Universidade Tecnolgica Federal do Paran Campus Apucarana

Curso: Tecnologia em Processos Qumicos

Professora: Juliana Guerra Sgorlon

Disciplina: Tecnologia de Processos Inorgnicos

INDSTRIA DA CAL

I - INTRODUO

A fabricao da cal e o seu emprego so conhecidos pelo homem h mais de

2.000 anos. Suas primeiras aplicaes constam de construes de cais, de pavimentos e

edificaes. Na Amrica Colonial, a simples calcinao do calcrio foi um dos

processos primitivos de fabricao adotado pelos colonizadores. Usavam, ento fornos

escavados num barranco, com paredes de tijolos ordinrios ou de pedra, com fogo de

carvo ou de madeira no fundo, durante 72 horas. Estes fornos ainda podem ser vistos

em muitas das regies de povoamento mais antigo no pas. Foi s recentemente, sob a

influncia de pesquisa, que a fabricao da cal desenvolveu-se numa grande indstria,

com um controle tcnico exato, produzindo um material uniforme a custo baixo.

1.1 Indstria da cal no Brasil

A maioria da cal produzida no Brasil resulta da calcinao de calcrios/dolomitos

metamrficos, de idades geolgicas diferentes; geralmente muito antiga (pr-cambriana)

e pureza varivel. Em geral, na regio sul sudeste predomina as cales provenientes de

dolomitos e calcrios magnesianos e na regio nordeste-nortecentro as resultantes de

calcrios.

O principal produto da calcinao das rochas carbonatadas clcicas e clcio-

magnesianas a cal virgem, tambm denominada cal viva e cal ordinria. O termo cal

virgem o consagrado, na literatura brasileira e nas normas da ABNT - Associao

Brasileira de Normas Tcnicas (2008), para designar o produto composto

predominantemente por xido de clcio ou por xido de clcio e xido de magnsio,

resultantes da calcinao, temperatura de 900 1200C, de calcrios, calcrios

magnesianos e dolomitos. A qualidade comercial de uma cal depende das propriedades

qumicas do calcrio e da qualidade da queima. classificada, conforme o xido

predominante, em: Cal Virgem Clcica (Com xido de clcio entre 100% e 90% do

xido total presente); Cal Virgem Magnesiana (Com teores intermedirios de xido de

clcio, entre 90% e 65% do xido total presente); e Cal Virgem Dolomtica (Com xido

de clcio entre 65% e 58% do xido total presente).

No mercado global da cal, a cal virgem clcica predomina, particularmente, pela

sua aplicao nas reas das indstrias siderrgicas, de acar e de celulose. Todas elas,

quer clcicas, quer magnesianas, so comercializadas em recipientes plsticos,

metlicos e outros ou a granel, na forma de blocos (tal como sai do forno), britada

(partculas de dimetro 1 a 6 cm), moda e pulverizada (85% a 95% passando na peneira

0,149 mm). A proporo de produo de 1,7 ou 1,8t de Rocha Calcria para 1t Cal

Virgem e com 1t Cal Virgem para 1,3t Cal Hidratada.

Outro tipo de cal muito comum no mercado a cal hidratada que um p de cor

branca resultante da combinao qumica dos xidos anidros da cal virgem com a gua.

classificada, tambm, conforme o hidrxido predominante presente ou, melhor, de

acordo com a cal virgem que lhe d origem, em: Cal Hidratada Clcica, Magnesiana e

Dolomtica. A cal hidratada, geralmente, embarcada em recipientes plsticos ou em

sacos de papel kraft (com 8, 20 e 40 quilos do produto), numa granulometria 85%

abaixo de 0,074 mm (peneira 200).

No Brasil, as diversificadas reas de consumo de cal so supridas por mais de

200 produtores distribudos pelo pas. A capacidade de produo de suas instalaes

varia de 1 a 1000 toneladas de cal virgem/dia. Dado ao uso da cal como aglomerante,

plastificante e reagente qumico, no Brasil, o mercado caracteriza-se pela:

disperso geogrfica das suas unidades de fabricao face s ocorrncias de

calcrios dolomitos por quase todo o territrio nacional;

facilidade e abundncia da sua oferta ainda que para cales especiais, o

suprimento s vezes implique transporte mais longo; e

o seu baixo custo o menor entre os reagentes qumicos alcalinos e os

aglomerantes cimentantes.

Das muitas aplicaes que a cal tem no Brasil, as principais so nas reas das

indstrias:

siderrgicas como fluxo (45 a 70 kg/t ao nos fornos LD), aglomerante (2,5% da

carga de pelotizao);

celulose e papel para regenerar a soda custica e para branquear as polpas de

papel;

acar na remoo dos compostos fosfticos, dos compostos orgnicos e na

clarificao; lcalis para recuperar a soda e a amnia;

carbureto de clcio onde, com o coque, em forno eltrico, d formao a este

importante composto qumico;

tintas como pigmento e incorporante de tintas base de cal e como pigmento

para suspenses em gua, destinadas s caiaes;

alumnio como regeneradora da soda; e

diversas de refratrios, cermica, carbonato de clcio precipitado, graxas, tijolos

silico-cal, petrleo, couro, etanol, metalurgia do cobre, produtos farmacuticos e

alimentcios e biogs.

Figura 1 reas de consumo da cal (ABPC,2008)

A utilizao da cal tambm se d, nos processos relativos a: tratamento de guas

potveis e industriais; estabilizao de solos como aglomerante e cimentante;

obteno de argamassas de assentamento e revestimento; misturas asflticas como

neutralizador de acidez e reforador de propriedades fsicas; precipitao do SOx dos

gases resultantes da queima de combustveis ricos em enxofre; de corretivo de acidez de

pastagens e solos agrcolas; de sinalizao de campos esportivos; de proteo s

rvores; de desinfetantes de fossas; de proteo estbulos e galinheiros; e de reteno

de gua, CO2 e SOx.

A produo brasileira de cal, segundo a ABPC (2008), atingiu em 2008 cerca de

6,8 milhes de toneladas, caindo em relao a 2007, devido a crise. Desde 2002, a

estrutura produtiva da cal vem mantendo crescimentos modestos e caiu em 2008. A

ABPC (2008), que congrega sessenta dos maiores produtores brasileiros, classifica os

produtores de cal como:

integrados: produzem cal (Virgem e Hidratada) a partir do calcrio prprio;

no Integrados: produzem cal e compram calcrio;

transformadores: realizam moagem e produzem CAL Hidratada a partir da CAL

Virgem; e

cativos: produzem para consumo prprio (Siderrgicas).

Figura 2 Participao de cada setor na produo da cal (ABPC,2008).

Cerca de 73% da produo brasileira de cal realizada no Sudeste, onde se

concentram os maiores produtores, principalmente em Minas Gerais, vindo logo a

seguir So Paulo, Rio de Janeiro e Esprito Santo.

Na Regio Sul, que participa com 14% do mercado produtor brasileiro, a grande

produo vem do Estado do Paran, onde, segundo a MINEROPAR- Minerais do

Paran S.A (2008), existem cerca de 95 empresas produtoras de cal empregando

diretamente quase 1.700 pessoas. O APL - Arranjo Produtivo de cal do Paran situa-se

na regio Nordeste do Estado, com destaque para os municpios de Colombo, Almirante

Tamandar, Rio Branco, Castro, Campo Largo e Rio Branco.

Na regio Nordeste, encontra-se 6% da oferta brasileira de cal. O Rio Grande do

Norte destaca-se como grande produtor dessa regio, com destaque para a regio de

Mossor, Baraunas, Currais novos e Apodi, onde mdios produtores convivem com

pequenos e micros muitas vezes produzindo na clandestinidade. O Cear tambm

registra produo de cal, no municpio de Altaneira, localizada no Cariri Oeste, tem

como principal fonte de renda a produo de cal, onde os moradores encontram uma

fonte de renda para sustentar suas famlias.

Figura 3 Localizao dos principais produtores de cal no Brasil (ABPC,2008).

O mercado livre, representado pelos produtores integrados, no integrados e

transformadores, corresponde a 84% da produo total e os restantes 16% correspondem

produo das grandes siderrgicas (produo cativa). O consumo per capita mundial

de consumo de cal nos ltimos anos gira em torno de 30 Kg por habitante. Entre os

maiores consumidores per capita do mundo, segundo o Mineral Industry Surveys

(2008), citam-se: Blgica 193, Alemanha 130, Polnia 119, Rssia 112 Kg/hab/ano.

O consumo per capita observado acima depende das caractersticas do consumo

de cada pas, no entanto, os pases desenvolvidos so mais consumidores. O consumo

per capita brasileiro girando em torno de 40 Kg/hab/ano, apesar de acima da mdia

mundial, est bem afastado da mdia dos pases desenvolvidos citados acima.

Nos ltimos anos a estrutura da produo da cal vem se mantendo praticamente

inalterada, com a frao ou parcela da Cal Virgem correspondendo a 73% da produo

nacional e a Cal Hidratada representando 27%.

1.2 Definio, propriedades, classificao e aplicaes

A cal, tambm conhecida como xido de clcio (CaO) uma das substncias

mais importantes para a indstria, sendo obtida por decomposio trmica de calcrio

(CaCO3) a 900C. Tambm chamada de cal viva ou cal virgem , um composto slido

branco.

1.2.1 Propriedades

O xido de clcio aquecido chama do maarico oxdrico, emite uma luz

branca, muito intensa, denominada luz de cal. Seu ponto de fuso extremamente

alto; superior a 2500 C. Como um xido bsico, reage: a) com gua, dando

hidrxido; b) com cidos, dando os sais de clcio correspondentes; c) com xidos

cidos, dando os sais de clcio correspondentes.

A reao com gua to exotrmica, que a gua em excesso chega a ferver; o

hidrxido de clcio obtido conhecido como cal extinta. Grande parte de cal viva

obtida convertida em cal extinta, em enormes aplicaes.

1.2.2 Classificao

Cal Clorada: Produto qumico obtido pela reao do gs cloro com a cal extinta.

P branco de composio muito complexa, que contm hipoclorito de clcio, Ca(ClO)2.

Parcialmente solvel em gua. Importante na indstria sendo empregado para vrios

fins, por exemplo: como descorante alvejante, como desinfetante, como oxidante, na

preparao de clorofrmio, etc. Recebe tambm a denominao imprpria de cloreto de

cal.

Cal Extinta ou Cal Apagada: [ Ca(OH)2

] Hidrxido de Clcio. obtido pela

reao de cal viva com gua: CaO + H2O Ca(OH)

2. pouco solvel em gua; ao

contrrio da maioria das substncias, sua solubilidade diminui com a elevao da

temperatura. Sua soluo em gua denomina-se gua de cal. A suspenso de grande

quantidade de hidrxido de clcio em gua chamada de leite de cal. Note-se que a

extino da cal uma operao bem exotrmica: liberam-se 15,5 Kcal por mol que

reage. empregada no preparo de argamassas para construes e como matria-prima

muito barata na indstria qumica.

Cal Gorda: a que provm da calcinao de calcrios bastante puros e tem a

propriedade de se unir com a gua muito rapidamente, mesmo na forma de pedras,

desenvolvendo grande quantidade de calor e aumentando muito de volume. branca e

d esplndida argamassa. Forma, com pequeno excesso de gua, uma pasta de aspecto

gorduroso.

Cal Hidrulica: um produto obtido pela calcinao de calcrios, contendo 10 a

20% de argila. Comporta-se na extino como a cal magra, unindo-se gua mais

lentamente. Misturada com gua e areia (argamassa hidrulica), absorve gs carbnico

da atmosfera. Difere, porm, completamente, das cales areas (que endurecem ao ar)

pela propriedade de endurecer mesmo na ausncia de ar, pela ao exclusiva da gua, e

poder conservar-se satisfatoriamente dentro desta ltima.

Cal Magra: a cal formada de calcrios que contm silica, magnesita, argila e

xidos de ferro; um produto inferior, que se associa gua lentamente, com fraco

desenvolvimento de calor e pouco aumento de volume. Com a gua, forma em vez de

uma pasta consistente, uma espcie de lama que fornece argamassa de endurecimento

mais lento. A produo, tanto da cal magra como da gorda, feita em quantidades

enormes.

Cal Nitrogenada: a mistura de CaCN2

(cianamida clcica) e C (grafite). Cerca

de 70% do CaC2

(carbeto de clcio) fabricado, transformado em cal nitrogenada, que

se destina, em sua maior parte, ao uso como fertilizante. No solo, lentamente

transformada em uria e depois em carbonato de amnio. A cal nitrogenada ainda

empregada na fabricao de cianeto de sdio e gs amonaco. A fixao do nitrognio

atmosfrico atravs da fabricao da cal nitrogenada, representa importante processo

industrial, que foi introduzido por A. Frank e N. Caro, em 1895. A produo mundial

sobe a vrios milhes de toneladas por ano.

Cal Sobrecalcinada: Quando a temperatura da calcinao ultrapassa a 1.000 C

comea a acarretar prejuzo para a qualidade da cal, pois o aumento de temperatura o

CaO aumenta de densidade provocando diminuio da porosidade e aglomerao de

gros, em consequncia diminui a capacidade de reao com a gua. A esta cal d-se o

nome de cal sobrecalcinada.

Cal Dolomtica: a cal proveniente de uma rocha contendo de 35 a 45% de CaO

e 10 a 25% de MgO. tambm chamada de cal magnesiana. Presta-se para massa de

emboo ou estuque.

1.2.3 Aplicaes da cal

Cal de Construo: usa-se como argamassa e com fins ornamentais por seu fcil

trabalho em consequncia da plasticidade. D um reboco elstico e livre de fendas para

exteriores, e combinada com cimento, pode-se empregar at 20% (de peso de cimento)

sem prejuzo da resistncia e com a vantagem de aumentar muito o volume e facilitar o

trabalho.

Cal para adubo: a forma em que a cal aplicada na terra, varia segundo as

qualidades do solo. Tratando-se de terreno com escasso contedo em colides e

portanto muito expostos a lixiviao, corrige-se sua falta de cal c/ calia moda. Nos

terrenos mais compactos usa-se cal viva (virgem) em p que facilita o espalhamento

para corrigir pH de solos cidos.

Cal para Indstria: Sempre que se necessita de uma ao bsica, em uma

indstria, a mais fcil de se obter e a mais barata a cal. Seu mais largo emprego tem

lugar na indstria siderrgica para formar escria.

usada no abrandamento da gua;

serve de matria-prima bsica na produo de sais de clcio;

tem emprego como matria-prima na fabricao de carbeto de clcio (C2Ca).

Seu maior emprego na fabricao do hidrxido de clcio. Em laboratrio

empregado na secagem de gases, por exemplo, do NH3. Este no pode ser secado com

cloreto de clcio porque absorvido pelo mesmo, com formao de um amoniacato:

CaCl2

. 8NH3; tambm no pode ser secado com cido sulfrico concentrado porque

reage com o mesmo dando sulfato de amnio; usa-se ento na secagem do gs

amonaco, a cal viva.

A cal viva usada na purificao da sacarose; forma-se um sacarato solvel, que

separado por filtrao das impurezas (insolveis). Passando-se uma corrente de gs

carbnico precipita-se o carbonato de clcio, ficando a sacarose em soluo. Os

sacaratos de clcio conhecidos so:

usado na obteno de hidrognio puro: conduz-se uma mistura de monxido

de carbono e vapor de gua sobre o xido de clcio aquecido a 500 C.

Hidrxido de Clcio: Ca(OH)2

- obtido a partir da cal viva, pela reao com

gua:

tambm chamada cal apagada. pouco solvel na gua; ao contrrio do que

acontece com a maioria das substncias, sua solubilidade diminui com a elevao da

temperatura. A soluo de hidrxido de clcio em gua chama-se gua de cal; a

suspenso de grande quantidade de hidrxido de clcio em gua, chama-se leite de cal.

A gua de cal exposta ao ar, absorve gs carbnico tornando-se leitosa, devido a

formao de carbonato de clcio, que insolvel.

A gua de cal usada em Qumica Analtica Qualitativa, na identificao do gs

carbnico e dos carbonatos. Apresenta as reaes gerais dos hidrxidos; assim reage

com os cidos dando os sais de clcio correspondentes:

O maior emprego da cal extinta na preparao da argamassa, usada no

assentamento de tijolos nas construes. A argamassa preparada misturando-se cal

extinta, areia e gua: obtm-se uma massa espessa que exposta ao ar perde gua e

solidifica-se, endurecendo depois gradativamente, medida que absorve gs carbnico,

formando-se ento carbonato de clcio.

O hidrxido de clcio empregado na fabricao:

a) da cal clorada, ou cloreto de cal;

b) do hidrxido de sdio, a partir do carbonato:

c) do sulfeto cido de clcio, que empregado na depilao de couros: o plo incha

e separado por simples raspagem:

d) de sulfito cido de clcio que empregado na extrao de celulose da madeira e

tambm como antissptico:

O hidrxido de clcio usado na purificao do gs de hulha, pois absorve

vrios gases, tais como CO2, H

2S, SO

2 etc. tambm empregado na fabricao de

vidros.

II FABRICAO DA CAL

2.1 Matrias-primas

A principal matria-prima para a fabricao da cal o carbonato de clcio

(CaCO3). O caronato de clcio encontra-se na natureza em grandes quantidades, sob

diversas modalidades, tais como:

a) Aragonita - o carbonato de clcio cristalizado no sistema rmbico; quando

cristalizado acima de 30C, separam-se cristais de aragonita; abaixo desta temperatura

separam-se cristais de calcita. A aragonita, abaixo de 30C, se encontra em estado

metaestvel.

b) Calcita - outra forma de carbonato de clcio cristalizado no sistema

trigonal.* Os cristais de calcita so comumente embaados e opacos; quando so

transparentes e incolores recebem o nome de espato de Islndia, que apresenta

nitidamente o fenmeno de dupla refrao.

c) Mrmore - um agregado de microcristais de calcita.

d) Calcrio - o carbonato de clcio, no nitidamente cristalizado, numa forma

impura. Constitui s vezes grandes regies da crosta terrestre. O calcrio tambm

chamado de greda.

Os carbonatos de clcio e de magnsio so obtidos de depsitos de calcrio, de

mrmore, de greda ou de cascas de ostra. Nas aplicaes visando a empregos qumicos,

prefere-se um calcrio muito puro, em virtude da cal com alto teor de clcio que se

obtm. Escolhem-se as pedreiras que ornecem rocha contendo como impurezas

pequenas percentagens de slica, de argila e de ferro. Estas impurezas so importantes,

pois a cal pode reagir com a slica e a alumina dando silicatos de clcio ou

aluminossilicatos de clcio, cujas propriedades hidrulicas no so desejveis.

Certas pedras que as vezes encontram-se na cal sobre calcinadaso

provenientes de modificaes no prprio xido de clcio e, tambm em impurezas que

sofreram o efeito do excesso de calor, e que se reconhecem como massas de material

relativamente inerte, semivitrificado. A cal sobre-calcinada caracterizada pelo

aumento de densidade, diminuio de porosidade e aglomerao de gros; em

consequncia, diminui a capacidade de reao com a gua. Por outro lado a cal sub-

calcinada apresenta torres de carbonatos de clcio que no encontram temperaturas

suficiente, para decomporem-se.

2.2 Processo de fabricao da cal

Etapas da fabricao da cal:

EXTRAO do CaCO3 de pedreiras ou veios subterrneos;

TRANSPORTE da matria-prima da pedreira at os monhos (via frrea);

BRITAGEM e MOAGEM das pedras em britadores de mandbula ou monhos

giratrios;

PENEIRAMENTO para separar os diversos tamanhos de pedras;

CARREGAMENTO de pedras maiores no topo de FORNOS VERTICAIS;

CARREGAMENTO de pedras pequenas para FORNOS rotatrios

HORIZONTAIS;

TRANSPORTE de finos para um PULVERIZADOR (fabricao de calcrio

modo);

CALCINAO DO CALCRIO(de acordo com o tamanho), em fornos

verticais para produzir cal em pedras, ou em fornos rotatrios horizontais para

produzir cal pulverizada.

EMBALAGEM da cal produzida ou carregamento para um hidratador;

HIDRATAO da cal

MOAGEM e CLASSIFICAO granulomtrica da cal extinta;

ENSACAMENTO

Figura 4 Fluxograma da sequncia dos estgios para fabricao da cal (GUEDES,

2000)

A primeira etapa do processo de fabricao da cal o desmonte/extrao do

calcrio das pedreiras ou veio subterrneo por meio de explosivos. Em seguida ocorre o

transporte das pedras de calcrio at a indstria por meio de caminhes para que se d a

moagem/britagem das mesmas. As indstrias de cal geralmente esto localizadas

prximas s pedreiras devido economia de combustvel. As pedras de calcrio so

encaminhadas para equipamentos chamados britadores (giratrio ou de mandbula) para

que ocorra a sua moagem e diminuio de sua granulometria. Posteriormente o calcrio

enviado para peneiras vibratrias onde ocorre a classificao granulomtria, ou seja, o

peneiramento para separar os diversos tamanhos de calcrio e dar continuidade ao

processo.

As partculas finas que passam pela peneira vibratria so transportadas para

pulverizadores, afim de se fabricar calcrio modo para a agricultura e outras

finalidades.

Figura 5 - (a) transporte do calcrio da pedreira, (b) britador de mandbulas, (c) peneira

vibratria, (d) pulverizador

J as pedras pequenas de calcrio so encaminhadas para fornos horizontais

rotatrios para que passem pelo processo de calcinao. As pedras grande que ficam

retidas nas malhas superiores das peneiras vibratrias so encaminhadas para o topo de

fornos verticais de calcinao. Nesses fornos o calcrio aquecido a temperaturas que

chegam a 900C. A altas temperaturas ocorre o desprendimento de dixido de carbono

(CO2) e o surgimento do xido de clcio (CaO).

Figura 6 (a) Forno horizontal, (b) forno vertical de calcinao

2.2.1 Calcinao do calcrio: trocas de energia na converso qumica

Para fabricao da cal, gasta-se energia para extrao do calcrio da pedreira,

para o transporte at a fbrica e na calcinao atravs do forno.

A calcinao uma reao reversvel e exotrmica com desprendimento de

1,18x106 kcal/ton.

O consumo mdio de combustvel na calcinao, usando-se carvo betuminoso,

de 3,23 Kg de cal por um de carvo, nos fornos verticais, e de 3,37 Kg, nos fornos

rotatrios(horizontais).

Abaixo de 650C, a presso de decomposio do CO2 no equilbrio muito

pequena. Entre 650 a 900C, a presso de decomposio aumenta rapidamente e atinge

a 1 atm a cerca de 900C. Na maioria dos fornos em operao, a presso parcial do CO2

nos gases em contato direto com a superfcie externa das pedras menor que 1 atm; por

isso, a decomposio inicial pode ocorrer em temperaturas um pouco menores que

900C. A temperatura de decomposio no centro dos pedaos de rocha ,

possivelmente, bem superior a 900C, pois a a presso parcial do CO2 no s igual

presso total, ou est prxima desta presso total, mas tambm deve ser bastante

elevada para provocar o movimento do gs para fora da pedra e sua entrada na corrente

gasosa.

O calor total necessrio para obter uma tonelada de cal na calcinao pode ser

dividido em duas partes: o calor sensvel necessrio para elevar a temperatura da rocha

at a decomposio, e o calor latente de dissociao. As exigncias tericas de calor por

tonelada de cal produzida, quando a rocha foi aquecida apenas at uma temperatura de

calcinao igua a 900C, so aproximadamente 362 milhes de calorias, para o calor

sensvel, e 724 milhes de calorias, para o calor latente.

Nas operaes reais de calcinao, em virtude de contingncias prticas, entre as

quais o tamanho das pedras e o tempo da operao, aquece-se a rocha a temperatura

entre 1200 e 1300C, o que aumenta as exigncias de calor sensvel em cerca de 97500

Kcal. Por isso as necessidades prticas so aproximadamente, de 1183 milhes de

calorias por tonelada de cal produzida num forno vertical. Cerca de 40% corresponde ao

calor sensvel e o restante ao calor latente da decomposio.

2.2.2 Fornos de calcinao

Fornos verticais: empregados geralmente na calcinao de pedras gradas de calcrio.

Tanto so fornos verticais como os horizontais so revestidos com tijolos refratrios e

tem seus cascos confeccionados em ao para resistir as altas temperaturas. Existem

vrios tipos de fornos verticais de calcinao:

Fornos verticais com fornalhas de aquecimentos externas: so os fornos mais

primitivos e atualmente esto obsoletos;

Fornos verticais queimando uma alimentao mista de calcrio e coque: nestes

fornos o calcrio deve estar bem integrado ao combustvel para que ocorra a calcinao.

So fornos usados no processo Solvay de fabricao da barrilha.

Figura 7 Fornos de alimentao mista (GUEDES, 2000)

Fornos verticais onde a combusto feita em queimadores especiais: A

combusto feita em queimadores especiais, com vrias bocas e resfriados a gua, que

asseguram a calcinao uniforme do calcrio. Os custos de produo so 20% menores

do que nos fornos rotativos equivalentes. Este forno recircula parte do gs assegurando

um aquecimento uniforme e 98% de descarbonizao em temperatura inferior a 870C.

Com isto, obtm-se uma cal mais ativa (menos queimada).

Figura 8 Forno vertical de cal com queimadores especiais (Union Carbide

Metals) (SHREVE, 1997)

Sistema Dorrco FluoSolids: opera num forno vertical com gs calcinando o

carbonato num leitoo fluidizado seco. uma generalizao do reator a leito fluidizado,

com uso extenso na indstria de petrleo, e por exemplo, na oxidao do naftaleno a

anidrido ftlico.

Figura 9 Sistema Dorrco Fluosolids para a produo de cal a partir de calcrio

pulverizado ou de uma lama de carbonato de clcio (SHREVE, 1997).

Fornos verticais modelo Azbe: so aquecidos mediante injees mltiplas e

controle do gs natural, com recirculao de ar. Esse forno pode ter zonas de calcinao

e de pr-aquecimento produzindo 276 toneladas dirias de cal de alta qualidade.

Consegue-se essa taxa graas eliminao da requeima e mediante a introduo

regulada e sucessiva do combustvel, com recirculao do ar. Todo o combustvel entra

na base da zona ativa de calcinao e todo ar pela base da seo de arrefecimento da cal.

Uma parte significativa de ar quente retirada da seo de arrefecimento da cal, para

evitar a zona mais quente de calcinao e reduzir a temperatura nesta zona. O sistema de

retirada de cal funciona segundo controle automtico, em intervalos de 5 a 20 minutos.

Figura 10 Forno Azbe (SHREVE, 1997)

Fornos horizontais: Tm comumente 46 m a 122 m de comprimento 122 m, com

dimetro de 3,5 m. Um arrefecedor da cal produzida, rotatrio e a contracorrente

usado para pr-aquecer o ar de combusto. Estes fornos operam com finos ou com

pequenos pedaos de calcrio ou de mrmore ou com lama mida de carbonato de

clcio precipitado. Qualquer um destes materiais bloquearia a queima eficiente e

uniforme do combustvel em um forno vertical.

Figura 11 Fornos horizontais

2.2.3 Hidratao, embalagem, transporte e armazenamento

Aps a calcinao a cal produzida pode segui para a embalagem (em barris ou

tambores de 82 a 172 kg). Uma parte da cal produzida pode ser encaminhada para um

equipamento chamado hidratador para ser hidratada e transformada em cal extinta e ser

comercializada como hidrxido de clcio [Ca(OH)2]. A cal extinta comercializada em

saco de papel de 22,7 kg. A reao de hidratao da cal exotrmica (15,9 Kcal) e

representada a seguir:

Figura 12 Esquema de hidratao da cal

Para o armazenamento e transporte da cal virgem (CaO) e da cal extinta

[Ca(OH)2] deve-se tomar alguns cuidados, como ser apresentado a seguir.

a) Cal Virgem: A proteo da cal virgem durante o transporte e armazenamento,

contra o contato com umidade ou com gua, fundamental para garantir sua qualidade e

para evitar a ocorrncia de acidentes provocados pela elevao da temperatura. Essa

elevao pode atingir valores suficientes para provocar incndio em materiais

combustveis.

Pode ser embalada em sacos multifolhados de papel, e assim transportada em

caminhes comuns e armazenada em pavilhes cobertos. Estes devem ser livres de

umidade, de inundaes e de goteiras. No devem ser usados estrados de madeira, por

serem combustveis. O armazenamento no deve ser feito junto com materiais

inflamveis, materiais explosivos, ou junto com produtos higroscpicos.

b) Cal Hidratada: A cal hidratada no exige os cuidados preconizados para a cal

virgem, no que diz respeito ao contato com a gua. Mas da mesma forma que a cal

virgem, irrita a pele e as mucosas. Esse problema agravado pelo fato de ser um

material pulverulento muito fino, com baixo peso especfico, produzindo por isso

grande quantidade de poeira ao ser movimentado.

3 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

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Janeiro: Guanabara Koogan, 1997.

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