La peletización es el proceso de compresión o moldeado de un material en forma de pellet. Se peletizan una amplia gama de materiales diferentes, incluidos productos químicos , minerales de hierro , piensos compuestos para animales , plásticos, materiales de desecho y más. El proceso se considera una excelente opción para el almacenamiento y transporte de dichos materiales. [1] La tecnología se utiliza ampliamente en las industrias de la ingeniería de pulvimetalurgia y la medicina. [2]
A Edward W Davis, de la Universidad de Minnesota, se le atribuye el desarrollo del proceso de peletización del mineral de hierro.
La peletización del mineral de hierro se lleva a cabo debido a las excelentes propiedades físicas y metalúrgicas de los pellets de mineral de hierro . [1] Los pellets de mineral de hierro son esferas de típicamente 6-16 mm (0,24-0,63 pulgadas) que se utilizan como materia prima para altos hornos . Por lo general, contienen 64-72% de Fe y varios materiales adicionales que ajustan la composición química y las propiedades metalúrgicas de los pellets. [3] Por lo general, se agrega piedra caliza , dolomita y olivino y se usa bentonita como aglutinante.
El proceso de peletización combina la mezcla de la materia prima, la formación del pellet y un tratamiento térmico que hornea el pellet crudo blando hasta formar esferas duras. La materia prima se enrolla hasta formar una bola y luego se cuece en un horno o en una parrilla móvil para sinterizar las partículas y formar una esfera dura. [4]
La configuración de los pellets de mineral de hierro como esferas compactas en el alto horno permite que el aire fluya entre los pellets, lo que disminuye la resistencia al aire que fluye a través de las capas de material durante la fundición. La configuración del polvo de mineral de hierro en un alto horno es más compacta y restringe el flujo de aire. Esta es la razón por la que se prefiere el mineral de hierro en forma de pellets en lugar de en forma de partículas más finas. [5] La calidad de los pellets de mineral de hierro depende de diferentes factores, que incluyen el tamaño de las partículas de alimentación, la cantidad de agua utilizada, la velocidad de rotación del disco, el ángulo de inclinación de la parte inferior del disco, el tiempo de residencia en el disco, así como la calidad y cantidad del aglutinante o aglutinantes utilizados. [1]
Al mineral de hierro (alimentación de pellets) se le añaden materiales adicionales para cumplir con los requisitos de los pellets finales. Esto se hace colocando la mezcla en la peletizadora, que puede contener diferentes tipos de minerales y aditivos, y mezclándola para ajustar la composición química y las propiedades metalúrgicas de los pellets. En general, en este período de procesamiento se incluyen las siguientes etapas: concentración/separación, homogeneización de las proporciones de las sustancias, molienda, clasificación, aumento de espesor, homogeneización de la pulpa y filtrado.
La formación de pellets de mineral de hierro en bruto, también conocida como peletización, tiene como objetivo producir pellets en una banda apropiada de tamaños y con propiedades mecánicas de alta utilidad durante las tensiones de transferencia, transporte y uso. Por ejemplo, los materiales de desecho se muelen antes de ser calentados e introducidos en una prensa para su compresión. [6] Tanto la fuerza mecánica como los procesos térmicos se utilizan para producir las propiedades correctas de los pellets. Desde el punto de vista del equipo, existen dos alternativas para la producción industrial de pellets de mineral de hierro: el tambor y el disco de peletización.
Para conferir a los pellets una elevada resistencia mecánica metalúrgica y características adecuadas, los pellets se someten a un tratamiento térmico que comprende etapas de secado, precalentamiento, cocción, postcocción y enfriamiento. La duración de cada etapa y la temperatura a la que se someten los pellets tienen una fuerte influencia en la calidad del producto final.
En el campo de la medicina, la peletización se refiere al proceso de aglomeración que convierte polvos finos o gránulos en pellets más o menos esféricos. [7] El uso de la tecnología aumentó porque permite la liberación controlada de la forma de dosificación, lo que también conduce a una absorción uniforme con menos irritación de la mucosa dentro del tracto gastrointestinal. [7] Existen diferentes procesos de peletización que se aplican en la industria farmacéutica y estos suelen variar de acuerdo con las fuerzas de unión. [8] Algunos ejemplos de los procesos incluyen el boleado, la compresión y la solidificación por aspersión. [8] El boleado es similar a la peletización húmeda (o verde) que se utiliza en la industria del mineral de hierro. [9]
La peletización de alimentos para animales puede dar como resultado pellets de 1,2 mm (0,047 pulgadas) (alimentos para camarones), pasando por 3-4 mm (0,12-0,16 pulgadas) (alimentos para aves de corral) hasta 8-10 mm (0,31-0,39 pulgadas) (alimentos para ganado). La peletización de alimentos para ganado se realiza con la maquinaria de molino de pellets , que se realiza en una fábrica de piensos .
Los ingredientes de los piensos normalmente se trituran primero para reducir el tamaño de las partículas. Luego, se agrupan y se combinan y mezclan completamente en una mezcladora de piensos . Una vez que el pienso se ha preparado hasta esta etapa, está listo para ser granulado.
La peletización se realiza en una peletizadora , donde el alimento normalmente se acondiciona y se trata térmicamente en los acondicionadores instalados en la peletizadora. Luego, el alimento se empuja a través de los orificios y sale de la peletizadora como alimento granulado.
Los pellets de madera fabricados mediante la compresión de aserrín u otros materiales leñosos molidos se utilizan en diversas aplicaciones energéticas y no energéticas. En el sector energético, los pellets de madera se utilizan a menudo para sustituir el carbón en centrales eléctricas como Drax , en Inglaterra, que sustituye la mayor parte de su uso de carbón por pellets de madera. Como la madera cosechada de forma sostenible no conduce a un aumento a largo plazo de los niveles de dióxido de carbono atmosférico, los combustibles de madera se consideran una forma de energía con bajas emisiones de carbono. [10] Los pellets de madera también se utilizan para calefacción doméstica y comercial, ya sea en forma de calderas automatizadas o estufas de pellets. En comparación con otros combustibles hechos de madera, los pellets tienen la ventaja de una mayor densidad energética, un manejo más sencillo ya que fluyen de forma similar al grano y una baja humedad.
Se han planteado inquietudes sobre el balance de carbono a corto plazo de la producción de pellets de madera, en particular si está impulsando la cosecha de cosechas antiguas o maduras que de otro modo no se talarían. [11] Las áreas de preocupación incluyen las selvas tropicales del interior de Columbia Británica. Estas afirmaciones son cuestionadas por las industrias de pellets y forestales.
Después de la granulación, los pellets se enfrían con un enfriador para reducir la temperatura del alimento. Otras aplicaciones posteriores a la granulación incluyen el acondicionamiento posterior a la granulación, la clasificación mediante una criba y, tal vez, el recubrimiento, si es necesario.
