La planta de ladrillos calcáreos de la mina de tungsteno de Xihuashan se construyó en 1989 y comenzó a producir por lotes en 1990. La planta, que utiliza residuos mineros y cal para fabricar ladrillos calcáreos, produce 10 millones de ladrillos al año.

Materias primas y requisitos de calidad

Los ladrillos calcáreos, también conocidos como ladrillos de arena y cal, se fabrican principalmente a partir de residuos mineros y cal.

Los residuos mineros proceden de la mina de tungsteno de Xihuashan. Su composición química y distribución granulométrica se muestran en las tablas 5-9 y 5-10. Los residuos mineros representan más del 80% de la masa del ladrillo calcáreo. La fracción másica de SiO₂ en los residuos debe ser superior al 65%. Además, los residuos no deben contener grumos de arcilla aglomerados; el contenido de arcilla fina uniformemente dispersa debe ser inferior al 10%. El contenido de óxidos de potasio y sodio solubles en agua no debe superar el 2%. Requisitos de tamaño de partícula: el intervalo de 0,3–1,2 mm debe representar más del 65%, el de +1,2 mm menos del 5% y el de -0,15 mm menos del 30%. Además, los residuos no deben contener impurezas tales como guijarros, escoria, raíces de hierba, corteza, etc.

Tabla 5-9: Composición granulométrica de los residuos mineros

Tabla 5-10: Composición química de los residuos mineros

La cal debe ser cal viva fresca (en trozos), con un contenido de CaO disponible superior al 65% y un bajo contenido en magnesio (MgO inferior al 5%). Lo ideal es que la cal sobrecalcinada sea inferior al 5% y la cal subcalcinada, inferior al 15%. Requisito de finura: 95% con un tamaño de partícula inferior a 0,097 mm.

Proceso de producción

Tras la trituración, la cal se mezcla con los residuos limpios, se añade agua y se remueve la mezcla; a continuación, se almacena en un silo para su apagado, se moldea y, por último, se cura al vapor hasta convertirse en productos acabados.

Durante la mezcla de la cal y la arena, para lograr una dispersión y un contacto uniformes entre ambas, se debe recurrir a la mezcla mecánica con el fin de ampliar la superficie de contacto entre la cal y la arena. La adición de agua debe controlarse para permitir una extinción completa de la cal y generar el mayor número posible de productos hidratados. La cantidad teórica de agua que se debe añadir es de 33,13% del contenido de CaO disponible. Cuando la apagadura se realiza en un recipiente abierto, la cantidad real de agua añadida es de 1 a 2 veces la cantidad teórica. El tiempo de mezcla y apagadura suele ser de 30 minutos, y la temperatura debe mantenerse por encima de los 55 °C.

El prensado de los ladrillos es un paso importante para garantizar la calidad de los ladrillos calcáreos. Los ladrillos se fabrican mediante prensado semiseco, con un contenido de humedad de tan solo 8%–10%. Para garantizar un peso por ladrillo de entre 2,75 y 2,89 kg, la presión de moldeo final debe alcanzar al menos 20 MPa, con una profundidad de llenado de entre 80 y 85 mm. Las dimensiones del producto acabado son 240 mm × 115 mm × 53 mm.

Para el curado en autoclave, se suele utilizar vapor saturado a 0,8 MPa durante 6 horas.

Tras las pruebas realizadas, todos los indicadores del producto final cumplen los requisitos de la norma nacional para ladrillos de grado 150 y se ajustan a las normas nacionales de protección radiológica en materia de materiales de construcción, por lo que son aptos para su uso general en el sector de la construcción.