Inquemados de las cenizas volantes de carbón como precursores de carbón activado (2017)
El carbón inquemado presente en las cenizas volantes obtenida en los procesos de combustión de carbón, es el inconveniente principal para su utilización en la industria de la construcción. Este material normalmente tiene un tamaño de partícula mayor que el material mineral, por lo tanto se puede separar en un porcentaje considerable, obteniendo doble beneficio: la reutilización del inquemado como combustible o como precursor para la producción de carbón activado y la utilización del material mineral en la industria de la construcción ya que se le ha retirado la materia orgánica que imposibilita su utilización. El carbón inquemado es un gran precursor para la producción de carbón activado mineral, ya que presenta varias ventajas frente a otros precursores, evita el proceso de reducción de material y el proceso de pirolisis (desvolatilización). Esto lo hace muy competitivo frente a los otros precursores. En este trabajo se experimenta con una técnica de separación por tamizado para tres muestras de cenizas volantes obtenidas en diferentes empresas: Cervecería Unión, Ladrillera San Cristobal y Gravetal. Se realizaron análisis granulométricos con mallas de la serie Tyler con una distribución de tamaños entre mallas 40 y 140 y los análisis próximos cortos al material retenido en cada malla para escoger una malla apropiada para la separación. Se observa que para todas las mallas seleccionadas en la serie de tamices, entre las mallas 40 y 60 el contenido de carbono fijo fue mayor. Posteriormente se separaron los inquemados con la malla No. 60 y se determinó el porcentaje de remoción de inquemados de las muestras. Luego se realizaron ensayos de activación en un reactor de lecho fluidizado a las muestras del carbón inquemado recuperado. Se utilizó como agente activante gases de combustión provenientes de una cámara de combustión que utiliza propano como combustible y, en principio se realizaron ensayos con tres temperaturas de lecho diferentes: 750, 800 y 850 °C, con tiempos de residencia de 2 horas cada uno. Posteriormente se activó una sola muestra por 5 horas a 800, 850 y 900ºC. Para corroborar el grado de activación se realizaron los análisis de calidad: Índice de Yodo, Azul de Metileno y Porcentaje de Decoloración de Melazas. Con los resultados de este trabajo, se favorece la separación de los inquemados de las cenizas con una técnica simple de tamizado; se encuentra, en el caso de la adsorción de melaza, un acercamiento al desempeño de los carbones obtenidos al de uno comercial recomendado para la decoloración de azúcares y melazas; se demuestra que la técnica del lecho fluidizado es una buena alternativa para la activación de inquemados de carbón en la medida que permite una alta interacción entre los gases activantes y el sólido; se encuentra una alternativa técnica, económica y viable para la producción de carbón activado a partir de inquemados de la combustión de carbón, situado dentro de la categoría comercial; se presenta una solución al manejo y disposición final de un material considerado de desecho. En general, con este trabajo, se obtuvieron resultados de activación comparables con los propios de un carbón comercial y se llegó a una expresión cinética que se ajusta a los modelos tradicionales.