Operações Unitárias
Como é produzido o Cimento?
Como é feito o cimento?
O cimento é um material cerâmico que, em contato com a água, produz
reação exotérmica de cristalização de produtos hidratados, ganhando
assim resistência mecânica.
O cimento depende, principalmente, para sua
fabricação, dos seguintes materiais: calcário,
argila, minério de ferro e gesso.
Essas matérias-primas são extraídas das
minas por meio de detonações. Em
seguida, são trituradas e transportadas
para a fábrica onde são armazenadas e
homogeneizadas.
Matérias-primas do cimento
Composição
As reações químicas que provocam o endurecimento reduzem a
água no interior da pasta, sendo que boa parte desse líquido
também evapora com o calor gerado pela reação - a perda é tão
grande que o cimento pode trincar. A areia entra na mistura para
evitar que isso aconteça.
Por ser um material inerte, ela não reage quimicamente com os outros elementos
da fórmula - ao contrário, engrossa a mistura impedindo que o cimento rache.
Essa combinação de cimento, areia e água recebe o nome de argamassa. Mas
quando o volume a ser preenchido é muito grande, até a argamassa pode trincar
facilmente - nesse caso, acrescentamos brita (pedra moída) e temos o concreto.
Pré-Homogeneização
O processo de fabricação do cimento começa com a mineração do calcário,
principal matéria-prima do cimento. O material é extraído das minas e
armazenado no pátio de pré-homogeneização.
Nesta fase são recolhidas as primeiras amostras para serem analisadas no
Laboratório de Qualidade.
Moinho de Farinha ou Cru
No moinho de farinha ou cru, o calcário é moído com argila e aditivos
específicos (tais como minérios ferrosos, alumínicos ou materiais
substitutos co-processados).
A argila é um produto rico em sílica, ferro e alumínio, elementos
essenciais para a qualidade do cimento.
O produto final é formado por grãos muito finos,
daí o nome farinha ou cru. Um filtro instalado
no moinho evita que haja a emissão de pó
para a atmosfera. A farinha é estocada
em silos especiais até ser enviada ao
forno rotativo.
Na moagem de cru procede-se à afinação
da composição química e da moagem com
a finura adequada à cozedura.
Produção do Clínquer
Antes de ser inserida no forno rotativo, a farinha passa pela torre de
ciclone para que seja aquecida através dos gases quentes originados
pelo forno, que se encontra logo abaixo. Quando a farinha chega ao
forno rotativo já está com temperatura em torno de 900ºC, ajudando a
reduzir o consumo de energia. No interior do forno a temperatura
chega a 1.450ºC, produzindo o clínquer.
Resfriamento
Para finalizar o processo de produção do clínquer, o material é
resfriado no resfriador e a temperatura reduzida para menos de
200ºC. Um filtro está instalado na saída do equipamento, liberando o
ar de resfriamento para a atmosfera sem poluentes. Uma nova coleta
de amostras é realizada para os ensaios químicos do Laboratório de
Controle de Qualidade. O clínquer é transportado para as moegas,
onde ficam armazenadas as outras matérias-primas que compõem o
cimento: gesso, calcário e pozolana ou escória. Dependendo da
porcentagem de cada produto, obtém-se uma especificação de
cimento.
Os procedimentos necessários à produção do cimento
geram cerca de 5% das emissões mundiais de CO2
As fábricas de cimento são consideradas grandes poluidoras,
segundo estudos.
Durante o processo de extração do calcário de pedreiras podem ocorrer
desmoronamentos e erosões devido às vibrações produzidas no terreno ou
pelo abandono de pedreiras já muito exploradas. Também são emitidos gases
poluentes.
Já a extração de argila em rios causa aprofundamento desses cursos d’água,
diminuindo a quantidade de água nos leitos e atrapalhando os habitantes ali
existentes, o que diminui a biodiversidade da região.
Além de consumir 2% de toda a energia global, as cimenteiras
também são responsáveis por 5% da emissão de dióxido de carbono
(CO2) de todo o mundo (na produção de uma tonelada de clínquer, é
produzido uma tonelada de CO2), contribuindo em grande parte para
o aumento do efeito estufa, segundo estudo.
Liberam também óxido de enxofre óxido de nitrogênio, monóxido de
carbono e compostos de chumbo, todos eles poluentes.
A previsão é que a produção de cimento dobre nos
próximos 40 anos, o que faria com que essas
empresas fossem responsáveis por até 20% do total
de emissões de CO2 no mundo.
Para evitar essa projeção, é necessário que o
processo sofra alterações, já que dificilmente a
demanda por cimento irá diminuir.
Moinho
A mistura segue para o moinho de cimento, onde todos os
componentes são moídos até atingirem a granulometria
ideal, resultando em cimento de alta qualidade.
Expedição
Após sua moagem, o cimento é estocado
em silos até ser ensacado e
comercializado.
O cimento a granel destina-se a consumidores de grande porte, normalmente
consumidores industriais e concreteiras, onde suas instalações são dotadas de
silos de armazenagem. O cimento é entregue ao cliente em caminhões,
usualmente conhecidos como “cebolão ”