Calcinador rotatorio: principales aplicaciones en la industria

Tal y como se presenta en la página dedicada en esta web al calcinador rotatorio, este no deja de ser un cilindro circular horizontal revestido con material refractario soportado por estaciones de apoyo y accionado mediante una corona dentada y un tren de transmisión. Pero, ¿cuáles son las principales aplicaciones del horno calcinador rotatorio en la industria?

¿Qué es un calcinador rotatorio?

El horno calcinador rotatorio se usa generalmente para procesos como la regeneración del carbón activado, la desgasificación del lignito, la eliminación de desechos municipales, la eliminación de lodos de depuradora, la limpieza del suelo, el reciclaje de residuos de madera, etc.

Los hornos rotatorios son especialmente eficientes para numerosas aplicaciones industriales en el campo de la recuperación de carbón agotado por carbón reactivado, activación del carbón, industria azucarera, procesamiento de alimentos, industria de pulpa y papel, arcillas, desorción térmica de desechos orgánicos/peligrosos, tostado de vegetales para su despellejado, especialidad cerámica, procesamiento de plástico, cocción de yeso, calcinación de bauxita, pigmentos, catalizadores, producción de fosfato. 

1. Incineración

Como hemos puesto de manifiesto en múltiples artículos de este blog, la incineración mediante horno rotativo es el proceso preferido en la industria para poner fin a los desechos tóxicos o contaminantes. 

Durante la pandemia han sido y siguen siendo la herramienta elegida para gestionar los desechos hospitalarios peligrosos.

Esto es así gracias a la rotura o descomposición de los materiales en compuestos simples. Consiguiendo su reciclaje en algunas de las operaciones que así lo permiten,ya que junto a las cenizas pueden aparecer otro tipos de minerales,a vece válidos para diferentes usos

La valorización de los desechos en energía o waste-to-energy también es un punto positivo en el proceso de incineración mediante horno rotativo. La fuente de calor residual generada mediante la incineración es reutilizada para aminorar la demanda de energía en la instalación. Otra gran ventaja es la recuperación de esta energía para producir electricidad.

2. Recuperación de catalizadores

El horno rotatorio calcinador es el elemento clave en la unión del metal del catalizador al soporte que seleccionemos. 

Pero no solo tendría esta aplicación, el calcinador industrial consigue ser óptimo en la gestión sostenible de los catalizadores usados. La creciente demanda en este punto así lo demuestra, dando un paso más hacia la economía circular.

Los hornos rotatorios son usados también para regenerar o reactivar catalizadores usados para su reutilización.

3. Conversión de plásticos a combustible

Mediante pirólisis en horno rotatorio, los plásticos se reducen a sus bloques de construcción más simples o básicos. De ahí su reutilización como combustible y productos derivados del petróleo, como productos petroquímicos, aceites combustibles, lubricantes, etc.

Esta tecnología es conocida como tecnología de plásticos a combustible o PTF. 

4. Recuperación de metales

El horno rotativo calcinador, gracias al procesamiento térmico de alta ingeniería que supone, cumple un papel protagonista en la recuperación de metales en los desechos. Tanto respecto de aquellos desechos propios de la ciudad (minería urbana) como de aquellos que provienen de procesos industriales.

Algunos ejemplos de desechos recuperados gracias a un horno calcinador son: baterías gastadas, catalizadores usados,  el lodo o barro rojo (residuos de relaves o de bauxita) o las placas de circuitos.

Especialmente relevante hoy en día es la recuperación de metales en desechos electrónicos (e-waste). Esto es así debido a las altas (y necesarias) presiones por llevar a cabo una economía circular en el uso de estos metales, dada la escasez de estos valiosos metales. 

5. Fabricación de granulados para techos

El calcinador rotatorio es un equipo de procesamiento térmico indicado para la producción de gránulos o granulados para techos, arlitas expandidas Se incluyen aquí los precalentadores, las cámaras de combustión, los secadores rotativos (secadores de roca), los hornos rotatorios y los  enfriadores rotativos.

Su misión, en cuanto a la aplicación del horno rotativo en esta industria, sería la de “curar” o procurar la conservación del recubrimiento coloreado sobre los gránulos mediante la unión química de los dos materiales. 

Además, un correcto “curado” del material asegura que los gránulos cumplirán su propósito de proteger las tejas de asfalto de los dañinos rayos UV y de la descomposición prematura. 

6. Calcinación de espodumeno para la recuperación de litio

La espodumena es un mineral del grupo de los silicatos. Su recientemente recuperada fama se debe su alta riqueza en litio. Como curiosidad diremos que el desarrollo del vehículo eléctrico ha provocado que el precio de la espodumena se haya disparado un 478% en el último año

Además, como segunda curiosidad, añadiremos que además de cobre, cobalto y níquel, el país que posee enormes reservas de litio es precisamente Ucrania. Se estima que Ucrania  podría contar con unas 500.000 toneladas de óxido de litio en diferentes formas (espodumena, petalita o carbonato de litio). Como decimos, este metal es imprescindible para las baterías de los coches eléctricos.

Volviendo a los hornos rotativos, ¿qué papel cumple el calcinador rotatorio aquí? Ni más ni menos que el papel clave para la extracción del litio procedente del espodumeno. El material debe procesarse mediante calcinación para convertir la estructura cristalina del mineral (de alfa monoclínica -forma a- a beta tetrahonal (forma β). Posteriormente se emplea la calcinación en el tostado ácido de espodumeno, de forma que el litio se puede extraer como sulfato de litio soluble en agua.

7. Decapado de aluminio

La pirólisis térmica continua es precisa para el deslacado del aluminio. Esto consiste en eliminar cualquier capa superficial sólida (laca, pintura, aceite, plástico…) para conseguir junto con el pretratamiento, piezas limpias y listas para su fusión.

Como ventajas del sistema de calcinación mediante horno rotatorio tenemos: la mejora de la calidad del metal, el excelente decapado de los restos de aliminio, un mínimo consumo de energía, al reutilizar la energía liberada al girar los gases pirolíticos y un mínimo de mantenimiento por ser mínimas las emisiones.

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