Calcinación

La calcinación es un proceso térmico. En él, un sólido se somete a altas temperaturas. Estas suelen oscilar entre 400 °C y 1000 °C, pero siempre por debajo del punto de fusión del material. El objetivo es provocar transformaciones químicas o físicas en la sustancia. Por lo general, el proceso se lleva a cabo en condiciones atmosféricas. En la mayoría de los casos, el trabajo se realiza de forma continua. A menudo hay presencia de aire u oxígeno, ya que muchas reacciones lo requieren. Sin embargo, no es imprescindible. En algunos casos, la calcinación se lleva a cabo en una atmósfera de gas protector para evitar la oxidación.

La calcinación es un término genérico que engloba diversos procesos térmicos. Entre ellos se incluyen, por ejemplo, la desacidificación, la reducción, la oxidación o la deshidratación de componentes acuosos cristalinos. Otros procesos relacionados son la pirólisis y la descomposición térmica de componentes orgánicos. También son procesos similares el sinterizado, el tostado o la incineración. Por lo general, la calcinación es un proceso endotérmico. Durante el mismo se liberan productos de reacción como dióxido de carbono, agua o amoníaco.

Dependiendo de los requisitos, se utilizan diferentes tipos de hornos. En los hornos rotativos, el tiempo de permanencia suele ser de 0,5 a 3 horas. Los hornos túnel funcionan con tiempos de 2 a 12 horas. En los hornos de cuba, los tiempos de permanencia pueden ser de 4 a 30 horas. Los hornos de lecho fluidizado permiten tiempos de permanencia especialmente cortos, de 0,5 a 10 minutos.

Por lo general, las materias primas se trituran y homogeneizan antes de la calcinación. El objetivo es conseguir una distribución uniforme del tamaño de las partículas. Cuanto más finas son las partículas, mayor es su superficie de reacción. Esto también mejora la transferencia de calor en el reactor. Una composición homogénea de la mezcla de materias primas es un requisito previo para una reacción completa. Gyraton^® Los mezcladores de silo pueden homogeneizar grandes lotes con una precisión ideal. Después de la calcinación, a menudo se produce fragilidad y aglomeración. Por lo tanto, a continuación se suele llevar a cabo una trituración.

Para ahorrar energía y recursos, se utilizan en algunos casos procesos alternativos. Entre ellos se encuentran los métodos químicos húmedos o biológicos. Estos se diferencian en cuanto a la duración del proceso, la selectividad y la compatibilidad medioambiental. La calcinación térmica ofrece una alta velocidad de reacción y un efecto esterilizante, pero no requiere agua. Por otro lado, el consumo de energía es elevado. Los procesos químicos húmedos, por el contrario, son fácilmente controlables y selectivos. En su mayoría requieren medios críticos para el medio ambiente, como ácidos o álcalis. Los residuos deben ser clarificados. Los procesos biológicos, como la biolixiviación, son eficientes desde el punto de vista energético y respetuosos con el medio ambiente. Sin embargo, requieren mucho tiempo y solo se pueden aplicar a unos pocos sistemas de materiales. En casos especiales, el Gyraton^®-silo mezclador puede funcionar como fermentador.

Los aparatos de amixon^® pueden mejorar la eficiencia de los procesos de calcinación. Los polvos con mucho polvo se pueden aglomerar de forma continua en el aglutinador mezclador de capa anular. De este modo, se mantiene la porosidad de los sólidos. Esto reduce las pérdidas de material.

En los silos mezcladores Gyraton^® se pueden homogeneizar grandes cantidades de materias primas. Una composición uniforme facilita el control del proceso.

Con los mezcladores intensivos de amixon^®, los aditivos más finos se pueden distribuir con precisión en mezclas de polvos. Incluso se pueden incorporar de forma fiable cantidades muy pequeñas. Esto mejora los procesos de calcinación y sinterización.

Tras un tratamiento químico húmedo, los secadores por contacto de amixon^® acortan el tiempo de secado. Esto es posible tanto por lotes como de forma continua. En muchos casos, es conveniente realizar el secado al vacío. Esto es especialmente importante en el caso de sales sensibles a la temperatura, en las que se deben conservar las enzimas o los microorganismos.