SISTEMAS DE PROCESAMIENTO DEL NEGRO DE CARBÓN RECUPERADO

El Grupo Hosokawa ha desarrollado un proceso para la recuperación sostenible de negro de carbón a partir de neumáticos de coche usados. Mediante la realización de una serie de pasos tras la pirólisis, el proceso da como resultado un material granular libre de polvo que puede dosificarse con precisión. Está listo para su uso inmediato en la fabricación de neumáticos nuevos u otros productos a base de caucho.

Muchos recicladores que manipulan neumáticos de automóvil quieren encontrar una forma de recuperar el negro de carbón del caucho. Este "oro negro" debe someterse a varios pasos de procesamiento tras la pirólisis antes de poder utilizarse como negro de carbón recuperado (rCB). "Hemos desarrollado un proceso eficaz y sostenible para ello", afirma Marc Jacobs, jefe de equipo de Productos Químicos, Minerales y Metales (CMM) de Hosokawa Micron en Doetinchem (Países Bajos). "Nuestra nueva línea de procesamiento facilita a los recicladores la recuperación de negro de carbón de máxima calidad a partir de neumáticos de automóvil. Los fabricantes de neumáticos y otros productos de caucho pueden utilizar inmediatamente los gránulos resultantes en sus procesos de producción."

Proceso integral

Hosokawa desarrolló este nuevo proceso integral combinando conocimientos, experiencia y equipos de varias de sus filiales en todo el mundo. "En concreto, en este proyecto participaron Hosokawa Alpine, Hosokawa Micron y Hosokawa Solids Solutions", prosigue Jacobs. "También trabajamos en estrecha colaboración con varios socios para garantizar que nuestros clientes -las empresas de reciclaje- puedan contar con una línea de procesamiento eficiente en la que toda la maquinaria y los sistemas estén alineados de forma óptima. Además, este enfoque de "ventanilla única" significa que cada cliente tiene un único punto de contacto."

Acabado de rCB

"Gracias a nuestra experiencia, podemos producir rCB con las propiedades exactas que buscan los fabricantes de neumáticos. Necesitan un material granular sin polvo, que fluya libremente y que sea fácil de dosificar", añade. En el proceso preparatorio, los neumáticos usados se trituran y se muelen, y el contenido de acero se reduce al máximo. A continuación, el material se somete a pirólisis. El aceite y el gas producidos en este proceso se reutilizan en otros lugares, y el material restante constituye la base del proceso de acabado rCB de Hosokawa. Sin embargo, la estructura de las partículas de los gránulos de rCB debe modificarse para que puedan utilizarse con éxito.

Molienda

El material pirolizado se transforma en gránulos de rCB de máxima calidad en tres pasos consecutivos: molienda fina, aglomeración y secado. El primer paso, la molienda fina, es una de las especializaciones de Hosokawa Alpine. El paso de molienda fina puede realizarse mediante dos tecnologías de molienda diferentes: con el molino de contrachorro de lecho fluidizado TDG con clasificador de alto rendimiento dinámico integrado o con el molino clasificador mecánico ACM.

Los molinos de chorro TDG ofrecen una finura del producto final en el rango de d₉₉ = 5-15 micras y más grueso si es necesario, incluso con altos índices de producción. El proceso TDG también garantiza la fácil eliminación de impurezas como alambres metálicos durante el proceso de molienda. El ACM está limitado en lo que respecta a las calidades ultrafinas del producto final. Recomendamos el ACM para tipos más gruesos a d₉₇ = 20-40 micras. Pero la decisión por una determinada tecnología de molienda también depende de la abrasividad del producto. Para tipos de rCB con alto contenido en cenizas, la solución TDG tiene claras ventajas en términos de OPEX.

Manejo

No es raro que las líneas de molienda tengan una capacidad de 1 tonelada/hora o más. Teniendo en cuenta que la densidad aparente del producto molido es de aproximadamente 80-120 gramos por litro, el proceso puede implicar pronto volúmenes de más de 10 m³/hora. En esta fase, el negro de carbón es un material polvoriento con malas propiedades de fluidez y tendencia a sedimentarse. "Por ello, se requieren conocimientos especiales para su manejo y almacenamiento provisional", explica Jacobs. "Esa experiencia proviene de nuestra empresa hermana Hosokawa Solids Solutions, que suministra los sistemas para la transferencia sin problemas del material semiacabado entre las distintas fases del procesamiento."

Aglomeración

A continuación, el negro de carbón molido se aglomera y se seca: dos disciplinas en las que Hosokawa Micron destaca. El paso de aglomeración puede realizarse utilizando el mezclador vertical de alta velocidad Flexomix. El rCB se dosifica en el Flexomix junto con la cantidad exacta de aglutinante (normalmente agua). Los gránulos humedecidos salen por la parte inferior de la máquina. La pared flexible de la cámara de mezcla se masajea continuamente en el exterior para evitar que el producto se pegue al interior.

"Alternativamente, es posible aglomerar el producto utilizando una mezcladora de pines. Se trata de una mezcladora horizontal de alto cizallamiento de uno de nuestros socios, la empresa estadounidense Mars Mineral. Los pines del eje central del rotor crean una hélice que transporta el producto al mismo tiempo. Con la cantidad adecuada de aglutinante, la mezcladora de pines es capaz de producir partículas fuertes, densas y esféricas que pueden transportarse neumáticamente sin agrietarse. Tanto la Flexomix como la mezcladora de pines funcionan como procesos continuos".

Secado

El material granular resultante se seca en un secador de lecho fluido estático (con o sin sistema de vibración o agitación) que ha sido especialmente diseñado para secar gránulos de rCB. Se coloca directamente debajo de la mezcladora. El aire caliente de secado se impulsa hacia arriba a través de los orificios de la placa perforada, distribuyendo uniformemente los gránulos. Gracias a la ligera inclinación, el producto pasa gradualmente a la zona de enfriamiento. Tras ser tamizado como control final, el rCB se almacena o envasa.

"Nuestro enfoque interdisciplinar ha dado como resultado una línea de procesamiento integral para producir un material granular que fluye libremente, sin polvo y con las propiedades adecuadas en cuanto a estructura de partículas", concluye Jacobs. "Esto resuelve un problema para las empresas de reciclaje y significa que los gránulos de rCB están inmediatamente listos para ser utilizados por los fabricantes de neumáticos en la producción de neumáticos nuevos."