O que é cal? Para que serve?

Em Produtos curiosos por André M. Coelho

Por que a cal ainda é importante? O que você pensa quando ouve a palavra “cal”? Estamos falando sobre o mineral versátil, o bloco de construção e o progresso humano que é parte fundamental de sua vida cotidiana, quer você perceba ou não.

Você provavelmente acordou e tomou banho esta manhã enquanto se preparava para o seu dia. Então você pulou em seu carro para dirigir para o trabalho e serviu-se de uma xícara de café enquanto se instalava em sua mesa. Antes mesmo de seu dia de trabalho ter começado, você já havia usado cal várias vezes esta manhã.

Uso do cal no dia a dia

A cal é usada para neutralizar e limpar nossa água potável. Ele também é usado no processo de refino de açúcar, para ajudar a esclarecer e reduzir as impurezas da beterraba ou da cana. Os produtos à base de limão são usados para limpar a água de refrigerantes, fornecem um agente ligante para a masa em tortilhas e até servem como um suplemento de cálcio em seu suco de laranja ou comida para bebês.

Mas também é usado como um aditivo no asfalto para as estradas pelas quais dirigimos, ajudando a melhorar a coesão, reduzir a decapagem e desacelerar o processo de envelhecimento. E um uso primário permanece na purificação de aço e na criação de outros produtos de construção como argamassa e gesso. As possibilidades são, o escritório em que você está sentado foi construído usando pelo menos um tipo de produto de cal.

Ah, e esse relatório seu chefe lhe mandou um email para imprimir enquanto você lia isso? O papel provavelmente foi branqueado por hipoclorito de cálcio, outro produto do cal.

O que é cal? Como é feito?

A palavra “cal” refere-se a produtos derivados do calcário de aquecimento (calcinação). O calcário é uma rocha sedimentar que ocorre naturalmente e é abundante, consistindo em altos níveis de cálcio e / ou carbonato de magnésio e / ou dolomita (carbonato de cálcio e magnésio), juntamente com minerais. A produção de cal começa extraindo calcário de pedreiras e minas.

O calcário entra em um britador primário para quebrar a rocha. Dependendo do tamanho da alimentação necessária, o calcário pode passar por um britador secundário ou terciário para reduzir ainda mais seu tamanho. A pedra é então peneirada em vários tamanhos, variando de vários centímetros até partículas do tamanho de poeira. A pedra de tamanho é então lavada.

O calcário é aquecido por contato direto com os gases de exaustão do forno que entram no forno pré-aquecedor. A pedra processada é transportada por correia transportadora para os fornos de cal. Para cozinhar ou calcinar calcário, deve haver uma transferência significativa de calor para o calcário. Em geral, a transferência de calor da fonte de combustível para o calcário pode ser dividida em duas etapas:

O combustível do forno é queimado no ar pré-aquecido da zona de resfriamento e, à medida que o calcário desce pelo forno, o calor transforma o calcário em cal virgem e dióxido de carbono (CO2).

A cal viva que sai da zona de calcinação é resfriada pelo contato direto com o “ar de resfriamento”.

Embora existam vários tipos de forno em uso, o forno rotativo é o forno mais comum encontrado. Um forno rotativo consiste em um cilindro rotativo que fica horizontal em uma inclinação. O calcário é alimentado na parte superior ou “traseira” do forno, enquanto o combustível e o ar de combustão são disparados na parte inferior ou “frontal” do forno. O calcário é aquecido à medida que se desloca pelo forno em direção à extremidade inferior. À medida que o calcário pré-aquecido se move pelo forno, ele é “calcinado” em cal. A cal é descarregada do forno para um refrigerador, onde é usada para pré-aquecer o ar de combustão. O cal pode ser vendido como está ou triturado para fazer cal hidratada.

Cal hidratada

O cal pode ser processado em cal hidratada esmagando a cal viva, adicionando água à cal esmagada (a água representa aproximadamente 1% do hidrato bruto) e depois classificando a cal hidratada para garantir que ela atenda às especificações do cliente antes de ser transportada.

Conheça os usos possíveis para o cal e como essa pedra é usada pela sociedade atual. (Foto: The Constructor)

Para quê serve o cal?

Cal é um mineral versátil. Várias formas de cal são usadas em aplicações ambientais, metalúrgicas, de construção, químicas / industriais e muito mais. O uso mais rápido de calcário é em aplicações ambientais, onde o calcário é usado para atender às regulamentações de ar, água potável, efluentes e resíduos sólidos.

No entanto, o maior uso único de calcário continua sendo a fabricação de aço, onde é usado para remover impurezas. Na construção, o uso dominante de calcário está na estabilização do solo para estradas, barragens de terra, aeródromos e fundações prediais. A cal pode ser combinada com certos aditivos para produzir outros metais e também é um ingrediente chave na argamassa e gesso na forma de lama de cal. Como aditivo no asfalto, o calcário melhora sua coesão, reduz o desgaste e retarda o processo de envelhecimento. Há usos químicos e industriais adicionais de cal, como produtos químicos de fabricação e produção de carbonato de cálcio precipitado, descritos abaixo nesta área do site.

Na construção

O uso dominante de cal na construção é a estabilização do solo para estradas, construção de fundações e barragens de terra. A cal é adicionada a solos de baixa qualidade para produzir uma base e uma sub base úteis.

Há muito tempo, a cal hidratada é reconhecida como um aditivo anti-decapante superior para pavimentos asfálticos. Ele também ajuda a resistir ao cio e fraturar o crescimento em baixas temperaturas, reduzir o endurecimento por idade e melhorar a resistência à umidade e a durabilidade. Um estudo recente mostra que a cal possui vantagens significativas em relação a outros aditivos para asfalto a quente, incluindo economia de longo prazo e maior durabilidade.

Talvez o uso mais antigo e tradicional de cal tenha sido em argamassa e gesso, devido à sua superior plasticidade e trabalhabilidade. Esta área fornece informações adicionais sobre as aplicações de construção de cal.

No ambiente

Municípios, instalações industriais, serviços públicos e operações de mineração contam com cal para ajudar a cumprir as regulamentações ambientais. A cal é usada para tratar gases de chaminés de usinas de energia, instalações industriais e incineradores de resíduos médicos e perigosos. A cal absorve e neutraliza os óxidos de enxofre destes gases, ajudando a prevenir a chuva ácida e reduzindo as emissões de poluentes atmosféricos perigosos, incluindo o mercúrio.

A cal é vital para os municípios, que usam cal para abrandar a água potável e para remover as impurezas da água potável. Além disso, a cal é um método altamente eficaz em termos de custo para o tratamento de lodo de esgoto e resíduos animais provenientes de operações concentradas de alimentação animal. Da mesma forma, as instalações industriais e as operações de mineração usam cal para tratar as águas residuais, ajustando o pH das águas residuais ácidas, removendo o fósforo e o nitrogênio, e promovendo o esclarecimento.

À medida que os regulamentos de controle de poluição se tornam mais rigorosos, essas aplicações de calcário serão cada vez mais importantes para os esforços de nossa nação para proteger nosso meio ambiente. Esta área fornece mais detalhes sobre essas importantes aplicações da cal.

Na metalurgia

O maior uso de cal é na fabricação de aço, onde serve como um fluxo para remover as impurezas (sílica, fósforo e enxofre). A cal é usada em fornos de oxigênio básicos e fornos elétricos a arco, bem como em refino secundário. A cal alta e dolomítica usada na indústria siderúrgica deve atender a propriedades físicas e químicas exatas.

A cal também é essencial para a produção de metais não ferrosos. Por exemplo, a cal é usada para beneficiar o minério de cobre, para produzir alumina e magnésia para uso na fabricação de alumínio e magnésio, para extrair urânio e recuperar ouro e prata. Esta área fornece uma discussão sobre como a cal é usada para produzir ferro, aço e metais não ferrosos.

Outros usos do cal

A indústria química utiliza cal na produção de uma variedade de produtos químicos, incluindo álcalis de sódio, carboneto de cálcio, cianamida, ácido cítrico, petroquímicos, glicerina propilenoglicol, magnésia, hipoclorito de cálcio e muitos outros. Esses produtos químicos, por sua vez, são usados em praticamente todos os produtos nos Estados Unidos.

Um uso crescente de cal é a produção de carbonato de cálcio precipitado, que é usado na produção de papel, tinta, tinta, plástico, borracha e alguns alimentos. A indústria de papel usa cal como um agente causticante, para o branqueamento, e para produzir PCC para uso próprio.

Esses e outros usos importantes da cal, como refino de açúcar, refratários e outras indústrias alimentícias, são muito comuns.

Onde você já viu o cal sendo usado? O que mais conhece sobre a importância do cal?

Sobre o autor

Engenheiro eletricista, André sempre foi interessado em novas tecnologias. Na primeira década dos anos 2000, atuou como consultor tecnológico em empresas, ajudando as empresas a escolherem as melhores tecnologias para suas necessidades. Desde então, continuou estudando o assunto e hoje compartilha o que aprendeu e continua aprendendo através do site Tecnologia É.

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