El fosfoyeso es un subproducto de la industria de los fosfatos. Es un residuo blanco del yeso procedente de la producción industrial de ácido fosfórico, con contenidos variables de fases verdosas de fosfato de hierro y residuos puntuales de fosfatos de cobre que se caracterizan por un color azul intenso.
El fósforo es un nutriente valioso e insustituible que se deriva de la roca de fosfato. La roca de fosfato extraída se convierte primero en ácido fosfórico, que sirve como base para fertilizantes fosfóricos y productos para la alimentación animal (entre otras cosas). Esto se lleva a cabo con mayor frecuencia a través del proceso húmedo, en el que la roca de fosfato seca se combina con ácido sulfúrico en una reacción que produce ácido fosfórico y sulfato de calcio, o fosfoyeso.
¿Cuál es la problemática en la acumulación del fosfoyeso?
Por cada tonelada de ácido fosfórico producido, se producen alrededor de 5 toneladas de fosfoyeso, lo que lo convierte en una fuente importante de desechos industriales, especialmente en el contexto de que la producción de fertilizantes fosfóricos aumenta constantemente en un esfuerzo por alimentar a la población mundial en constante crecimiento.
Esto, en combinación con las actitudes cambiantes hacia los materiales que antes se consideraban «desechos» y el costo cada vez mayor de la gestión de desechos de fosfoyeso, hace que la industria busque un enfoque mejor y más sostenible para el prolífico subproducto. Desafortunadamente, la reutilización del fosfoyeso no es tan simple como otras formas de yeso sintético.
Este subproducto está contaminado por diversas impurezas, tanto químicas como radiactivas, y suele almacenarse en áreas especiales. El problema del fosfoyeso contaminado ya se ha convertido en un problema ecológico internacional. Por ejemplo, se ha acumulado una gran cantidad de fosfoyeso en Florida (más de mil millones de toneladas), en Europa (donde el fosfoyeso contaminado se vierte en el río Rin cerca del Mar del Norte), en Canadá, Marruecos, Togo, India, China, Corea, Israel, Jordania, Siria, Rusia y otras partes del mundo.
Pero en todo el mundo, el fosfoyeso se utiliza cada vez más en aplicaciones beneficiosas de reutilización, y la investigación en torno al tema va en aumento.
Solución en la acumulación del fosfoyeso
La industria de materiales de construcción parece ser la más grande entre todas las industrias que puede reprocesar la mayor cantidad de este subproducto industrial y beneficiar al hombre. Sin embargo, debido a la contaminación, solo el 15 % de la producción mundial de fosfoyeso se recicla como productos de construcción y retardador de activos en la fabricación de cemento Portland (una pequeña cantidad se recicla como fertilizante agrícola o como enmienda para la estabilización del suelo), mientras que el 85% restante se elimina sin ningún tratamiento.
El yeso fosforado desechado generalmente se vierte en grandes pilas, ocupando áreas de tierra considerables y causando daños ambientales graves debido a la contaminación química y radiactiva.
¿Cuáles son las aplicaciones industriales del fosfoyeso?
El destino del fosfoyeso, una vez desechado por la actividad industrial, suele ser el apilamiento en balsas con gran impacto paisajístico, aunque recientemente se ha investigado para posibles usos como:
- Relleno del pavimento de carreteras y aceras
- Recubrimiento en vertederos
- Acondicionador del terreno de cultivo o enmienda de suelo. Como fuente de yeso, el fosfoyeso puede sustituir y sustituye al yeso natural como enmienda del suelo en muchos países, incluidos Australia, Brasil y España, por nombrar algunos. Los estudios incluso han encontrado que la aplicación de fosfoyeso puede aumentar el rendimiento de los cultivos en muchos casos.
- Fabricación de tejas y lozas
- Fabricación de arrecifes artificiales
- Como reemplazo de la piedra caliza. Se ha demostrado que el yeso fosfatado ofrece una mejor capa de firmeza. Sin embargo, en algunos casos, según la aplicación y el material de origen (así como otros materiales que se mezclan), la exposición a la radiación puede ser posible. Como tal, se reconoce que el uso de fosfoyeso en tales materiales se debe considerar cuidadosamente, tomando medidas tales como diluir el contenido de fosfoyeso a un nivel seguro.
- Conversión a azufre
- Producción de sulfato de amonio (entre otras aplicaciones).
La aplicación de fosfoyeso generalmente se refiere a la producción de polvo de yeso como subproducto industrial.
El sistema más importante es el de secado y calcinado; controlan la calidad de los productos semiacabados y los productos en diferentes etapas del subproducto industrial de yeso.
El objetivo principal del secado y de la calcinación es deshidratar el yeso dihidratado. En el secado se elimina el agua superficial y en la calcinación se da la eliminación del agua cristalina.
Horno rotativo para reutilización de fosfoyeso
En algunos casos, el fosfoyeso puede usarse tal cual para una aplicación determinada, mientras que en otros casos puede requerir secado u otros pasos de procesamiento antes de que pueda reutilizarse para el propósito previsto.
Cuando se usa como mejorador del suelo, es probable que se granule en una forma más fácil de manejar y libre de polvo, similar al procesamiento de yeso natural o sintético para usar como mejorador del suelo .
La solución pasa por el procesamiento térmico y su descomposición mediante un horno rotatorio de calcinación. Esta tecnología reduce en gran medida el tiempo de deshidratación y el consumo de energía, y tiene una alta tasa de utilización de eficiencia térmica para garantizar la capacidad de producción.
El horno rotativo de secado está fabricado para secar yeso FGD (yeso sintético o desulfoyeso), fosfoyeso, yeso de titanio, fluoroyeso, polvo de yeso, yeso y otros materiales.
Es interesante aquí el concepto “waste-to-energy” que ya hemos tratado en otros artículos. Esto es, la exploración de la recuperación de calor de las superficies de la carcasa caliente del horno para fines de calcinación de fosfoyeso.
Horno secador para reutilización de fosfoyeso
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