Diseño de un proceso productivo que permita la recuperación de escoria de aluminio para su uso como materia prima en morteros
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Date
2021
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Publisher
Pontificia Universidad Javeriana Cali
Abstract
La globalización y el desgaste progresivo del planeta han llevado a la sociedad a pensar en nuevas opciones de producción y desarrollo que impacten en menor medida al medio ambiente; actualmente, el diseño de alternativas de aprovechamiento de residuos con enfoque de economía circular está en auge. Pese a que las técnicas de reutilización de materiales han sido poco exploradas, en Colombia se han empezado a desarrollar cambios que promueven la sostenibilidad. En el presente proyecto se diseñó un proceso que permite la recuperación de escoria de aluminio, la cual es un residuo que genera una problemática ambiental cuando no se dispone apropiadamente. La caracterización fisicoquímica mostró la importancia del proceso de apagado (lavado) del material, lo que mejoró sus características principalmente en términos de la reducción de nitruros, ya que éstos son nocivos para la salud y el ambiente. Con relación a la molienda, se encontró que la mejor alternativa es utilizar un molino de impacto para garantizar el tamaño de partícula establecido en la norma NTC3493 sobre agregados del cemento. Mediante la aplicación de herramientas de la Ingeniería Industrial, se propone una infraestructura para el diseño de una planta que permita realizar el proceso productivo de recuperación de la escoria de aluminio para su potencial uso como materia prima en la producción de morteros al ser usados en el sector de la construcción. Finalmente, se realizó un análisis de factibilidad financiero, el cual dio como resultado que con un precio de venta de la escoria de aluminio igual a 579.09 $/kg el proyecto es factible y cumple con sus gastos financieros y de operación.
Description
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Globalization and the progressive deterioration of the planet have led society to think about new production and development options that have lesser impacts on the environment. Currently, the design of alternatives for the use of waste with a circular economy approach is booming. Although materials reuse techniques have been little explored, changes that promote sustainability have begun in Colombia. In this project, a process that allows the recovery of aluminum slag, which is a waste that generates an environmental problem when it is not properly disposed, was designed. The physicochemical characterization showed the importance of the washing process of the material, which improved its characteristics mainly in terms of the reduction of nitrides, since they are harmful to health, the environment, and the properties of mortars, as they can generate voids within these. Regarding grinding, it was found that the best alternative is to use an impact mill to guarantee the particle size established in the NTC3493 standard on cement aggregates. Through the application of Industrial Engineering tools, an infrastructure is proposed for the design of a plant that allows to carry out the productive process of recovery of aluminum slag for its potential use as a raw material in the production of mortars when used in the construction sector. Finally, a financial feasibility analysis was carried out, showing that the project is feasible and meets its financial and operating expenses with a sale price of the aluminum slag equal to 579.09 COP/kg.
Keywords
Aluminio, Aprovechamiento, Economía circular, Escoria de aluminio, Morteros.