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Producción de cal: proceso, impactos y legislación
- 1. PRODUCCIÓN DE CAL INGENIERIA AMBIENTAL I • Melanie Ayala
- 2. USOS: • Construcción • Industria delVidrio • Agricultura • Usos Ecológicos • Restauración del Patrimonio Nacional
- 3. PROCESO • Recepción de la materia prima • Trituración • Calcinación • Enfriamiento • Cribado • Hidratación • Pulverización • Envasado • Almacenamiento Explotación,Trituración, Calcinación, Enfriamiento.
- 4. Cribado – Hidratación – Pulverización - Almacenamiento - Envasado
- 5. 1. RECEPCION DE MATERIA PRIMA Consiste en la recepción de la roca caliza, extraídas de las canteras a cielo abierto y transportada hasta las instalaciones de la planta. Como resultado se generan residuos sólidos de las rocas, material particulado y ruido por el proceso de descarga. RECEPCIÓN DE MATERIA PRIMA Roca caliza Residuos sólidos Material particulado Ruido
- 6. En esta etapa del proceso se requiere de energía eléctrica para el funcionamiento de las trituradoras. Como resultado del proceso de trituración, se genera material particulado, ruido y vibración. TRITURACION Energía eléctrica Vibraciones Material particulado Ruido Trozos de menor tamaño los cuales serán conducidos a los hornos para su calcinación.
- 7. Para esta etapa del proceso se requiere de grandes cantidades de energía para calcinar las rocas a una temperatura de 900-1200 °C. Como resultado se genera CO2, material particulado y gases de combustión CALCINACIONCombustible CO2 Material particulado Gases de combustión 3.CALCINACION DESCARBONATACIÓN
- 8. CALCINACIONCombustible CO2 Material particulado Gases de combustión [CaCO3] + calor → [CaO] + CO2 CALIZA + COCCION → CALVIVA + CO2 Oxido de calcio o Cal viva REACCIÓNQUÍMICA DESCARBONATA CIÓN
- 9. 4.ENFRIAMIENTO Para el cumplimiento de esta etapa del proceso se requiere del uso de energía eléctrica para el funcionamiento de los enfriadores giratorios y aire para el enfriamiento. Como resultado de la actividad se genera material particulado, aire caliente que es reciclado en los hornos como aire secundario, ruido y vibraciones. ENFRIAMIENTO Aire Energía eléctrica Aire caliente (reciclado) Material particulado Ruido y vibraciones
- 10. 5. CRIBADO En esta etapa se requiere de energía eléctrica para el funcionamiento de las cribas vibratorias Se generan residuos sólidos (material grueso), los cuales son recirculados en el proceso; abundante material particulado, ruido y vibraciones. CRIBADO Energía eléctrica Residuos solidos(recirculados) Material particulado Ruido y vibraciones
- 11. 7. PULVERIZACION En esta etapa del proceso se requiere del uso de energía eléctrica para el funcionamiento de las trituradoras y pulverizadoras Como resultado de la actividad se genera material particulado, ruido y vibraciones. PULVERIZACION Energía eléctrica Material particulado Ruido y vibraciones
- 12. [CaCO3] + calor → [CaO] + CO2 CALIZA + COCCION → CALVIVA + CO2 Hidróxido de calcio o Cal muerta REACCIÓNQUÍMICA 6. HIDRATACION HIDRATACIONCombustible Gases de combustión La hidratación, es el proceso de obtener cal aérea a partir de cal viva, donde se produce una reacción química que alcanza temperaturas entre un rango de 90 a 99°C.
- 13. 8. ENVASADO En esta etapa se utilizan fundas de papel para el envasado y energía eléctrica para el funcionamiento de las envasadoras y bandas transportadoras. La actividad genera material particulado y fundas dañadas. ENVASADO Energía eléctrica Fundas Material particulado Fundas dañadas
- 14. Para la actividad se requiere del uso de montacargas, por lo que se hace indispensable el uso de GLP como combustible. Se generan emisiones no significativas de gases de combustión y ruido ALMACENAMIENTOGLP Ruido Gases de combustión 9. ALMACENAMIENTO
- 15. MANTENIMIENTOY ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE Waipes Piezas de repuesto Chatarra Combustible Aceites lubricantes Aceite hidráulico Tubos fluorescentes Aceites Tubos fluorescentes usados Lodos de combustible Waipes contaminados Envases vacíos de químicosSERVICIOS AUXILIARES Para un buen desarrollo de las diferentes etapas del proceso de producción de cal viva, se requiere de la presencia de servicios auxiliares, tales como:
- 17. • CONSTITUCION DE LA REPUBLICA DEL ECUADOR, Art 14- Se reconoce el derecho de la población a vivir en un ambiente sano y ecológicamente equilibrado, que garantice la sostenibilidad y el buen vivir, sumak kawsay. • LEY MINERA DEL ECUADOR .Titulo IV, cap II, Art. 84. Protección del ecosistema.- Las actividades mineras en todas sus fases, contarán con medidas de protección del ecosistema, sujetándose a lo previsto en la Constitución de la República del Ecuador y la normativa ambiental vigente. • TEXTO UNIFICADO DE LEGISLACION SECUNDARIO DEL MINISTERIO DEL AMBIENTE. LibroVI anexo 2: LibroVI anexo 3: LibroVI anexo 4: LibroVI anexo 5: LibroVI anexo 6: LEGISLACION APLICABLE
- 18. LIBRO VI ANEXO 2: NORMA DE CALIDAD AMBIENTAL DEL RECURSO SUELOY CRITERIOS DE REMEDIACIÓN PARA SUELOS CONTAMINADOS.
- 19. LIBROVI ANEXO 3: NORMA DE EMISIONES AL AIRE DESDE FUENTES FIJAS DE COMBUSTION. Valores máximos permisibles de concentraciones de emisión
- 20. LIBROVI ANEXO 4: NORMA DE CALIDAD DEL AIRE AMBIENTE. 4.1.2.1 Para los contaminantes comunes del aire, se establecen las siguientes concentraciones máximas permitidas: PARÁMETRO LMP (µg/cm3) TIEMPO CO 10000 40000 8 horas 1 hora PM10 50 150 1 año 24 horas PM2.5 15 65 1 año 24 horas SO2 80 350 1 año 24 horas NO2 100 150 1 año 24 horas
- 21. LIBRO VI ANEXO 5: LIMITES PERMISIBLES DE NIVELES DE RUIDO AMBIENTE PARA FUENTES FIJASY FUENTES MÓVILES,Y PARAVIBRACIONES
- 22. LIBROVI ANEXO 6: NORMA DE CALIDAD AMBIENTAL PARA EL MANEJOY DISPOSICIÓN FINAL DE DESECHOS SÓLIDOS NO PELIGROSOS
- 23. VALORACION DEL IMPACTO AMBIENTAL PRODUCIDO POR EL PROCESO
- 24. • Se establece que causa impactos negativos sobre la calidad de aire (material particulado) y genera ruido. • Los impactos positivos producto de la actividad generan en los factores comerciales (medianamente significativo) y empleo (poco significativo). • El impacto final resultante del proceso es de -19.60 catalogado como impacto no significativo de carácter negativo. -19,6 NO SIGNIFICATIVO
- 25. BIBLIOGRAFIA • MAE (2012). Estudio para conocer los potenciales impactos ambientales y vulnerabilidad relacionada con las sustancias químicas y tratamiento de desechos peligrosos en el sector productivo del Ecuador. Recuperado de: http://www.ambiente.gob.ec/wp- content/uploads/downloads/2013/03/PART4.pdf • BERMUDEZ, Romer.(2006). Elaboración de un Manual para la implementación de un Sistema de Gestión Ambiental Basado en la Norma ISO 14001 para un industria Procesadora de Calizas y Agregados. Guayaquil. Recuperado de: https://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/4333/1/6853.pdf • ANFACAL, A. C. (2007). Proceso productivo de la Cal. Mexico. Recuperado de: http://anfacal.org/pages/proceso-productivo-de-la-cal.php • FITATA, Monica. (2014). Diseño de planta de Cal. Bogota. Recuperado de: https://es.slideshare.net/marcelitasantos9/diseo-de-planta-de-cal • ASAMBLEA NACIONAL. (2009). Ley De Minería. Recuperado de: http://www.mineria.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2015/08/Ley- de-Mineria.pdf
Notas del editor
- A que nos referimos con CAL: EN EL AMBITO INDUSTRIAL SE CONOCE DOS TIPOS DE CAL DENTRO DEL PROCESO UNA ES CONSECUENTE DE LA OTRA: L,A CAL VIVA Y LA CAL APAGADA
- Este Proceso cuenta con las siguientes 9 etapas principales: El grafico están apreciando es una simplificación las 4 Primeras etapas.
- El siguiente podemos visualizar las restantes RESTANTES
- La recepción de la materia prima Consiste en la recepción de la piedra caliza, extraídas de las canteras a cielo abierto y transportada hasta las instalaciones de la planta. donde podemos visualizar la flecha verde (siendo este una ENTRADA DE INSUMOS QUE NO CONTIENE QUIMICOS) Como resultado de la etapa de recepción de la piedra caliza, se generan residuos sólidos de las rocas, material particulado y ruido por el proceso de descarga. Flecha que indica la SALIDA DE RESIDUOS NO PELIGROSOS
- La piedra caliza es sometida a trituración, donde se producen trozos de menor tamaño los cuales serán conducidos a los hornos para su calcinación. Este flujo presenta las mismas caracteristicas,: ENTRADA DE INSUMOS SIN QUIMICOS Y SALIDA DE DESECHOS NO PELIGROSOS.
- Esta etapa tiene por objeto aplicar calor a la caliza para lograr la descarbonatación. Para esta etapa del proceso se requiere de grandes cantidades de energía para calcinar las rocas a una temperatura de 900-1200 °C, por lo que se requiere bunker como combustible para los hornos.
- ENTRADA(PRODUCTOS QUIMICOS): SALIDA: Como se lo explica en la reacción. La descarbonatación (eliminación de dióxido de carbono), en la cual la caliza pierde cerca de la mitad del peso del mineral original.
- La cal obtenida de la calcinación es sometida a enfriamiento para que pueda ser manejada. Por los general se lo realiza por medio de enfriadores giratorios los cuales mueven el material calcinado a través de una corriente de aire para producir su enfriamiento. El aire caliente es recuperado y retornado a los hornos como aire secundario.
- La fase de cribado tiene como objetivo separar el material grueso del fino por medio de mallas o tamices vibratorios con la finalidad de clasificarlo para una mejor gestión del mismo en la siguiente etapa del proceso.
- La trituración y pulverización de las piedras descarbonatadas se realiza con el fin de reducir aún más el tamaño del material y de esta forma obtener la cal viva molida como producto terminado.
- La cal es llevada a una tolva desde la cual se envasa en sacos de papel, obteniéndose de esta forma el producto terminado.
- Representa la etapa final del proceso, donde el producto terminado es almacenado para su posterior comercialización.
- Mantenimiento mecánico e industrial.: El mantenimiento de la infraestructura tecnológica requiere del uso de waipes, aceites lubricantes, tubos fluorescentes, baterías plomo-ácido, filtros de aceite, piezas de repuesto, grasas, etc. Estas actividades generan desechos, tales como: aceites y filtros usados, envases contaminados, chatarra, waipes impregnados con hidrocarburos, tubos fluorescentes, baterías usadas, etc. Manejo de combustibles: Debido al uso de bunker como combustible para el funcionamiento de los hornos, el cual es almacenado en tanques estacionarios, se generan lodos de almacenamiento, así como potenciales derrames no intencionales que pudieran provocar la contaminación de los suelos y las aguas superficiales
- COMBUSTIBLE BUNKER O GLP
- La concentración de MONÓXIDO DE CARBONO en un período de 8 horas, no deberá exceder 10 000 µg/m3 más de una vez en un año. La concentración máxima en una hora de monóxido de carbono no deberá exceder 40 000 µg/m3 más de una vez en un año. El promedio aritmético de la concentración de PM10 de todas las muestras en un año no deberá exceder de 50 µg/m3 . La concentración máxima en 24 horas, no deberá exceder 150 µg/m3 , valor que no podrá ser excedido más de dos veces en un año. Se ha establecido que el promedio aritmético de la concentración de PM2,5 de todas las muestras en un año no deberá exceder de 15 µg/m3. La concentración máxima en 24 horas, no deberá exceder 65 µg/m3, valor que no podrá ser excedido más de dos (2) veces en un año. Dióxido de azufre (SO2).- El promedio aritmético de la concentración de SO2 determinada en todas las muestras en un año no deberá exceder de ochenta microgramos por metro cúbico (80 µg/m3 ). La concentración máxima en 24 horas no deberá exceder trescientos cincuenta microgramos por metro cúbico (350 µg/m3 ), más de una vez en un año. Óxidos de nitrógeno, expresados como NO2.- El promedio aritmético de la concentración de óxidos de nitrógeno, expresada como NO2, y determinada en todas las muestras en un año, no deberá exceder de cien microgramos por metro cúbico (100 µg/m3 ). La concentración máxima en 24 horas no deberá exceder ciento cincuenta microgramos por metro cúbico (150 µg/m3 ) más de dos (2) veces en un año.
- Se presenta la evaluación ambiental del proceso y se establece que cause impactos negativos sobre la calidad de aire (material particulado) y genera ruido. Los impactos positivos producto de la actividad generan en los factores comerciales (medianamente significativo) y empleo (poco significativo).