Proceso de tratamiento previo de cenizas de alperujo y uso de dichas cenizas de alperujo en productos cerámicos.

Proceso de tratamiento previo de cenizas de alperujo que comprende molienda y tamizado; lavado con agua y agitación; filtración

, secado y, opcionalmente, molienda adicional, para obtener un producto seco a base de cenizas de alperujo lavadas que presenta una fracción de un 23% con tamaño de partícula de menos de 0,063 mm y, opcionalmente, cenizas de alperujo lavadas más finas, con una fracción de un 98% con tamaño de partícula de menos de 0,063 mm; uso de cenizas de alperujo en composiciones para fabricar productos cerámicos de arcilla cocida para albañilería y una composición cerámica que comprende cenizas de alperujo lavadas.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201331763.

Solicitante: UNIVERSIDAD DE JAEN.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: CASTRO GALIANO,Eulogio, DE LA CASA HERNÁNDEZ,José Antonio.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Empleo de materias aglomeradas, de residuos o de... > C04B18/06 (Residuos de combustión, p. ej. productos de depuración de humos, de emanaciones o de gases de escape)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Productos arcillosos (refractorios monolíticos o... > C04B33/135 (Residuos de combustión, p. ej. cenizas volantes, residuos de incineración)

PDF original: ES-2445017_A1.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Proceso de tratamiento previo de cenizas de alperujo y uso de dichas cenizas de alperujo en productos cerámicos Campo de la invención La presente invención se refiere a un tratamiento previo de cenizas de alperujo y uso de dichas cenizas previamente tratadas en la fabricación de productos cerámicos.

La invención se dirige al sector de los productos cerámicos de arcilla cocida para albañilería y, al mismo tiempo, está relacionada con la gestión medioambiental de residuos provenientes de las plantas de producción de calor y de energía eléctrica.

Antecedentes de la invención En la fabricación de aceite de oliva se producen residuos concentrados procedentes de las almazaras, que siguen un sistema de molturación en diversas fases, tales como, orujos, alpechín y alperujos, y residuos dispersos por el suelo agrario.

Específicamente, el alperujo es una mezcla semi-sólida de hueso, resto de pulpa y agua vegetal, que tiene como características una humedad elevada (65-70%) , un bajo contenido de azufre y, por tanto, menor impacto medioambiental desde el punto de vista de emisión de gases perjudiciales (SO2) y un poder calorífico de 17.807 MJ/kg. Fundamentalmente, este residuo es utilizado como combustible, tras un proceso de secado que logre la eliminación o reducción significativa de la humedad.

Por ello, una vez reducida o eliminada su humedad, grandes cantidades de alperujo se destinan a plantas productoras de energía eléctrica o también a plantas de cogeneración, precisamente, para aportar el calor suficiente a los procesos de secado necesarios para lograr una biomasa apta para su utilización como biocombustible. Así, se logra un aprovechamiento de un residuo inevitable de la industria aceitera.

Sin embargo, como consecuencia de su utilización como combustible en la generación de electricidad, se producen enormes cantidades de cenizas de alperujo. Por lo tanto, grandes extensiones de tierra, cual vertederos, han de ser destinadas a almacenar esas cenizas de alperujo. Cualquier experto conoce los perjuicios que, para el suelo, provocan estos residuos.

Descripción de la invención La presente invención se refiere a un uso de las cenizas de alperujo en la producción de materiales cerámicos que se considera novedosa. En este caso, en la fabricación de productos cerámicos de arcilla cocida para albañilería, tales como ladrillos, bloques, etc.

Sin embargo, para hacer viable dicho uso, las cenizas de alperujo procedentes de las plantas cogeneradoras y eléctricas han de ser tratadas previamente debido a sus características intrínsecas de elevada alcalinidad (pH aproximado de 13) y su notable contenido de sales solubles, por ejemplo, cloruros y sulfatos, las cuales constituyen desventajas técnicas. Se sabe que esas características son perjudiciales, ya que representan un riesgo medioambiental elevado.

Desde el punto de visto tecnológico, la presencia de esas sales afecta muy negativamente a los productos cerámicos fabricados con las cenizas que las contienen y a la propia tecnología de fabricación de tales productos. Así, por ejemplo, el contenido de sulfatos y cloruros en las materias primas para los productos cerámicos de arcilla cocida causará defectos en éstos: velos de secado, esto es decoloración o blanqueamiento de la superficie (el término inglés es scumming) , eflorescencias, entre otros.

Por tanto, para superar esas desventajas, es necesario realizar un proceso previo de tratamiento de las cenizas de alperujo para su inclusión en las composiciones dirigidas a la fabricación de productos cerámicos.

Según un primer aspecto, se desarrolla un proceso de tratamiento previo de cenizas de alperujo con el fin de evitar las desventajas técnicas citadas arriba y, así, poder usarlas e incorporarlas en la fabricación de productos cerámicos. Novedosamente, este proceso consigue valorizar las cenizas de alperujo, que de otro modo permanecen en extensiones de tierra contaminando el medio ambiente.

El proceso de tratamiento previo de cenizas de alperujo comprende las siguientes etapas: molienda y tamizado de las cenizas de alperujo, lavado consistente en mezclado con agua y agitación; filtración y secado de las cenizas lavadas a una temperatura de 40º a 110ºC hasta obtener un producto a base de cenizas de alperujo lavadas. Este producto obtenido presenta un contenido de humedad apto para su posterior almacenamiento, dosificación, mezcla y, en su caso, incluso una disminución adicional del tamaño de partícula del orden de las micras (conocido en la técnica como 'micronización') .

Además, el proceso aquí descrito también logra un producto lixiviado rico en potasio, que se puede destinar a la fabricación de fertilizantes.

Opcionalmente, tras el secado de las cenizas de alperujo lavadas, se puede incorporar una etapa de molienda adicional con el fin de lograr una disminución del tamaño de partícula de las cenizas lavadas y obtener un producto más fino ('micronización') .

En adelante, las cenizas de alperujo procesadas según el tratamiento descrito aquí serán citadas como cenizas de alperujo lavadas.

En primer lugar, la molienda de las cenizas de alperujo se realiza mediante cualquiera de los dispositivos de trituración, molienda y tamizado que se conocen comúnmente en la técnica, para lograr un tamaño de partícula deseado.

A continuación, se procede a un lavado de las cenizas de alperujo molidas, que consiste en mezclar con agua y agitar durante un tiempo, a fin de obtener una suspensión de cenizas/agua, según una proporción en peso comprendida en el intervalo 1:3 a 1:10 (p/p) , preferentemente 1:4.

Posteriormente, se realiza una filtración de la suspensión cenizas/agua. Por un lado, se obtiene una torta húmeda, o sea, cenizas de alperujo lavadas y, por otro, un lixiviado o filtrado líquido. Este último presenta una elevada alcalinidad (pH de aproximadamente 13) y es rico en potasio. Las condiciones de obtención del lixiviado (proporción cenizas:aguas, nº de operaciones de lavado, uso de lavado en contracorriente, etc. ) se deben adecuar a las características de las cenizas.

Las cenizas de alperujo lavadas (torta húmeda) se someten a secado, para obtener finalmente un producto con un contenido de humedad adecuado a base de cenizas de alperujo lavadas.

Según una realización opcional, con el objetivo de disminuir aún más el tamaño de partícula del producto seco a base de cenizas de alperujo lavadas y conseguir un producto de tamaño de partícula más fino, del orden de las micras, se incorpora una etapa de molienda adicional ('micronización') después del secado.

Según un segundo aspecto, se proporciona un uso de las cenizas de alperujo lavadas, como una materia prima en composiciones destinadas a fabricar productos cerámicos de arcilla cocida para albañilería. Según este uso, las cenizas de alperujo lavadas se incorporan entre 0, 5 y 10%, en peso, en la composición cerámica.

Según otro aspecto, se proporciona una composición cerámica a base de arcilla y cenizas de alperujo procesadas según el tratamiento previo descrito arriba, que incorpora entre 0, 5 y 10%, p/p, de dichas cenizas lavadas.

A continuación se describen ejemplos del procesamiento previo de las cenizas de alperujo lavadas antes de su uso en composiciones y de los usos de las mismas.

Ejemplos de realización Ejemplo 1

Se destinan 100 kg de cenizas de alperujo provenientes de plantas eléctricas, que utilizan el alperujo como material combustible, al procesamiento previo de la presente invención, con el fin de hacerlas viables como materia prima en composiciones para fabricar productos cerámicos. De otra forma, esas cenizas irían a vertederos.

Primeramente, se... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Proceso de tratamiento previo de cenizas de alperujo caracterizado por comprender las siguientes etapas: molienda y tamizado de las cenizas; lavado consistente en mezclado con agua y agitación; filtración y secado de las cenizas las cenizas lavadas a una temperatura de 40 a 110ºC, a fin de obtener un producto a base de cenizas de alperujo lavadas.

2. Proceso de tratamiento previo según la reivindicación 1, caracterizado por comprender además una molienda adicional, tras el secado, para disminuir el tamaño de partícula y obtener un producto más fino.

3. Proceso de tratamiento previo según la reivindicación 1, caracterizado por realizar el lavado de las cenizas según una proporción, en peso, cenizas-agua de 1:3 a 1:10, preferiblemente 1:4.

4. Proceso de tratamiento previo según las reivindicaciones 1 y 3, caracterizado por obtener un producto seco a base de cenizas de alperujo lavadas que presenta una fracción de un 23% con tamaño de partícula de menos de 0, 063 mm.

5. Proceso de tratamiento previo según la reivindicación 2, caracterizado por obtener un producto más fino que presenta una fracción de un 98% con tamaño de partícula de menos de 0, 063 mm.

6. Uso de cenizas de alperujo lavadas obtenidas según un proceso de tratamiento previo definido en las reivindicaciones 1-5 como materia prima en composiciones para fabricar productos cerámicos de arcilla cocida para albañilería.

7. Uso de cenizas de alperujo lavadas según la reivindicación 6, caracterizado porque las cenizas se incorporan entre 0, 5 y 10%, p/p, en una composición para fabricar productos cerámicos de arcilla cocida para 20 albañilería.

8. Composición cerámica a base de arcilla y cenizas de alperujo previamente tratadas según el proceso de la reivindicación 1 para la fabricación de productos cerámicos, caracterizada por comprender entre 0, 5 y 10%, p/p, de cenizas.