Empleo de residuos cerámicos como materia prima alternativa para la fabricación de clínker de cemento pórtland

F. Puertas, I. García-Díaz, M. Palacios y S. Martínez-Ramírez
Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (CSIC)

A. Barba, M. F. Gazulla y M. P. Gómez
Instituto de Tecnología Cerámica. Universidad Jaume I

La industria cementera está buscando vías alternativas que permitan dar soluciones efectivas a los elevados consumos energéticos e implicaciones medioambientales que conlleva la fabricación de cemento. Entre estas vías, está la utilización de materiales alternativos, ya sean como sustitutos parciales de los combustibles, de las materias primas o del propio clínker. En el presente trabajo se estudia la reactividad y la aptitud a la cocción de unos crudos de cemento que incorporan residuos cerámicos, procedentes de baldosas obtenidas con composiciones de arcillas de cocción roja y de cocción blanca o mezclas de ambas, como materias primas alternativas.

Los resultados obtenidos han demostrado la validez tecnológica de los nuevos crudos que incorporan esos residuos. La reactividad y la aptitud a la cocción de los nuevos crudos son superiores a las de un crudo convencional, siempre y cuando el tamaño de las partículas de los residuos sea inferior a 90 μm. Los estudios realizados en torno a las emisiones de CO2 en la cocción de dichos crudos muestran que dichas emisiones se reducen en los crudos con residuos cerámicos entre un 2,3 y un 4%, dependiendo de la naturaleza del residuo.

La composición y distribución de los minerales en los clínkeres obtenidos son comparables a los de un clínker fabricado a partir de materias primas convencionales.

Debido a la presencia de óxidos tales como ZnO, ZrO2 y B2O3 en la capa esmaltada de las baldosas cerámicas que componen los residuos, aumenta el contenido de estos óxidos en los clínkeres preparados con estos  residuos y por tanto es necesario conocer sus efectos en los procesos de hidratación y lixiviación de los correspondientes cementos.

El comportamiento de la mezcla de residuos de baldosas de arcillas de cocción roja y de cocción blanca es igual o mejor que el mostrado por los residuos por separado; no haciendo necesaria la separación de los mismos.

Los resultados de este estudio, también, han permitido demostrar que no es preciso moler el residuo cerámico por debajo de 90 μm para obtener un material apto como materia prima alternativa. (…)