Generación de adiciones minerales para el cemento a partir de residuos de centrales termoeléctricas de lecho fluidizado

Abstract

The present work finds its origin in the need to find an alternative that allows to reuse the waste of fluidized bed mineral coal combustion thermoelectric plants. The study is considered from two fronts that are well differentiated but, definitely, complementary. On the one hand, the combustor operation analysis allows to know the characteristics of the waste that it generates. And on the other, the study of the ashes in order to evaluate the feasibility of recycling them, either as a mineral addition to Portland cement, or as an aggregate in concrete. The detailed study of the conditions of operation of the combustor allowed to predict the chemical characteristics of the ashes, as well as to establish the parameters that can be adjusted so that the exit ashes meet the requirements to be used in the elaboration of cements and concretes. The analysis of the feasibility of using the ashes was carried out in a differentiated way for the two types of ash that exit from the combustor, the fly ash and the bottom ash. The results of the characterization of the ashes generated in the laboratory as a reproduction of the ashes produced by the Río Turbio thermoelectric power plant were conclusive to determine that they have pozzolanic properties. Moreover, the results of the evaluations carried out on blended cements incorporating fly ash and on concrete that uses bottom ash, confirmed the feasibility of using the ashes in the preparation of these materials.

El presente trabajo encuentra su origen en la necesidad de hallar una alternativa que permita reutilizar los residuos de centrales termoeléctricas que funcionan por combustión de carbón mineral en sistemas de lecho fluidizado. El estudio se plantea desde dos frentes bien diferenciados pero, definitivamente, complementarios. Por una parte, el análisis del funcionamiento del combustor que permita conocer las características de los residuos que genera. Y por otro, el estudio de las cenizas con el fin de evaluar la factibilidad de reciclado de las mismas, ya sea como adición mineral para el cemento Portland, o como agregado en hormigones. El estudio detallado de las condiciones de funcionamiento del combustor permitió predecir las características químicas de las cenizas, así como establecer los parámetros que pueden ser ajustados para que las cenizas de salida cumplan con los requisitos para ser empleadas en la elaboración de cementos y hormigones. El análisis de factibilidad de empleo de las cenizas se realizó de manera diferenciada para los dos tipos de cenizas que egresan del combustor, las cenizas volantes y las cenizas de fondo. Los resultados de la caracterización de las cenizas generadas en laboratorio como reproducción de las cenizas que producirá la central termoeléctrica de Río Turbio resultaron concluyentes para determinar que las mismas presentan propiedades puzolánicas. Asimismo, los resultados de las evaluaciones realizadas sobre cementos mezcla que incorporan cenizas volantes y sobre hormigones que emplean cenizas de fondo, confirmaron la factibilidad de empleo de las cenizas en la elaboración de estos materiales.