Volumen II - SAM

Congreso SAM/CONAMET 2009 Buenos Aires, 19 al 23 de Octubre de 2009
CENIZAS SEDIMENTABLES DE PROCESOS DE COMBUSTIÓN DE CARBÓN
COMO AGREGADO EN COMPACTOS COCIDOS DE BASE ARCILLOSA
Nancy Quaranta (1) , Miguel Unsen, Hugo López, Gino Alesio (2)
Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional San Nicolás.
Grupo de Estudios Ambientales – GEA
(1) Investigador CIC
(2) Alumno Ingeniería Mecánica - FRSN
Colón 332. San Nicolás. Buenos Aires. Argentina.
RESUMEN
En las centrales termoeléctricas que utilizan carbón mineral, se genera una importante cantidad de residuos
sólidos denominados cenizas volantes (Cv) y sedimentables (Cs).
En este trabajo se estudia la factibilidad de utilización de las Cs, como agregados de arcillas para la
producción de productos compactos aptos para la industria de la construcción.
Se estudiaron muestras obtenidas a partir de dos arcillas diferentes. Una proveniente de la zona norte de la
provincia de Buenos Aires, utilizada en una ladrillera artesanal, y otra de origen comercial obtenida de
canteras ubicadas en Olavarría (centro de Buenos Aires). Se preparan mezclas con el agregado de 10, 20 y
30 % de Cs. Ambos componentes se utilizan con la distribución granulométrica original con un único
control de tamaño máximo de partida de 1,7 mm. Como referencia se prepararon muestras con arcilla sin
agregados.
Todas las mezclas con un 8% de humedad adicionado fueron conformadas en probetas de 70mm x 40mm y
calcinadas a 920ºC durante 6 horas.
La caracterización de materias primas y productos se realiza utilizando diversas técnicas: distribución de
tamaño de partículas, pérdida de peso por calcinación, OM, SEM, EDS, porosidad y densidad, dilatación
lineal permanente, y determinación de propiedades mecánicas.
Palabras clave: Cenizas sedimentables. Carbón. Central térmica. Reciclado.
1. INTRODUCCIÓN
Las centrales termoeléctricas que utilizan carbón mineral convierten en energía eléctrica la energía química
contenida en este mineral como poder calorífico. De la combustión en las calderas se obtienen como descarte
mineral cenizas pesadas o sedimentables (Cs), provenientes del fondo de caldera y cenizas livianas o
volantes (Cv), provenientes de los precipitadores electrostáticos. Estos materiales están sometidos en el
proceso de combustión a una temperatura de aproximadamente 1400°C, situación que les confiere una alta
estabilidad por la formación de óxidos estables.
Estos descartes (potenciales subproductos) son dispuestos generalmente en terrenos bajos a modo de relleno,
lo que produce la inutilización de grandes superficies así como posibles impactos negativos en la población
cercana y al ambiente circundante.
Actualmente las cenizas volantes están siendo aprovechadas en la fabricación de cemento, debido a sus
características puzolánicas. La actividad puzolánica de estos materiales de descarte se debe a la reacción
entre los silico-aluminatos de las cenizas y la portlandita liberada en la hidratación del clinker, lográndose
una microestructura más compacta y homogénea con mayor durabilidad en el ambiente. Otro uso similar es
la adición a hormigón, contándose ya con normas internacionales que regulan este tipo de utilización
(Normas americanas ASTM C-618 y ASTM PS 23-95 y europeas UNE 83-414-90 y UNE-EN-450).
Pueden mencionarse diferentes estudios de caracterización fisicoquímica de estos materiales residuales, y de
las alternativas de reutilización [1-7], dentro de los cuales pueden mencionarse el uso de cenizas como filler
de mezclas asfálticas, como materia prima en la obtención de zeolitas, como catalizador de descomposición
de fenol en medio acuoso, como adsorbentes en retención de contaminantes de efluentes líquidos, como
agregados a arcillas en la fabricación de ladrillos, etc. La mayor parte de los estudios realizados se han
aplicado en la práctica al aprovechamiento de las Cv, ya que las Cs presentan generalmente un poder
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