Producción de Cementos

El proceso de producción del cemento comprende cuatro etapas principales:

1. Extracción y molienda de la materia prima
2. Homogeneización de la materia prima
3. Producción del Clinker
4. Molienda de cemento

La materia prima para la elaboración del cemento (caliza, arcilla, arena, mineral de hierro y yeso) se extrae de canteras o minas y, dependiendo de la dureza y ubicación del material, se aplican ciertos sistemas de explotación y equipos. Una vez extraída la materia prima es reducida a tamaños que puedan ser procesados por los molinos de crudo.

La etapa de homogeneización puede ser por vía húmeda o por vía seca, dependiendo de si se usan corrientes de aire o agua para mezclar los materiales. En el proceso húmedo la mezcla de materia prima es bombeada a balsas de homogeneización y de allí hasta los hornos en donde se produce el Clínker a temperaturas superiores a los 1,500 ºC. En el proceso seco, la materia prima es homogeneizada en patios de materia prima con el uso de maquinarias especiales. En este proceso el control químico es más eficiente y el consumo de energía es menor, ya que al no tener que eliminar el agua añadida con el objeto de mezclar los materiales, los hornos son más cortos y el Clínker requiere menos tiempo sometido a las altas temperaturas.

El Clínker obtenido, independientemente del proceso utilizado en la etapa de homogeneización, es luego molido con pequeñas cantidades de yeso para finalmente obtener cemento.

Materiales utilizados

Los materiales para producir el cemento son:

• Caliza
• Arcilla
• Arena
• Mineral de hierro
• Yeso

Estos materiales son los principales para hacer el cuerpo del cemento y son éstos para que se mantenga agregado, pero se necesitan las siguientes máquinas:

• Silo de cemento: donde se almacena el cemento.
• Balanza para cemento, arena y grava: donde se pesan los materiales.
• Medidor de agua: para saber la cantidad de agua presente.
• Pesador del preparado: donde se pesa la mezcla.
• Mezcladora: Se mezclan los materiales para crear el cemento.
• Camiones agitadores: para transportar el cemento mientras se amasa.

Tipo de producción

El tipo de producción utilizado en el cemento es producción en serie ya que el cemento es un material muy utilizado como para fabricarle por lotes (se agotaría rápidamente), así que se realiza una producción mediante cadena de montaje.

Producción de “Cemento Verde”.

En contraste con el tipo de cemento producido comúnmente en México científicos del CINVESTAV, (Centro de Investigación y Estudios Avanzados) perteneciente el IPN (Instituto Politécnico Nacional) han desarrollado un cemento “verde” que promete reducir en gran medida la contaminación que provoca este producto altamente consumido.

Científicos del Cinvestav dirigidos por José Iván Escalante García, han desarrollado un cemento basado en geopolímeros, su principal ventaja es la reducción de emisiones de CO2 durante su proceso de producción ya que requiere mucho menos combustible en el proceso de fabricación además es más durable y resistente que el cemento normal.

La elaboración del cemento común produce una gran cantidad de CO₂, por el uso de combustibles para calentar la piedra caliza hasta una temperatura superiores a los 1,500 grados centígrados para obtener la cal, y por la descarbonatación de la caliza.

Sin embargo, esta variante de cemento que se basa geopolímeros no emplea carbonato de calcio en su elaboración y se pueden fabricar en la mitad de la temperatura (750 grados centígrados) y los subproductos del proceso de fabricación pueden ser incorporados nuevamente a la producción de este cemento, también se puede incorporar en su elaboración desechos industriales como cenizas de plantas termoeléctricas, escorias metalúrgicas y otras materia primas que no requieren procesamiento térmico alguno, lo que reduce hasta en un 80 % las emisiones ambientales implicadas en su desarrollo. Además, este nuevo cemento aparte de ser ecológico también es más barato ya que su costo de producción puede ser un 50% menor a la del cemento común.

Por ahora los científicos pretenden pasar del laboratorio a las pruebas de campo donde esperan obtener mejores resultados a los experimentales, esperemos que tengan mayor apoyo para lograr tener lo más pronto posible este producto en el mercado, ya que teniendo en cuenta la espiral de la industrialización y la urbanización en el mundo, este nuevo cemento amigable con el medio ambiente es en realidad lo que necesitamos ahora.