Reciclaje eléctrico de cemento de Portland a escala

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería ambiental
• Química sustentable

Sus antecedentes:

• La producción de cemento contribuye significativamente a las emisiones mundiales de dióxido de carbono (CO2) antropogénicas, principalmente a través de la descarbonización de la piedra caliza y la combustión de combustibles fósiles.
• Las estrategias de descarbonización existentes para la producción de cemento, como la sustitución de materiales suplementarios, los aglutinantes alternativos y la captura de carbono, se enfrentan a limitaciones en cuanto a escalabilidad o reducción de emisiones.
• El cemento usado, un producto de desecho, presenta una oportunidad como materia prima descarbonizada para la producción de cemento nuevo.

Objetivo del estudio:

• Investigar la viabilidad de la recombinación de pasta de cemento recuperada como sustituto parcial del flujo de cal-dolomita en el reciclado del acero.
• Evaluar el potencial de producción de cemento sin emisiones mediante este nuevo proceso de reciclado.
• Evaluar la viabilidad económica y los beneficios medioambientales del método propuesto para las industrias del cemento y del acero.

Principales métodos:

• Se utiliza pasta de cemento recuperada como sustituto parcial del flujo de cal-dolomita en el proceso de reciclado del acero.
• Se analizó la escoria resultante para asegurarse de que cumple con las especificaciones existentes para el clínker Portland.
• Investigó la mezclabilidad del clínker producido con arcilla calcinada y piedra caliza.
• Se evaluó la sensibilidad del proceso al contenido de sílice y alúmina de la pasta y la chatarra recuperadas.

Principales resultados:

• La pasta de cemento recuperada se puede recombinar con éxito cuando se utiliza como sustituto parcial del flujo en el reciclaje del acero.
• La escoria resultante cumple las especificaciones actuales para el clínker de Portland y puede mezclarse eficazmente con otros materiales.
• El proceso es adaptable a las variaciones en el contenido de sílice y alumina.
• El método propuesto muestra potencial para la competitividad económica y puede lograr una producción de cemento sin emisiones si funciona con energía renovable.

Conclusiones:

• La recombinación de la pasta de cemento usada en el reciclaje del acero ofrece una vía prometedora para la producción sostenible de cemento.
• Este enfoque puede reducir significativamente las emisiones de carbono asociadas con la fabricación de cemento y disminuir la dependencia de las materias primas vírgenes.
• El proceso ofrece beneficios ambientales dobles al reducir también los requisitos de flujo de cal en el reciclaje del acero, alineándose con los objetivos futuros de eficiencia de los materiales en la construcción.