ES2307419B1 - Procedimiento de tratamiento para reciclado de esmaltes ceramicos en calidad de lodos ceramicos, para su utilizacion como puzolanas artificiales y su reutilizacion para toda clase de cementos y mezclas asfalticas. - Google Patents
Procedimiento de tratamiento para reciclado de esmaltes ceramicos en calidad de lodos ceramicos, para su utilizacion como puzolanas artificiales y su reutilizacion para toda clase de cementos y mezclas asfalticas. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento de tratamiento para reciclado de
esmaltes cerámicos en calidad de lodos cerámicos, para su
utilización como puzolanas artificiales y su reutilización para
toda clase de cementos y mezclas asfálticas.
Dicho procedimiento resuelve un problema
medio-ambiental producido por los sobrantes de los
procesos de fabricación en la industria cerámica.
El objetivo de esta patente es la valorización
de dicho sobrante, que es producido en la limpieza de los procesos
de preparación y molienda de estos esmaltes cerámicos, en el
transporte por conductos, en el almacenamiento en depósitos, así
como en el proceso de aplicación de estos esmaltes cerámicos en
soportes de cerámica artística, mayólica, gres y gres
porcelánico.
La recuperación de este sobrante abarca:
- \bullet
- Traslado de estos sobrantes a un gestor con autorización administrativa.
- \bullet
- Tratamiento previo, tratamiento primario y tratamiento secundario biológico; como es habitual en cualquier E.D.A.R. (estación de aguas residuales).
- \bullet
- Separación de las partes, líquida y sólida, sobre-eliminación del agua presente en la parte sólida.
- \bullet
- Ajustes del pH, potencial pH, conductividad, salinidad y TDS (total de sales disueltas) de la porción líquida, para su posterior utilización en barbotinas cerámicas.
- \bullet
- Secado por meteorización de la porción sólida, a la que se le ha sobre-eliminado agua, en suelo impermeable con conductos para recogida de lixiviados.
- \bullet
- Desterronado posterior en cilindros de mandíbulas, captación mecánica del polvo generado.
- \bullet
- Secado en secadores horizontales continuos.
- \bullet
- Trituración hasta tamaño de partícula <45 micras con molino continuo y recuperación con precipitación electrostática de las partículas impalpables.
- \bullet
- Almacenamiento en silos para la posterior carga y transporte.
Description
Procedimiento de tratamiento para reciclado de
esmaltes cerámicos en calidad de lodos cerámicos, para su
utilización como puzolanas artificiales y su reutilización para toda
clase de cementos y mezclas asfálticas.
La invención se encuadra en el sector técnico de
la construcción más concretamente en el relativo a los cementos y
mezclas asfálticas. También afecta al sector cerámico ya que se
basa en la reutilización de sus lodos cerámicos.
En la instrucción técnica del hormigón
estructural y en su capítulo 29 apartado 2º referente a las
adiciones, indica qué son materiales inorgánicos, puzolánicos o con
hidraulicidad latente que finamente divididos pueden ser añadidos al
hormigón para mejorar algunas de sus características técnicas.
Los esmaltes cerámicos en calidad de lodos
cerámicos, debidamente tratados, gozan de estas propiedades.
También cabe la posibilidad de añadir cierta cantidad de este
producto puzolánico a todo tipo de mezclas asfálticas.
Así pues el objeto de esta invención es por una
parte reciclar un sobrante de la industria cerámica y por otra
obtener un producto para el sector de la construcción, de igual o
mejores propiedades que el estándar, con el consecuente ahorro
económico y medioambiental debido al uso de este sobrante.
De aquí la protección en esta patente
"Procedimiento de tratamiento para reciclado de esmaltes
cerámicos en calidad de lodos cerámicos, para su utilización como
puzolanas artificiales y su reutilización para toda clase de
cementos y mezclas asfálticas".
En el sector cerámico español se generan grandes
cantidades de residuos y sobrantes, pero el que cuantitativamente
ocupa el primer lugar son los esmaltes cerámicos en calidad de
lodos cerámicos, de los que aún hoy no se dispone de un método capaz
para la reutilización total de los mismos.
Si bien existen algunos procesos en cerámica
para absorber una porción de estos residuos y sobrantes, aún queda
por reutilizar una parte importante de los mismos. Sectores
posibles de reutilización son los cementos y mezclas asfálticas.
Se puede demostrar que los lodos procedentes del
proceso cerámico están formados principalmente por restos de
esmaltes. Estos lodos presentan una composición química y
mineralógica similar a la de un esmalte cerámico, una parte de fase
vítrea y otra compuesta por minerales como cuarzo, circón,
feldespatos, carbonatos, alúmina y mineral arcilloso (caolines)
como fases cristalinas, además de una pequeña proporción de
colorantes cerámicos.
Los esmaltes cerámicos en calidad de lodos
cerámicos en la forma que se generan, tienen poca actividad
puzolánica, con lo cual han de sufrir un tratamiento para que ésta
aparezca. Dicho tratamiento comprende los siguientes pasos:
- \bullet
- Recolección del sobrante cerámico generado en la limpieza de molinos, depósitos y conducciones. También en los puntos de aplicación de esmaltes cerámicos en las líneas de esmaltado.
- \bullet
- Traslado de estos sobrantes a la planta de tratamiento que obligatoriamente será realizado por un gestor intermedio autorizado.
- \bullet
- A partir de aquí, todas las operaciones las tiene que realizar un gestor autorizado.
- \bullet
- Tratamiento previo, primario y secundario biológico en E.D.A.R.
- \bullet
- Separación líquido-sólido.
- \bullet
- Tratamiento de la porción líquida, hasta alcanzar los parámetros adecuados para su reutilización en la preparación de barbotinas cerámicas.
- \bullet
- Secado por meteorización, homogeneización y desterronado de la porción sólida, captación mecánica del polvo generado.
- \bullet
- Secado del producto en secaderos horizontales.
- \bullet
- Trituración a tamaño de partícula inferior a 45 micras, precipitación electrostática de la fracción impalpable.
- \bullet
- Almacenamiento en silos para la posterior carga y transporte, realizado por transportista autorizado.
La reutilización de esmaltes cerámicos en
calidad de lodos cerámicos, tiene como ventaja principal valorizar
unos sobrantes, transformando uno en un producto con actividad
puzolánica (sólido), y el otro en un agua (líquido) para su
reutilización en barbotinas cerámicas.
El producto puzolánico obtenido tiene utilidad
para su uso junto con cementos, agua y áridos así como con mezclas
asfálticas. Por una parte se consigue un ahorro energético muy
relevante, al sustituir parte del cemento y mezcla asfáltica por el
producto puzolánico. Por otra parte, consigue que los productos
finales obtenidos tengan una calidad superior.
Nace el producto a tratar de los procesos de
molturación en molinos adecuados y la limpieza de los depósitos
(cocios) que los contienen, así como de la limpieza de los
conductos que los transportan y también de los derrames y limpieza
de los puntos de aplicación en las líneas de esmaltado.
Estos sobrantes se almacenan en esta industria
en balsas, de donde se extraen por succión por gestores intermedios
autorizados (transporte).
A continuación se depositan en gestores
autorizados para bien reutilizarlos en la composición de barbotinas
cerámicas o bien abandonarlos en vertederos controlados.
Se propone en esta patente de "Procedimiento
de tratamiento para reciclado de esmaltes cerámicos en calidad de
lodos cerámicos, para su utilización como puzolanas artificiales y
su reutilización para toda clase de cementos y mezclas
asfálticas", realizar un tratamiento que consiste en:
- 1.
- Realizar como en cualquier E.D.A.R. con sus métodos de procedimiento habituales, un tratamiento previo, un tratamiento primario y un tratamiento secundario por el procedimiento biológico. Es decir, reproducir en una instalación controlada, el tratamiento que la naturaleza realiza a las aguas.
- 2.
- Realizar asimismo la separación líquido-sólido como en cualquier E.D.A.R.
- 3.
- Ajustar el pH, el potencial pH, conductividad, salinidad y T.D.S. de la porción líquida, para su reutilización en la preparación de barbotinas cerámicas.
- 4.
- Secado por meteorización de la fracción sólida hasta un 3% de humedad en suelo impermeable, provisto de conductos para recoger los lixiviados, que irán a los aljibes en los que estarán las aguas a las que se le ajustan los parámetros para su reutilización en la preparación de barbotinas cerámicas.
- 5.
- Desterronado en cilindros de mandíbulas de la fracción secada por meteorización y recuperación mecánica del polvo generado, para que esté garantizado que la emisión de partículas sólidas a la atmósfera sean inferiores a la permitida.
- 6.
- Secado en secaderos horizontales continuos hasta un 0.5% del contenido en H_{2}O.
- 7.
- Trituración del producto resultante hasta un tamaño de partícula inferior a 45 micras, con recuperación de la fracción impalpable por precipitación electrostática, para que esté garantizado que la emisión de partículas sólidas a la atmósfera sean inferiores a la permitida.
- 8.
- El producto final obtenido con este tratamiento es un polvo de forma esférica, de tamaño de partícula inferior a 45 micras, compuesto fundamentalmente por AL_{2}O_{3}, CaO, K_{2}O, MgO, Na_{2}O, SiO_{2}, ZnO, ZrO_{2}, Fe_{2}O_{3} y B_{2}O_{3} y prácticamente exento de Cl^{-} y SO^{=}_{3} total, de aproximadamente un 45% de fase vítrea y un 55% de fase cristalina, fácilmente reactivo con el Ca(OH)_{2} (portlandita) proveniente de la hidratación del cemento y también con las que se dan en las composiciones de las mezclas asfálticas.
Claims (12)
1. Procedimiento de tratamiento de esmaltes
cerámicos, bajo la forma de lodos cerámicos, caracterizado
porque los convierte en puzolanas artificiales para su utilización
como adición para todo tipo de cementos, hormigones y morteros,
empleados para todo tipo de construcciones y también su utilización
para todo tipo de mezclas asfálticas utilizadas en la construcción
de todo tipo de edificios, carreteras, autovías, autopistas,
caminos y afirmantes en cualquier tipo de suelos.
2. Reivindicación del punto 1 del capítulo
"Modo de realización y su aplicación".
3. Reivindicación del punto 2 del capítulo
"Modo de realización y su aplicación".
4. Reivindicación del punto 3 del capítulo
"Modo de realización y su aplicación".
5. Reivindicación del punto 4 del capítulo
"Modo de realización y su aplicación".
6. Reivindicación del punto 5 del capítulo
"Modo de realización y su aplicación".
7. Reivindicación del punto 6 del capítulo
"Modo de realización y su aplicación".
8. Reivindicación del punto 7 del capítulo
"Modo de realización y su aplicación".
9. Reivindicación del punto 8 del capítulo
"Modo de realización y su aplicación".
10. Reivindicación por la que se estipule que el
tamaño de partícula de los sólidos, esté comprendida entre 6 y 63
micras.
11. Reivindicación por la que se estipule que la
concentración de los óxidos en la porción sólida esté comprendida,
en %, entre los valores:
- - AL_{2}O_{3} 10 y 20
- - CaO 4 y 17
- - K_{2}O 1 y 5
- - MgO 0.5 y 3
- - Na_{2}O 0.5 y 3
- - SiO_{2} 40 y 65
- - ZnO 2 y 8
- - ZrO_{2} 3 y 9
- - Fe_{2}O_{3} 0.5 y 3
- - B_{2}O_{3} 1 y 3
Estando además comprendida la suma de los
porcentajes SiO_{2}, Al_{2}O_{3}, y Fe_{2}O_{3}, entre los
valores 60 y 80.
12. Reivindicación por la que se estipule que
los valores de los parámetros en la fase acuosa ya tratada, estén
comprendidos entre los valores:
- - pH 8 y 11
- - Potencial pH -90 y -120
- \quad
- - Conductividad en microsiemens/cm 900 y 1100
- - TDS en mg/l 500 y 600
- - Salinidad entre 0.3 y 0.6
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