Produção de cimento Portland

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Produção de cimento Portland no Brasil
A produção de cimento ocorre a nível internacional, cada continente tem suas indústrias responsáveis por tal processo, mas no território latino-americano, o Brasil destaca-se em primeiro lugar em relação à produção de cimento, além de destacar-se como principal consumidor também. Cerca de 38,6% da produção de cimento ocorre em território brasileiro e este é seguido apenas pelo México. Dados de Viana (2014). O gráfico 1, a seguir, mostra os principais estados com maior produção de cimento em território Brasileiro. O gráfico 2 mostra o percentual de produção de cimento conforme as regiões do país.
Grafico 1: principais estados produtores de cimento no Brasil no ano de 2013 – Viana, 2014
Gráfico 2: produção de cimento em território brasileiro por região (dados 2014) – SINC, Bradesco, 2017
Processo produtivo do cimento Portland
Conforme afirma Viana (2014), o processo produtivo do cimento pode ser dividido em sete etapas, sendo elas: extração de matéria prima, britagem, moagem da mistura crua; homogeneização da mistura crua; calcinação; moagem do clínquer e despacho do cimento.
As matérias primas para tal processo consistem, basicamente, em materiais calcários e silicosos e, para implementação de uma planta é de suma importância que esta seja localizada próxima a minas de tais matérias, que consequentemente elimina o custo com o transporte de material. 
Segundo Battagin (2011), o principal componente do cimento é o clínquer Portland, o qual é obtido através do processo de calcinação a 1450°C de uma mistura de argila calcário e seus corretivos químicos, os quais vão desde sulfatos a materiais ferrosos. Segundo Guerreiro (2014), sua fabricação consome além de grande quantidade de recursos naturais, uma enorme quantidade de energia devido ao forno rotativo. As dificuldades relacionadas à extração de matéria prima vêm proporcionando um foco maior na utilização de materiais reciclados tanto no clínquer como no cimento final.
Etapas do processo produtivo:
Como primeira etapa do processo de produção de cimento, temos a extração de matéria prima. Nesta etapa a presença de minas de calcário nas proximidades da planta é de suma importância visto que evita gasto com transporte de material e proporciona um melhor tempo de produção (GUERREIRO, 2014).
Feito o processo de extração e transporte de matérias primas, torna-se necessário a britagem dos mesmos. Nesta etapa também ocorre a adição dos corretivos químicos (bauxita, minério de ferro, areia etc.) conforme proporções desejadas. Feito a britagem, a mistura segue para o processo de moagem para que fique com granulometria fina para, em seguida, ser destinada à homogeneização. O processo de homogeneização ocorre a seco, pois seria necessário um grande consumo energético realizá-lo a úmido, embora tenha melhor eficiência.
O pré-aquecimento ocorre no conjunto de ciclones entre os silos de homogeneização da mistura crua antes de ser levada ao forno rotativo. Ao chegar no forno rotativo sofre o processo de calcinação gerando as seguintes reações:
Calcário → CaO + CO2
	Argila → SiO2 + Al2O3 + Fe2O3	3CaO. SiO2
	Argila + calcário → 	2CaO. SiO2	
	3CaO. Al2O3
	4CaO. Al2O3. Fe2O3
Figura 1: pré-calcinador, forno rotativo e resfriamento – GUERREIRO,2014
Feito o processo de calcinação, o clínquer é resfriado rapidamente de tal modo que não ocorra a reversão do processo realizado. Após a produção do clínquer, o mesmo já pode ser armazenado em silos para comércio. No caso da produção de cimento, são adicionados 5% de sulfato de cálcio e é feita a moagem da mistura obtendo então a farinha de cor cinza que é o cimento.
Em relação a alguns aditivos no cimento final, são usadas a escória de alto forno e as cinzas volantes em substituição a clínquer portland devido a sua alta concentração em óxido de cálcio. Tais componentes utilizados tratam-se de resíduos consequentes de outros processos, a escória é resultante do processo de ferro fundido, já as cinzas são subprodutos do carvão de combustão pulverizado em termelétricas (GUERREIRO, 2014).
Figura 2: flowsheet do processo de produção de cimento – Sellitto et al, 2013
Cimentos alternativos
Com o objetivo de suprir os grandes impactos causados pela produção de cimento, diversos estudos têm sido realizados em busca de cimentos alternativos, seja com reutilização de resíduos ou mesmo os quais resultem em uma menor geração de CO2 em seu procedimento. Um desses estudos foi realizado por John Harrison, especialista em tecnologia de Hobart, na Tansmânia. Ele afirma que seu cimento a base de carbonato de magnésio seja capaz de reduzir o ritmo de alteração climática sem sacrificar o estilo de vida moderno.
Segundo o instituto brasileiro de desenvolvimento da arquitetura, Os ecocimentos de Harrison, com base em carbonato de magnésio, por outro lado, têm estrutura química bastante similar à do cimento Portland. E, de acordo com Harrison, o material que ele propõe oferece diversas vantagens ambientais. Para começar, os fornos de cimento não precisam funcionar a temperaturas tão elevadas. O carbonato de magnésio se converte facilmente em óxido de magnésio a temperaturas de cerca de 650 °C. Isso significa que as emissões de dióxido de carbono relacionadas à energia necessária para acionar os fornos são reduzidas mais ou menos à metade. O processo de cozimento para a produção dos ecocimentos produz mais CO2. Mas, durante a aplicação e o endurecimento do cimento, um processo conhecido como carbonação reabsorve do ar a maior parte desse excedente. 
Abaixo, segue o fluxograma de blocos do processo protudito de cimento portland.
Figura 3: fluxograma de blocos do processo de produção de cimento – autoria própria
Referências
GUERREIRO.Q.A., Avaliação dos ciclos de vida dos cimentos de produção mais significativa no Brasil, Trabalho de conclusão de Curso, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre. RS, 2014.
BATTAGIN.A.F,Cimento Portland. In:ISAIA, G. C. (org). concreto: Ciência e tecnologia. 1 ed. São Paulo: IBRACON, 2011.
VIANA.E.L.F, Considerações sobre a indústria de fabricação de cimento, informe técnico do ETENE (Escritório Técnico de Estudos Econômicos do Nordeste), 2014
Cimento ecológico, ma alternativa ecológica na construção civil, dispnível em < http://www.forumdaconstrucao.com.br/conteudo.php?a=31&Cod=866> acessado em 20 de novembro de 2017