Era el año 6000 aC cuando cierta mezcla de arena, agua y áridos dio como resultado un nuevo material que se podía componer cómodamente y que al endurecerse, lograba notables características de firmeza, consistencia y durabilidad. Mucho tiempo ha pasado desde entonces y ese material ha pasado a formar parte de nuestras vidas casi sin que lo notemos.

Pero es distinto en el caso de los jóvenes estudiantes de ingeniería química, para quienes el proceso del cemento es un procedimiento de gran interés.

La extracción y molienda de la materia prima, la homogenización y la llamada clinkerización forman parte de este atractivo proceso de fabricación del cemento.

Explotar y extraer

En el proceso del cemento todo da comienzo con la explotación de los yacimientos de materia prima, en abierto. El material que se obtiene de la explosión es cargado en camiones para ser triturado.

Las canteras se explotan a través de explosiones controladas, cuando se trata de materiales rígidos como pizarras y cales, mientras que si se trata de materiales laxos como arcilla se recurre a excavadoras para extraerlas.

¿Cómo se lleva a cabo la trituración de la roca? Primero se procesa en una trituradora para reducirlo a un tamaño máximo de 1.5 cm hasta los 25 cm y es depositado en un espacio de almacenamiento.

Seguidamente se verifica su composición química, y pasa a la trituración secundaria, para disminuir su tamaño a 2mm aproximadamente. De allí el material triturado se traslada a la planta por cintas transportadoras, y se deposita en un parque de materias primas.

La molienda

La fase de la molienda se realiza mediante molinos de bolas o con el uso de prensas de rodillos, que generan un fino material.

Este es el momento en que se consuma la selección de los materiales, de acuerdo con el diseño de mezcla planificado, para así perfeccionar el material crudo que se introducirá después en el horno, para conseguir un cemento de mejores propiedades.

A partir de este instante, el material molido tendrá que ser homogenizado para garantizar el proceso de clinkerización.

La clinkerización

Si existe un elemento importante en el proceso del cemento es el horno. Se trata de un tubo de acero con dimensiones de 40 a 60 m y diámetros de 3 a 6 m, que está recubierto en su interior con materiales refractarios.

La entrada al horno supone el desarrollo de reacciones físicas y químicas que dan lugar a la formación del clinker. Para producir cemento, en su interior se alcanzan temperaturas entre 1500 y 1600°C, puesto que las reacciones de clinkerización pueden llegar a alcanzar cerca de 1450°C. Una vez sale del horno, el clínker se introduce en el enfriador, que introduce aire frío del exterior para reducir su temperatura de los 1.400ºC a los 100ºC. Posteriormente el clínker se mezcla con yeso y otros componentes dentro de un molino de cemento.

Más adelante el cemento se acumula en silos, dividido según sus clases para luego ser envasado o despachado a granel. Después de esto, sólo faltará colocarlo en sacos o descargarlo en un vehículo cisterna para su traslado por carretera o por ferrocarril.

Ya habrás comprobado que el proceso de elaboración del cemento tiene una serie de fases muy interesantes para la ingeniería química, porque incluye intercambio de calor, enfriamiento rápido, extracción controlada y en medio de todo, reacciones y modificaciones que vale la pena comprender y analizar.