Proceso para la estabilización de la anhidrita III soluble metaestable , proceso de preparación de un aglutinante hdiráulico a base de anhidrita III soluble estabilizada, el aglutinante hidráulico obtenido , uso de este aglutinante e planta industrial para la aplicación de dicho proceso.

Proceso de estabilización de la anhidrita III metaestable soluble,

que se caracteriza por el hecho de que se aplica una tensión mecánica en las partículas de anhidrita III metaestable soluble con el fin de modificar su estructura cristalina y estabilizar su fase metaestable, la tensión mecánica aplicándose por el impacto de las partículas con una pared.

Proceso para la estabilizacion de la anhidrita III soluble metaestable, proceso de preparacion de un aglutinante hidraulico a base de anhidrita III soluble estabilizada, el aglutinante hidraulico obtenido, uso de este aglutinante e planta industrial para la aplicacion de dicho proceso El objeto de la invencion se refiere a un proceso de estabilizacion de la anhidrita III soluble metaestable y a un proceso para la preparacion de un aglutinante hidraulico a base de anhidrita III soluble estabilizada. Tambien tiene como objeto el aglutinante hidraulico asi obtenido y el uso de este aglutinante hidraulico en la industria del cemento. Tambien incluye su objeto una planta industrial que permita la aplicacion de dicho proceso. La invencion se refiere al campo tecnico de la industria del cemento y, en lo particular, a las composiciones del cemento, que resultan de la deshidratacion del sulfato de calcio. Los aglutinantes hidraulicos a base de anhidrita III soluble son reconocidos por los expertas en este campo. Una deshidratacion avanzada - desde los 220°C a los 360°C - del sulfato de calcio natural o sintetico (yeso) con la formula (CaS04, 2H20) o del semi-hidrato (escayola) con la formula (CaS04, YH20) , condujo a la formacion de la anhidrita III metaestable soluble con la formula (CaS04, £H20) con £ desde 0.1 al 0.2. Una deshidratacion aun mas avanzada - empezando desde los 400°C - condujo a la formacion de la anhidrita II (CaS04, 0H20) , con una higroscopia muy baja.

La anhidrita III metaestable soluble, ya que es fuertemente higroscopica, se rehidratara rapidamente transformandose en hemihidrato o escayola º tradicional, y luego se transformara en sulfato de calcio, dependiendo de la humedad del aire. Un especialista conoce, en particular de los patentes FR 2733496 (DUSSEL) , FR 2767815 (C0UTURIER) , FR 2804423 (ENERGETIC INDUSTRIES INTERNATI0NAL) , W0 00/47531 (C0UTURIER) o incluso de W0 2005/000766 (C0UTURIER) los metodos de preparacion de la anhidrita III estabilizada soluble, que incluyen las etapas consecutivas siguientes: a) la coccion de una composicion en polvo a base de sulfato de calcio (yeso natural o sintetico o escayola) para formar la anhidrita III soluble metaestable; b) el tratamiento termico que permite la estabilizacion de la fase metaestable de la anhidrita III.

Los procesos tecnicos ensefan una persona especializada en este campo a aplicar una restriccion termica en las particulas de anhidrita III, de modo que la fase metaestable de las mismas se estabilice. Este enfriamiento brusco es particularmente importante, porque permite el bloqueo y la fijacion de la estructura cristalina de las particulas de anhidrita III, para su estabilizacion. Este tipo de proceso conocido tiene, sin embargo, una serie de desventajas. Por lo tanto, el enfriamiento se realiza generalmente por inyeccion de aire frio y seco en el nucleo del material. Parece ser que la calidad de las particulas de anhidrita III estabilizadas no es constante, ya que el enfriamiento no es eficaz a lo largo de todas las particulas. Ademas, una proporcion de aire humedo presente en el momento del enfriamiento implica una rehidratacion de la anhidrita III metaestable que se convierte en hemihidrato de sulfato calcico, de manera que la proporcion de anhidrita III estabilizada obtenida por metodos industriales no es muy alta, si no se utiliza una planta compleja y costosa.

El calentamiento se realiza en hornos rotatorios que requieren una cantidad significativa de energia para funcionar. Ademas, estos hornos rotatorios tienen una gran inercia, es decir necesitan tiempo para enfriarse o para alcanzar la temperatura deseada. Por estas razones, es dificil y costoso detener la produccion, desde el punto de vista del tiempo y del consumo de energia.

Teniendo en cuenta los inconvenientes tecnicos, el principal problema tecnico que la invencion trata de resolver es lo de estabilizar, de manera eficaz, las particulas de anhidrita III metaestable soluble, sin recurrir al enfriamiento de las particulas. La invencion tambien tiene como objetivo lo de proponer un proceso que permita la preparacion de particulas de anhidrita III estable, facil de usar y que no requiera mucha energia.

0tro objetivo de la invencion es proponer una planta industrial simple y barata para la aplicacion de este proceso.

La invencion tambien tiene como objetivo lo de proponer un aglutinante hidraulico a base de anhidrita III, que tenga un buen rendimiento desde el punto de vista mecanico.

Para resolver estos problemas tecnicos, el solicitante ha manifestado que la aplicacion de una restriccion mecanica en las particulas de anhidrita III metaestable permite la estabilizacion eficaz de las particulas.

Para los fines de la presente invencion, se entendera por « estable» el hecho de que la cinetica de rehidratacion de la particula de anhidrita III esta fuertemente disminuida. De esta manera, el aglutinante hidraulico obtenido puede ser almacenado y conservado a largo plazo sin limitaciones especiales, sus propiedades permaneciendo casi constantes a lo largo del tiempo.

Documento MURAT, M. ; EL HAJJ0UJI, A. : « Activation of solids by mechanical grinding, consequences for calorimetric investigation on the hydration rate orthorhombic anhydrite ». THERM0CHIMICA ACTA, Vol. 85, 1985, paginas 119-122, describe un procedimiento para mejorar la velocidad de hidratacion de la anhidrita ortorombica incluyendo :

a) la calcinacion del polvo de yeso durante 5h a 750 °C para obtener la anhidrita CaS04 ortorombica sintetica con muchos defectos superficiales, b) despues del enfriamiento, la anhidrita se microniza con medios mecanicos en un molino Fritsch para un periodo de 4 -120 minutos.

Esto mejora la reactividad de la nueva superficie mediante la introduccion de nuevas tensiones locales y defectos que actuan como sitios preferenciales en una reaccion quimica. La nueva superficie es muy sensible a vapores de agua. Sin embargo, esta activacion no tiene la ventaja de estabilizar la fase metaestable de la anhidrita III.

La solucion propuesta por la presente invencion consiste en aplicar una tension mecanica en las particulas de anhidrita III metaestable soluble con el fin de estabilizarlas en su fase metaestable. Este proceso tiene un consumo reducido de energia y permite la estabilizacion eficaz de las particulas de anhidrita III, cambiando su estructura cristalina.

De acuerdo con una caracteristica ventajosa de la invencion que permite una aplicacion simple de la tension mecanica en las particulas de anhidrita III metaestable soluble, hay un impacto de estas ultimas con una pared. De manera preferente, se inyectan las particulas de anhidrita III metaestable soluble en un canal de impacto configurado para que las particulas impacten las paredes cuando se mueven.

De acuerdo con otra caracteristica ventajosa de la invencion que permite la aplicacion simple de una tension mecanica en las particulas de anhidrita III metaestable soluble, estas ultimas impactan la pared con una velocidad variable, de los 5m/s a los 30 m/s.

El objeto de la invencion se refiere igualmente a un proceso de preparacion de un aglutinante hidraulico a base de anhidrita III, que se caracteriza por:

a) se calienta una composicion en polvo a base de sulfato de calcio para formar la anhidrita III soluble metaestable; b) Se aplica una tension mecanica en las particulas de anhidrita III metaestable soluble con el fin de estabilizarlas en su fase metaestable.

Esto permite la estabilizacion de las particulas de sulfato de calcio por fases de anhidrita III metaestable soluble, con la ayuda de una tension mecanica. El aglutinante hidraulico obtenido por este metodo tiene una buena resistencia a la humedad y su rehidratacion al contacto con el aire es mas lenta. Ademas, el rendimiento fisico y mecanico de los productos del tipo hormigon o mortero obtenidos mediante este aglutinante son al menos iguales a las de los productos obtenidos utilizando aglutinantes hidraulicos similares, que son conocidos por una persona especializada.

De acuerdo con otra caracteristica ventajosa de la invencion que permite la micronizacion de las particulas de anhidrita III de largo tamafo antes de aplicar una tension mecanica, se calienta la composicion en polvo para vaporizar las moleculas de H20 contenidas en las particulas de sulfato de calcio y para causar su ruptura. Preferiblemente, la composicion en polvo a base de sulfato de calcio se caliento... [Seguir leyendo]

1. Proceso de estabilizacion de la anhidrita III metaestable soluble, que se caracteriza por el hecho de que se aplica una tension mecanica en las particulas de anhidrita III metaestable soluble con el fin de modificar su estructura cristalina y estabilizar su fase metaestable, la tension mecanica aplicandose por el impacto de las particulas con una pared.

2. Proceso segun la reivindicacion 1a, en el cual se inyectan las particulas de anhidrita III metaestable soluble en un canal de impacto 4 configurado para que las particulas impacten las paredes cuando se mueven.

3. Proceso segun la reivindicacion 2a, en el cual el impacto de las particulas de anhidrita III soluble metaestable se realiza con una velocidad entre los 5 m/s y los 30 m/s.

4. Proceso de preparacion de un aglutinante hidraulico a base de anhidrita III, que se caracteriza por: a) se calienta una composicion en polvo a base de sulfato de calcio para formar la anhidrita III soluble metaestable; b) Se aplica una tension mecanica en las particulas de anhidrita III metaestable soluble con el fin de estabilizarlas en su fase metaestable., la tension mecanica aplicandose por el impacto de las particulas con una pared.

5. Proceso segun la reivindicacion 4a, en el cual se calienta la composicion en polvo base de sulfato de calcio de manera que se vaporicen las moleculas de H20 contenidas en las particulas de sulfato de calcio y para causar su ruptura.

6. Proceso segun una de las reivindicaciones 4a o 5a, en el cual la composicion en polvo a base de sulfato de calcio se calienta en un proceso rapido a una temperatura entre los 400°C y los 700°C y en una atmosfera saturada con vapores de agua.

7. Proceso segun una de las reivindicaciones 4a - 6a, en el cual se realizan simultaneamente fas etapas a) y b) inyectando la composicion en polvo en una corriente de aire caliente saturado con vapor de agua que tiene una temperatura entre los 400°C y 700°C, esta corriente de aire caliente atravesando el canal de impacto 4.

8. Proceso segun una de las reivindicaciones 4a -7a, en el cual se realiza un tratamiento termico de las particulas obtenidas despues de la etapa b ) .

9. Proceso segun una de las reivindicaciones 4a -8a, edn el cual la temperatura y el tiempo de calentamiento de la composicion en polvo a base de sulfato de calcio se ajustan de manera que permitan la formacion de la anhidrita III metaestable soluble y / o de la anhidrita II y / o del hemihidrato º de sulfato de calcio.

10. Proceso segun una de las reivindicaciones 4a -9a, en el cual la temperatura y el tiempo de calentamiento de la composicion en polvo a base de sulfato de calcio se ajustan de manera que permitan la formacion de particulas, con anhidrita III metaestable soluble en el nucleo e anhidrita II en la superficie.

11. Proceso segun una de las reivindicaciones 4a -10a, en el cuial, en la etapa a) , se calienta una composicion en polvo a base de yeso natural o sintetico o de hemihidrato de sulfato de calcio.

12. Proceso segun la reivindicacion 11a, en el cual la composicion en polvo se puede mezclar con uno o mas compuestos de la lista que sigue: cal, cal hidraulico, cal viva, polvo de marmol, carbonato de calcio, policarboxilato.

13. Aglutinante hidraulico que incluye la anhidrita III soluble estabilizada, que se caracteriza por ser obtenida por el proceso segun una de las reivindicacione.

4. 12a.

14. El uso de un aglutinante hidraulico segun la reivindicacion 13a, para preparar un material como el hormigon o el mortero.

15. Planta industrial para la aplicacion del proceso de acuerdo con una de las reivindicacione.

4. 12a, que comprende un dispositivo (20, 21, 22) para el calentamiento de la composicion en polvo a base de sulfato de calcio y la formacion de la anhidrita III metaestable soluble y un dispotivo (4, 9) para la aplicacion de una tension mecanica en las particulas con el fin de estabilizar su fase metaestable, las particulas de anhidrita III metaestable soluble siendo inyectadas en un canal de impacto (4) configurado de manera que las particulas impacten con sus paredes durante su moviemiento, la entrada a este canal siendo conectada a un generador de aire caliente.

16. Planta segun la reivindicacion 15a, en la cual el canal de impacto (4) tiene una forma sustancialmente toroidal.

17. Planta segun la reivindicacion 15a o 16aen la cual la salida 41 del canal 4 esta conectada a un dispositivo 5 de separacion de las particulas solidas de los vapores de agua.

18. Planta segun la reivindicacion 17a, en la cual el vapor de agua se dirige preferiblemente hacia un filtro 7 para la recuperacion de particulas finas residuales.

19. Planta segun una de las reivindicaciones 15a -18a en la cual las particulas que salen del canal de impacto 4 se

dirigen hacia un segundo canal de impacto 9 conectado a una fuente de aire comprimido. 10

20. Planta segun una de las reivindicaciones 15a -19a en la cual un dispositivo de temple termico se instala arriba del primer canal de impacto 4 y-o del segundo canal de impacto 9.

21. Planta segun una de las reivindicaciones 15a -20a que incluye un dispositivo de presurizacion colocado a fin de 15 crear una sobrepresion en la planta.