Prueban reutilizar desechos minerales en la fabricación de cemento

La primera etapa de un proyecto entre el Centro de Tecnología de Recursos Minerales y Cerámica (CETMIC, CONICET-CICPBA), el Centro de  Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires (CIFICEN, CONICET-CICPBA-UNCPBA) y la empresa Aluar Aluminio Argentino S.A.I.C. concluyó con éxito y los resultados fueron presentados en octubre pasado en las 3° Jornadas Nacionales de Investigación Cerámica (JONICER). Bajo la premisa de conseguir un ahorro económico y energético, a la vez que contribuir al saneamiento ambiental, las partes lograron incorporar desechos sólidos en el proceso de fabricación de cemento Portland, utilizado para la construcción.

Resultado de los procesos químicos de la obtención del aluminio, la empresa cuya planta está en la localidad de Puerto Madryn, Chubut, genera un material de descarte que contiene grafito, criolita, y la mezcla de ambos, que se conoce como alucoque. Este residuo se genera a razón de 900 toneladas por mes que actualmente se depositan en un relleno de seguridad ubicado dentro del predio industrial, una condición que impulsa cada vez más a buscar soluciones amigables con el medio ambiente. En esa línea, la firma llevó adelante esta experiencia con la contraparte científica antes mencionada.

La idea de introducir el alucoque en la fabricación del popular material de construcción tiene muchas ventajas. “En primer lugar, porque es una manera de procesarlo dándole un uso efectivo y sin contaminar. Además, la criolita actúa como fundente y mineralizador en determinadas fases, un factor que, incluso en pequeñas proporciones, contribuye a reducir la temperatura de los hornos, lo cual redunda en un ahorro de energía”, explica Alberto Scian, investigador principal del CONICET y director del CETMIC. Los ensayos consistieron en la adición paulatina y controlada de estos elementos a la materia prima del cemento, observando todos los parámetros y comparando los resultados con el producto común, es decir sin agregados.

“La primera etapa tuvo resultados satisfactorios, demostrando que la adición del residuo no sólo no afecta el producto final sino que en ciertas proporciones puede incluso mejorarlo”, señala Edgardo Irassar, vicedirector del CIFICEN e investigador de la UNCPBA y responsable de la parte del proyecto que se concentró en la molienda del clínker, la masa semi fundida que, una vez pulverizada junto con yeso, se convierte en el cemento listo para utilizar. En la misma instancia también se realizó la aditivación y evaluación de propiedades hidráulicas y mecánicas.

Previo a eso, desde el CETMIC se habían dedicado a la calcinación de la materia prima con y sin adiciones, su evaluación mineralógica y posibles ataques a los materiales refractarios del horno - los que permiten trabajar a unos 1400°C- sin que se produzcan daños en los equipos de producción. A través de técnicas como difracción de rayos X y el estudio de propiedades como la resistencia mecánica, expansión, velocidad y tiempo de fraguado -es decir, de endurecimiento- los científicos aportaron sus conocimientos y las tecnologías disponibles en sus centros para la caracterización precisa del producto desarrollado.

La experiencia se llevó adelante tomando en cuenta a todos los sectores industriales involucrados. “Para Aluar la conveniencia está en que actualmente debe asegurar la disposición final de sus desechos pagando los costos de disposición de residuos a su destino final. En cambio, podría ofrecerlos a un consumidor - en este caso una cementera-, que a su vez también obtendría un beneficio: menor consumo de gas en los hornos de cocción gracias a ciertos componentes químicos que facilitan ese proceso”, indica Scian.

Si bien el proyecto - llevado adelante durante 2016- concluyó con éxito, resta experimentar con la incorporación al cemento de los componentes del alucoque por separado: grafito y criolita. Más allá de lo estrictamente científico, existen otras situaciones por resolver para que sea completamente viable en la práctica. “Por un lado la cuestión geográfica, porque las distancias entre las empresas son grandes, entonces aparece el costo del transporte. Y por el otro también las legislaciones aplicables, dado que al estar ubicadas en distintas provincias, el traslado de materiales peligrosos se complejiza aún más”, concluyen los expertos.

Por Mercedes Benialgo

Sobre Investigación:

Alberto N. Scian. Investigador principal. CETMIC.

E. Fabián Irassar. CIFICEN, UNCPBA.