Proceso de producción de polvo de escoria de fósforo para aplicaciones en concreto

Introducción

La escoria de fósforo, un subproducto de la industria del fósforo, ha recibido una atención significativa como material cementante adicional (SCM) en la producción de hormigón. Su utilización no solo mejora las propiedades del hormigón, sino que también contribuye a las prácticas de construcción sostenibles al reducir la huella de carbono asociada con la producción de cemento. Este artículo analiza el proceso de producción de la escoria de fósforo en polvo, destacando las etapas críticas y los avances tecnológicos que aseguran un producto de alta calidad para aplicaciones en hormigón.

Preparación de materias primas

La producción de polvo de escoria de fósforo comienza con la recolección y preparación de la escoria de fósforo bruta. Esta escoria se genera habitualmente durante la producción de fósforo elemental en hornos de arco eléctrico. Primero, la escoria se enfría, ya sea por enfriamiento con aire o agua, para formar una estructura vírica y amorfa que es altamente reactiva cuando se muela finamente. Después, la escoria enfriada se tritura a un tamaño manejable, generalmente inferior a 20 mm, para facilitar el moliimiento eficiente en las etapas posteriores.

Raw phosphorus slag being prepared for grinding

Proceso de molienda

El núcleo de la producción de polvo de escoria de fósforo reside en el proceso de molienda, en el que la escoria se pulveriza hasta obtener un polvo fino que cumpla con requisitos específicos de superficie. La finura del polvo influye directamente en su reactividad en el hormigón, por lo que la elección del equipo de molienda es de vital importancia. Se han utilizado molinos de bolas tradicionales, pero las tecnologías modernas de molienda ultrafina ofrecen una mayor eficiencia y un mayor control sobre la distribución del tamaño de las partículas.

Por ejemplo, nuestro…Molino Ultrafino de la Serie SCMEs excepcionalmente adecuado para esta aplicación. Con una finura de salida que varía de 325 a 2500 mallas (D97 ≤ 5μm) y una capacidad de manipulación de hasta 25 toneladas por hora, asegura la producción de polvo de escoria de fósforo altamente reactivo. Su sistema de clasificación de alta precisión y su diseño energéticamente eficiente lo hacen la opción ideal para los productores que buscan materiales secos de alta calidad (SCMs).

SCM Ultrafine Mill in operation grinding phosphorus slag

Clasificación y recolección

Tras la molienda, la escoria en polvo se clasifica para separar las partículas según su tamaño. Este paso es de vital importancia para garantizar una finura constante y adecuada, lo que es esencial para un rendimiento óptimo en el hormigón. Clasificadores avanzados, como el clasificador de turbina vertical utilizado en los molinos SCM, realizan divisiones precisas, evitando que las partículas gruesas contaminen el producto final. El polvo fino clasificado se recoge mediante eficientes colectores de ciclones y sistemas de eliminación de polvo por pulsos, lo que también contribuye a cumplir con las normativas ambientales al minimizar las emisiones de polvo.

Control de Calidad y Pruebas

El control de calidad es de vital importancia en la producción de polvo de escoria de fósforo. El polvo debe cumplir con estándares específicos, como una finura Blaine superior a 420 m²/kg y un bajo contenido de humedad (≤1%). Se realizan pruebas regulares de la composición química, especialmente del contenido de fósforo y otras impurezas, para garantizar que el material sea adecuado como componente de hormigón (SCM). Además, se llevan a cabo pruebas de rendimiento en mezclas de hormigón, como la evaluación del desarrollo de la resistencia y la durabilidad, para verificar la eficacia del producto.

Embalaje y Almacenamiento

El polvo de escoria de fósforo final se almacena generalmente en silos para protegerlo de la humedad y la contaminación. Para su distribución, se envasa en sacos grandes o en sacos más pequeños, dependiendo de los requisitos del cliente. Las condiciones de almacenamiento adecuadas son esenciales para mantener la reactividad del polvo hasta que se utiliza en las plantas de mezcla de concreto.

Aplicaciones en el concreto

El polvo de escoria de fósforo se utiliza como sustituto parcial del cemento Portland en el hormigón, con una proporción que generalmente oscila entre el 20% y el 50%. Su incorporación mejora la trabajabilidad del hormigón, reduce el calor de hidratación y potencia su resistencia y durabilidad a largo plazo. Las partículas finas rellenan los espacios entre los granos de cemento, lo que conduce a una microestructura más compacta y a una menor permeabilidad, lo que a su vez aumenta la resistencia a entornos agresivos.

Conclusión

La producción de polvo de escoria de fósforo para aplicaciones en hormigón es un proceso sofisticado que utiliza tecnologías avanzadas de molienda para transformar un subproducto industrial en un valioso material de construcción. Contamos con equipos como los nuestros.Molino de Trapecio de la Serie MTWEstos equipos ofrecen un rendimiento sólido, con resultados en un rango de malla de 30 a 325 y una capacidad de manejo de hasta 45 toneladas por hora. Los productores pueden lograr una alta eficiencia y consistencia en su producción. Esto no solo promueve el desarrollo sostenible, sino que también mejora las características de rendimiento del concreto moderno.

Concrete mix using phosphorus slag powder

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