se vuelven más finas al menos a 200 micrómetros, y simultáneamente la re-agregación de sus partículas se evita, y la reactividad química del material tratado se incrementa para obtener aglutinante seco y/o material de construcción seco y/o agua se agrega en una cantidad desde 8.20 hasta 420% en peso con base en el peso del material tratado para obtener un aglutinante húmedo que se forma y/o material húmedo que se forma, los cuales se pueden formar a la forma deseada de productos y/o endurecerse por autoclave y/o por calentamiento en seco.

Description

METODO PARA LA PRODUCCION DE AGLUTINANTES HIDRAULICOS INORGÁNICOS CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta ' invención se refiere a un método para producir aglutinantes hidráulicos inorgánicos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En este momento, hay una gran necesidad por aglutinantes en diversas industrias, particularmente, por ejemplo, en . la industria de la construcción o en agricultura. Los precios de aglutinantes orgánicos e inorgánicos, junto con el incremento en los precios de .insumes, . especialmente de energía están constantemente en crecimiento y para los campos de la industria en los cuales, su ' consumo es alto, esto significa una carga económica grande. Por otro lado, en algunas industrias, sobrei todo en industria -energética, metalurgia y minera, surgen un gran volumen de desperdicios .o solamente sub-productos difíciles de utilizar. Representan una carga considerable para el medio ambiente. Solamente una porción pequeña, 10%-20%, de estos materiales encuentran uso en los ajustes de campo menos . desafiantes como un sustituto para pequeños agregados, ' es como relleno en materiales de construcción, o como la parte puzolánica así llamada en la asi llamada, "mezcla" o cementos "que contienen cenizas". Algunos . de los desperdicios, derivados en ' la industria metalúrgica, especialmente una' parte de las escorias granuladas, se usa como un aditivo en la producción de los llamados "escoria" de cementos. Recientemente, ¦¦ los experimentos para usar .escorias granuladas, algunas cenizas junto con arcillas 1 activadas por calor como una base para la producción de los aglutinantes llamados "geopoliméricos" se han realizado. Sin embargo, su producción es relativamente exigente y su manejo es en gran parte diferente de la práctica convencional del manejo de los. materialés1 de construcción convencionales y se acompañan por un número de ¦complicaciones adicionales. Por lo tanto, a pesar de un intervalo relativamente amplio de . características interesantes, no encuentran un uso excesivo en la práctica. Otros materiales, tal como el material que resulta de , quema de suelos, el material de sobrecarga en minas de carbón a cielo abierto o material de la quema de columnas profundas de minería no se . usan · para la producción de aglutinantes en absoluto. Estos materiales son de un precio asequible. Usualmente, su tratamiento no es 'de- alto consumo energético, ya que suficiente energía ; ya se ha insertado en ellos. Las rocas naturales, de las cuales tales aglutinantes y productos se pueden producir, tampoco se usan. Son particularmente importantes en países donde hay ausencia de grandes cantidades de desperdicios o sub-productos de actividades industriales que, aunque exactamente tales aglutinantes y materiales alternativos en su base pueden garantizar desarrollo de infraestructura de transporte y de otras , ramas de la industria por ejemplo, sin ninguna construcción de inversión y energía que existen en fábricas, así como las fábricas de cemento.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN El potencial no utilizado en hacer la producción de aglutinantes .para construcción más , efectivos y más baratos se puede ver, 'de acuerdo con la idea inventiva, en el uso de la tecnología de activación física, cuya activación está usando la acción de un impulso mecánico fuerte, magnético, acúético, o eléctrico en granos del' material¦ tratado, cuya activación física no solamente puede mejorar la calidad de aglutinantes para construcción comúnmente, producidos actualmente, . o de otros aglutinantes, sino también puede significativamente aumentar bases de materia prima para su producción, particularmente con respecto al uso de los materiales de desperdicio o sub-productos . derivados de diversas producciones industriales .de gran volumen. También, la. activación mecánica puede causar considerables ahorros de energía en la forma de reducir la calidad de energía consumida para la fabricación de los aglutinantes.

La materia objeto de esta invención es un método para producir aglutinantes inorgánicos, particularmente aplicables para ' los propósitos de construcción, rehabilitación o solidificación. La presente invención es ventajosamente útil en la producción de cales de dastite, hidráulicas y romanas, cementos basados en basura Portland, cementos sin basura y aluminosos y aglutinantes de sulfato.

La. sustancia de esta invención consiste en que las partículas del material hecho por el hombre y/o de origen-natural, ' seleccionadas del grupo que comprende particularmente, pero no exclusivamente, productos sólidos que surgen de la quema de' combustibles sólidos, escoria, metalúrgica, productos de la quema de suelos, y productos de quema de vertederos después de la extracción de minas de combustibles fósiles, desperdicios, de producción de vidrio, desperdicios de producción de cerámicas, desperdicios de ladrillos, de construcción y concreto, arcillas activadas térmicamente, rocas piroclásticas de baja cristaliñidad, laterita sedimentaria, bauxita, opalolita, alofanolita, rocas de diatomita, piedra caliza, arcilitas, y arcillas, que se someten a tratamiento físico que consiste en la acción de al menos un impulso de fuerza, preferiblemente de más impulsos de fuerza sucesiva, para transmitir energía mecánica Etk a partículas del material tratado, el resultado del cual es la formación de dislocaciones, trastornos, cambios en características de las células básicas de las estructuras cristalinas, grietas, hendiduras, y otros defectos en sus redes espaciales de la naturaleza fractal, de supe.rficies activas en' las partículas del material tratado y en los centros activos eléctricamente cargados en estos defectos y superficies activas, y/o para el paso de ,1a energía magnética Etm a partículas del material tratado por medio de alternancia y/o campo magnético variable que tiene frecuencia desde 150 hasta 15.106 Hz e intensidad desde 10"2 hasta 103 T, cuyo campo está actuando en partículas de las sustancias ferromagnéticas , si están presentes en el material tratado, y/o en cargas en los defectos de las partículas de material causados como una consecuencia de la transmisión de energía mecánica, de manera que la energía interna de las partículas del material tratado se incrementa, el tamaño de grano de, tales- materiales se hace más fino, ventajosamente esto disminuye hasta al menos 200 pm, y al mismo tiempo se evita •la re-agregación de sus partículas. El propósito de este tratamiento, contemplado de acuerdo con esta invención, es, en particular, un incremento en reactividad química del material tratado, por' lo que, al menos uno de los siguientes beneficios se alcanza: ahorros de la energía suministrada durante el procesamiento, reducción de tiempo de consumo, mejora en la calidad del producto final, ampliación del campo de la aplicación de las materias primas para procesamiento. De acuerdo con otra modalidad preferida de esta invención, la transmisión de energía magnética Etm a las partículas del material procesado toma lugar, preferiblemente simultáneamente con la transmisión de energía mecánica Etk o después de tal transmisión. Para los propósitos de' esta invención, algunos granos, cristales, o fragmentos, bolitas o sus otros agregados se consideran como partículas de este material.' En el caso de que la granularidad de las partículas es demasiado gruesa, de acuerdo con una de las modalidades preferidas, las partículas se trituran. a partículas de tamaño menor de 5 mm en . un primer momento. Luego, las partículas se someten a procesamiento de acuerdo a esta invención, como se define arriba.

El sentido de la acción muy corta de la fuerza en la transmisión de la energía mecánica es la creación de defectos en la estructura interna del material tratado, ya que en tan poco tiempo de acción no hay tiempo para compensar la acción de fuerza . ¦ · De acuerdo' con una modalidad además ventajosa un aditivo químico se agrega al material procesado antes del tratamiento de acuerdo con esta invención y/o durante su progreso y/o después de su tratamiento físico, cuyo aditivo químico incrementa el pH y/o ¦ suministra iones de elementos, cuyos elementos son de un conjunto que incluye los elementos Ca, Mg, Fe, · Mn, P, S, en cantidades desde 0.50 hasta 80.00% en peso, con base en el peso del material, tratado. De acuerdo con otra modalidad ventajosa un relleno en una cantidad no mayor de 700% en peso, con base en el peso del material tratado, se agrega junto con el aditivo que incrementa el valor del pH o suministra los iones, o también independientemente, para obtener aglutinante seco y/o material de construcción seco. De acuerdo con otra modalidad ventajosa, el agua se agrega en cantidades desde 8.20 hasta 420% én peso, . con base en el peso del material tratado para obtener materiales húmedos formables, que se pueden formar en la forma deseada de productos . o curar por autoclave y/ó calentamiento en seco.

De acuerdo con una modalidad además ventajosa de conformidad con esta invención, ' en el caso cuando el material tratado es un producto sólido que resulta de combustión de los combustibles 'sólidos, su composición química se puede optimizar por la adición de un .aditivo a la quema del combustible sólido, cuyo aditivo contiene al menos un elemento del conjunto que comprende Ca, Mg, Fe, Mn, en una cantidad proporcional¦ a la ceniza y contenidos de azufre en la quema de combustible fósil sólido' de acuerdo a la 'relación mA = mP/Xki + ms.Xk2, donde mA es el peso del aditivo agregado por una tonelada del combustible sólido, mP es peso de cenizas contenido en una tonelada del combustible sólido, ms es el peso de azufre contenido en una tonelada' del combustible sólido, Xki es coeficiente cuyo valor depende de la composición del aditivo y siempre está en el intervalo de números desde 2 hasta 8, Xk2 es coeficiente cuyo valor depende de la composición del aditivo y siempre está en el intervalo de números desde 1 hasta 4. De acuerdo con una modalidad aún más favorable, antes de quemar con un combustible sólido este aditivo puede someterse a activación mecánica solo o 'junto con el combustible sólido. De acuerdo con una modalidad ventajosa de esta invención-, el aditivo contiene al menos 30%, más ventajosamente 40-80% en peso de ese elemento. El aditivo . son, por ejemplo, óxidos del elemento, sus carbonatos, o hidróxidos, o aún el elemento solo.

Ventajosamente, composiciones granulométricas y de fase del material tratado se optimizan, por la granulación de presión y/o por la acción de radiación electromagnética en el intervalo de longitud de. onda desde 1 mm hasta 103 mm y la intensidad desde 10"2 hasta 103 W/cm2 durante un periodo de tiempo desde 1 hasta 15xl03 s antes de transmitir la energía mecánica hasta granos del material tratado y/o simultáneamente con esto y/o después de tal transmisión.

¦Ventajosamente, las composiciones granulométricas y .de fase del material tratado se optimizan por granulación de presión y/o por calentamiento térmico a partir de 150 hasta 1500°C durante el periodo de tiempo desde 5 hasta 15xl03 segundos antes de y/o simultáneamente y/o después de la transmisión de energía mecánica a granos . del material tratado .

Esta invención usa estimulación física de propiedades químicas de algunas sustancias presentes en un amplio rango de materiales ' naturales y hechos por el hombre, frecuentemente considerados como desperdicios o sub-productos difíciles de utilizar, que son capaces de hidratar en la presencia de agua después del tratamiento físico mencionado anteriormente y para re-cristalizar a nuevas ' fases . Esto es cierto particularmente si tienen suficientes cationes y aniones altamente volátiles, que pueden entrar en reacción en la presencia de agua. Por supuesto, en el estado no procesado, la gran mayoría de estos materiales es incapaz de reaccionar en la ,presencia de agua, aún si tienen 'la composición química óptima. Por lo tanto, al principio es necesario dejar estos materiales someterse al tratamiento físico como se describe en el párrafo anterior. Con la ayuda del uso de este tratamiento físico que combina la acción de energías cinética y magnética, es posible usar también , tales materiales que no se pueden usar en el procesamiento por otros métodos. Principalmente, estos incluyen materiales con una proporción alta de. estructuras cristalinas. El mejor de ellos en relación con el punto- de vista energético, teniendo en cuenta el desgaste mínimo de las máquinas para el tratamiento físico y en vista de una composición de fase adecuada es el uso de cenizas de fluidización generadas por incineración de combustibles fósiles sólidos a temperaturas en el intervalo desde 750 hasta 900°C, preferiblemente usando agentes de desulfuración basados en Ca.

Si la composición química del material tratado no es óptima, es decir, no hay suficientes aniones o cationes para las reacciones necesarias, de manera que la modificación física de la estructura de material por sí sola no permite la formación de fases mineralógicas recientemente formadas solamente en la presencia de agua, .o si el material por sí mismo no es capaz de crear ambiente que tiene suficientemente alto pH en el nivel requerido para llevar a cabo la reacción, esto es necesario para usar aditivos químicos, capaqes de suministrar estos iones, o al menos ajusfar el pH del medio ambiente de manera que la hidratación de los ingredientes ya presentes en los materiales llevados a cabo. Si esto es necesario .para usar aditivos¦ químicos, es lo más preferible dejar que se sometan al tratamiento físico junto con el material tratado. La cantidad y naturaleza de los aditivos químicos individuales se deben elegir de manera que se adapta ' a la mejor composición estequiométrica de las fases minerales recientemente formadas, que queremos crear.

La cantidad de relleno, que se puede luego agregar a tal aglutinante, depende de un amplio número de factores, pero usualmente no tiene sentido agregar más de 700% en peso del relleno, con base en el peso" del aglutinante incluso para menos aplicaciones exigentes.¦ ¦ ¦ -- La cantidad de agua, agregada a la mezcla del material así tratado y relleno, depende de la relación de componentes hidráulicamente, activos en proporción a las sustancias inactivas contenidas en el material y rellenos y en otros parámetros físicos de estos componentes..

Si se compara con los métodos comúnmente usados de tratamiento de materiales similares,- el método de. acuerdo con la invención tiene diversas ventajas. La primer ventaja es que es posible procesar un intervalo de materiales de tanto origen natural como hecho por el hombre, tal como desperdicios industriales, que. se han depositado en vertederos hasta ahora, a aglutinantes para construcción y ¦ productos de alta calidad., " y esto sin ningún uso de aglutinantes basados en cemento, o es posible usar rocas naturales adecuadas como l materia prima a partir de ahí, donde no hay ninguna industria. El bajo consumo de energía y el bajo costo de las materias primas podrían contribuir a esto, lo que se refleja en el bajo precio de aglutinantes hechos de estos . materiales por el método de acuerdo a la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Esta invención será más fácil de comprender a partir de los siguientes ejemplos de sus modalidades. Es importante darse cuenta de que los ejemplos sirven sólo para ilustrar el uso del objeto de esta invención y que no son solamente los ejemplos posibles de su uso. Es importante darse cuenta de que los ejemplos no se especifican en ningún sentido limitativo, que se dan solamente para aclarar la naturaleza y ventajas de esta invención. El uso de la invención es tan amplio que, en realidad no es posible especificar por completo en los ejemplos. ' · ' Ejemplo 1: Producción de cemento Portland de escoria mezclado usando escoria granulada del procesamiento de, los minerales de silicato Ni:- Antes de la pre-calcina.clón y calcinación, la harina de materia prima para la producción de clínker Portland se somete a tratamiento físico en un desintegrador de alta velocidad usando movimientos en direcciones opuestas con un montaje de cinco filas de rotores que. operan en la velocidad periférica de 160 m/s como mínimo. Esto resulta en una pre-calcinación - descomposición rápida de carbonato de calcio a CaO y liberación de C02 y a la formación de clínker Portland, que se acelera por aproximadamente 40%. En comparación con las tecnologías' convencionales, esto permite lograr ahorros en la producción de clínker Portland en el. nivel de alrededor de 25-30%. El clínker Portland resultante es la mezcla con 65% en peso de escoria metalúrgica granulada seca molida del procesamiento de minerales de silicato Ni junto con 5% en peso de CaS04 energo-yeso, con base en el peso de la mezcla de escoria metalúrgica granulada con clínker Portland. Esta mezcla se somete a tratamiento físico en molino autógeno centrífugo inercial que tiene velocidad periférica 350 m/s como mínimo, en el alojamiento del cual hay 6 electroimanes colocados que .tienen vector, de inducción aproximadamente perpendicular a la dirección del movimiento de grano del material tratado en la capa de trabajo del molino. Luego, estos imanes- exhiben un efecto en el. material tratado, material el cual contiene, un gran número de- partículas ferromagnéticas , usando un campo magnético variable en una frecuencia de 10 Hz e intensidad 10-1 T. Esta tecnología puede servir hasta 30% de energía para la producción de cemento Portland de escoria mezclado. Otra ventaja es mayor calidad del cemento producido en comparación con el cemento producido al moler usando la tecnología común, que se exhibe en el concreto en la base de estos cementos mayores valores finales de la fuerza compresiva y de su entrada en la existencia en concretos .

Ejemplo 2: Producción de aglutinante inorgánico seco (dastite) del material de una combustión de columnas profundas de minería después de la extracción de minas: El material de diferentes capas de una combustión de columna profunda de minería después de extracción de mi as de carbón se homogeniza completamente en un vertedero al principio. Luego, se muele a un tamaño de grano de alrededor de 3 mm. Al mismo tiempo una composición de excitación que consiste de 25% en peso de CaO no hidratado, 68% en peso de energo-yeso secado al contenido de agua libre 8% erí peso máximo, y de 7% en peso de corrección férrica para la producción de cemento. Esta mezcla de excitación se somete a tratamiento físico- en un desintegrador de alta velbcidad usando movimientos en direcciones opuestas con un montaje de tres filas de rotores que operan en la velocidad periférica en el intervalo desde 110 hasta 120 m/s como mínimo. El material homogenizado y molido de la quema de descarga de residuos se somete a tratamiento físico en un desintegrador de alta velocidad usando movimientos en direcciones opuestas con un montaje de cinco filas de rotores junto con la mezcla de excitación 33.6% de manera que la mezcla de excitación se alimenta a la tercera fila de cuerpos de trabajo. La velocidad periférica de los rotores debe ser 130. m/s: como mínimo. En la ranura de salida del desintegrador, los electroimanes se colocan teniendo el vector de inducción perpendicular a la dirección del movimiento de los granos de material procesado. Estos imanes luego actuarán en el material tratado por medio de un campo magnético variable en una frecuencia de 103 Hz e intensidad de 1.0 T. De este modo se obtiene el aglutinante hidráulico seco (dastite) ,. Una ventaja de este método es que el uso industrial de otra manera del material de difícil uso de la quema de vertedero de desperdicios de extracción de minas después de extracción de minas de carbón es posible en condiciones económicas viables. Otra ventaja del aglutinante así producido es que al mezclar simplemente esto con el cemento de mezcla Portl nd es posible reemplazar hasta una mitad del cemento común en la producción de concreto sin empeorar las propiedades físicas básicas de concreto. Los valores de permeabilidad para el agua a presión del concreto así producido se reducen y la contracción leve en la solidificación de concreto se convierte en una expansión ligera (hasta 0.25%). De tal: modo, los concretos con propiedades excepcionales para el séllado de diversas uniones y cavidades allí, donde las filtraciones de agua tienen que prevenirse, se pueden obtener. Al - mismo tiempo ahorros económicos hasta de 20% se pueden alcanzar, debido a los costos de producción del dastite así producido y cemento común.

Ejemplo 3: Producción de aglutinante inorgánico seco (dastite) de i cenizas de la combustión fluidizada de combustibles fósiles sólidos: La ceniza volante de fluido seco y lecho de ceniza fluida seco que contienen cenizas al menos 50% en peso de Si02 + A1203, con base en el peso de las cenizas, producido por combustión de combustible fósil sólido bajo la adición de un aditivo de desulfuración que contiene Ca y en una temperatura mayor que 750°C se mezclan juntos en una relación en la cual se producen por la facilidad de combustión, y se someten a tratamiento físico en un desintegrador de, alta velocidad usando movimientos en direcciones opuestas don un montaje de seis filas de rotores y velocidad periférica de rotor de 160 m/s como mínimo. De tal modo, el aglutinante hidráulico inorgánico seco se produce, para cuya producción se puede usar solamente la ceniza fluida sola sin la adición de cualquier compuesto de activación química, los excitadores así llamados. Otra ventaja es que no solamente la ceniza fluida volante, sino también la ceniza de lecho fluidizado, para lo cual es muy difícil encontrar otros usos que como material de basurero, bajo condiciones normales, se utilizan en la producción dé aglutinante, debido a que en su uso en concreto en el estado no tratado puede haber amenaza que induce retraso en la formación de etringita en concreto y causa su degradación. Los costos de producción del aglutinante resultante son varias veces más bajos que aquellos de los cementos comunes o aglutinantes basados en cal. í i Ejemplo 4: Producción de un aglutinante inorgánico húmedo de cenizas producidas por incineración de granulación . de combustibles fósiles sólidos para la producción de productos prefabricados de autoclave: La ceniza de granulación volante, que contiene al menos 60% en peso de S1O2 + AI2O3, con base en peso de ceniza, de la combustión de combustibles fósiles sólidos en una temperatura mayor que 900°C, se mezcla con 400% en peso de fracción de arena de sílice 0 - 4 mm, con 22% en peso de CaO y j 5% de energo-yeso, con base en el peso de la ceniza de granulación y 75% en peso de agua, basado en peso de la ceniza de granulación y la mezcla se somete a tratamiento físico, en un desintegrador de alta velocidad usando movimientos en direcciones opuestas con un montaje de cinco filas de rotores y velocidad periférica de rotor de 160 m/s como mínimo. De tal modo, se produce mezcla húmeda adecuada para formación de elementos para la construcción además tratados por autoclave.. Esta tecnología exhibe varias ventajas cuando se compara con la producción común de los productos de autoclave de cal-arena. La primer ventaja es un consumo varias veces menor de CaO (cal), que es el componente más caro de estos productos, además, una fuerza incrementada de los productos por alrededor de 20% si. se compara con mercancías producidas por tecnología tradicional. Además estos productos son menos propensos a degradación por carbonización y por último pero no menos importante un tiempo de residencia acortado en alrededor de ½ de los productos en el autoclave bajo condiciones normales. Esto ahorra, también considerando el consumo de energía . mayor para tratamiento físico de la mezcla, aproximadamente 30% de los costos de energía total para la producción de productos prefabricados, comparado con la tecnología comúnmente usada. ; ¡ Ejemplo 5: Producción de aglutinante de yeso de energo-yeso: El energo-yeso secado que contiene menos de 8% en peso dé agua libre se somete a tratamiento físico en un desintegrador de alta velocidad usando movimientos en direcciones opuestas con un montaje de tres filas de rotores y velocidad periférica de rotores 100 m/s como mínimo. A partir del desintegrador esto se suministra a un canal vibrante, en el cual se extiende en una capa con un espesor de hasta 5 mm máximo. Durante el paso de él a través del canal vibrante, se expone a la acción de radiación electromagnética de una longitud de onda de 5x10 mm y la intensidad 2.5x1o1 /cm2 por alrededor de 50 s. Luego, el material se somete a tratamiento físico en un desintegrador de . alta velocidad usando movimientos en direcciones opuestas con un montaje de cinco filas de rotores y velocidad periférica de rotores de 120 m/s como mínimo. Esto produce un aglutinante de yeso rápidamente endurecido con características similares, como son aquellas dé los aglutinantes de yeso normales basados en alfa-basanita. Una ventaja comparada con el método tradicional de producción, por deshidratación térmica bajo calentamiento normal a una presión incrementada es el uso de equipo, el cual es mucho más simple con respecto a la inversión, más barato y de funcionamiento continuo mientras que se ahorra energía en el nivel de alrededor de 20 hasta '30%. : Uso industrial: Los campos principales de implementación industrial de la invención se describen en los párrafos anteriores, y esto particularmente con respecto ' a una ampliación importante de la aplicación de materiales de desperdicio. de una variedad de producciones . industriales para la producción de aglutinantes convencionales y no convencionales, y en ahorros de energía importantes comparados con las tecnologías convencionales de producción de estos aglutinantes. Pero el aglutinante también se utiliza además mezclando esto con agua directamente: a la producción de ciertos productos, tales como productos de autoclave, donde se permite energía significativa y ahorros de material al permitir que sea posible reducir el uso de los componentes más caros de tal aglutinante — los excitadores. El uso de esta tecnología permitirá producción económicamente aceptable y suficientemente productiva de cemento Portland, cal hidráulica o cal de aire en plantas móviles de tamaño similar, tal como son aquellas de las trituradoras móviles y clasificadores de agregados actuales.

Claims (7)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad, y por lo tanto se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: ; REIVINDICACIONES

1. Un método para producir aglutinantes inorgánicos de un material hecho por el hombre o de origen natural, o de su combinación, caracterizado porque al menos un material arbitrario de un conjunto que comprende materiales producidos por quema de combustibles sólidos, escoria metalúrgica, productos de la quema de suelos, productos de quema de vertedero de desperdicios de extracción de minas después de la extracción de minas de combustibles fósiles, desperdicios de producción de vidrio, desperdicios de producción de cerámica, desperdicios de construcción de ladrillo y concreto, arcillas activadas . por calor, rocas piroclásticas de baja cristalinidad, laterita sedimentaria, bauxita, opalolita, alofanolita, rocas de diatomita, piedra calizas y arc'ilitas y arcillas, se somete a tratamiento físico por acción de al -menos un pulso de energía, durante el cual la energía mecánica Etk se da a las partículas del material tratado por la actuación de una fuerza del tamaño desde 50 hasta 3xl05 N, "relacionado a 1 g del material tratado, durante un tiempo muy corto en el intervalo desde lxlCT6 hasta lxlCT2s y/o energía magnética Etm de campo magnético alterno o variable que tiene frecuencia desde 150 hasta 15xl06 Hz e intensidad desde 10"2 hasta 103 T, mientras que el campo magnético está actuando .en partículas de las sustancias ferromagnéticas si están presentes en el material tratado o en las cargas en defectos de las partículas de material, cuyos defectos se produjeron como un resultado transmitir energía mecánica, lo que está teniendo como consecuencia que el valor de la energía interna del material tratado se incremente, las partículas de las cuales son cada vez más finas, mientras que la re-agregación de sus partículas se previene, y por lo tanto, la reactividad química del material tratado se incrementa.

. 2. El método para producir aglutinantes inorgánicos de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tratamiento físico del material hecho por el hombre ; o de origen natural se lleva a cabo por acción de más pulsos de energía unos después de otros con una frecuencia de 10 hasta 5xl04 Hz.

3. El método para producir aglutinantes inorgánicos de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por un aditivo químico para el incremento del pH y/o adición de iones, seleccionado de un conjunto que comprende al menos Ca, Mg, Fe, Mn, _P, S, y esta cantidad desde 0.50 hasta 80.00% en peso, relacionado con el peso del material tratado se agrega al material antes de la acción de al menos un pulso de energía y/o durante su acción y/o después de su acción. ;

. El método para producir aglutinantes inorgánicos de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque además un relleno se agrega al material en cantidad no superior a 700% del peso del material tratado para obtener aglutinante seco o también agua en cantidad desde 8.20. hasta 420% del peso del material tratado para obtener materia húmeda formable, que luego se forma en la forma deseada y/o endurecida por autoclave y/o por calentamiento en seco.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado, porque en el tratamiento de materiales, producidos por combustión de combustibles sólidos, ya durante la combustión del combustible sólido un aditivo contiene al menos un elemento del conjunto que comprende Ca, Mg, te, Mn se agrega a optimizar su composición química, donde el aditivo se agrega al combustible en cantidades proporcionales a las cenizas y contenidos de azufre contenidos de acuerdo a una' relación mA = + mp/Xki + ms.Xk2, donde mA es el péso de aditivo agregado por una tonelada del combustible sólido, mp es las cenizas de peso contenidas en una tonelada de combustible sólido., ms es el peso de azufre contenido en una tonelada de combustible sólido, Xkl es un coeficiente cuyo valor depende de la composición del aditivo, y cuyo valor se encuentra en el intervalo desde 2 hasta 8, Xk2 es un coeficiente cuyo valor depende de la composición del aditivo, y cuyo valor se encuentra en el intervalo desde 1 hasta 4, donde eventualmen e el aditivo se somete a actiyación mecánica antes de la incineración con el combustible sólido, y solo o junto con el combustible sólido.

6. El método de conformidad con la rei indicación 1 ó 2, caracterizado porque antes de la transmisión de la energía mecánica a las partículas del material tratado y/o simultáneamente con esto y/o después de tal tratamiento, el material se trata por granulación de presión y/o por acción de radiación electromagnética en el intervalo de longitud de onda desde 1 hasta 103 mm . y la intensidad desde 10" hasta 10 W/cm durante un periodo de tiempo desde 1 hasta ??d??? segundos para optimización de las composiciones de fase y granulométrica del material tratado.

7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque antes de la transmisión de la energía mecánica a las partículas del material tratado y/o simultáneamente con ello y/o después de ello, las partículas del material tratado se granulan por presión y/o se calientan a una temperatura en el intervalo de 150 hasta 1500°C durante el periodo de tiempo desde 1 hasta 15xl03 s para optimizar composición granulométrica y de fase del material tratado. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Método para la producción de aglutinantes para construcción y productos de la construcción que consisten en un material hecho por el hombre y/o de origen natural de un conjunto que comprende productos sólidos producidos por la quema de combustibles fósiles, escoria metalúrgica, productos de la quema de suelos, productos de la quema de columnas profundas de minería después de la extracción de mirlas de combustibles fósiles, desperdicios de la producción de vidrio, desperdicios de la producción de cerámica, desperdicio de ladrillo y concreto de construcción, arcillas activadas por calor, piedras piroclásticas. de baja cristalinidad, laterita sedimentaria, bauxita, opalita, alofanolita, piedras de diatomita, piedras calizas y piedras arcillosas y arcilla, se somete a tratamiento físico que ? consiste en la acción de un pulso de energía, durante el cual la energía mecánica Etk se pasa sobre las partículas del material tratado al accionar una fuerza del tamaño desde 50 hasta 3xl05 Nr con relación a 1 g del material trátado, durante un tiempo muy corto en el intervalo desde lxlO"5 hasta lxlO"2 s o más pulsos posteriores que causan que el paso de la energía mecánica Et:< a granos del material tratado y/o pasar la energía magnética Em a sus granos junto con pasar la energía mecánica y/o después de ello por medio de un campo magnético variable y/o alterno que tiene una frecuencia de 15.101 a 15.106 Hz y una. intensidad desde 10~2 hasta 103 T, que actúa sobre las partículas de las sustancias ferromagnéticas si están presentes en el material tratado y/o en cargas en defectos de granos . del material, defectos los cuales se produjeron como resultado de pasar la energía mecánica, lo que tiene como consecuencia que la energía interna del material tratado se incremente, las partículas del cual se vuelven más finas al menos a 200 micrómetros, y simultáneamente la re-agregación de sus partículas se evita, y la reactividad química del material tratado se incrementa para obtener aglutinante seco y/o material de construcción seco y/o agua se agrega en una cantidad desde 8.20 hasta 420% en peso con base en el peso del material tratado para obtener un aglutinante húmedo que se forma y/o material húmedo que se forma, los cuales se pueden formar a la forma desea;da de productos y/o endurecerse por autoclave y/o por calentamiento en seco