Fabricación de cemento portland

El cemento se produce a partir de alúmina, sílice, carbonato cálcico y óxido de hierro. Los depósitos calcáreos naturales son la fuente de carbonato cálcico. La sílice, alúmina y óxido de hierro se encuentra en distintas menas, como en la arena, arcillas o mineral de hierro. También se puede utilizar cenizas de centrales térmicas, escorias de altos hornos y otros residuos de procesos industriales como sustitutos parciales de materias primas.

El proceso Portland, que representa, con gran diferencia, la mayor parte de la producción mundial de cemento (el 97% del cemento utilizado para fabricar hormigón es este tipo de cemento). Se descubrió en 1824. Recibió ese nombre debido al parecido con la piedra Pórtland, utilizada en Inglaterra para la construcción.
Comprende dos etapas: a) la fabricación del clinquer, y b) el molido de la misma.
a) Las materias primas se mezclan y se muelen en seco (proceso seco), o con agua (proceso húmedo). La mezcla pulverizada se calcina en hornos inclinados rotatorios o verticales a una temperatura alrededor de 1.450 ºC. Los hornos del proceso húmedo, por ejemplo, deben ser mas largos para secar la mezcla húmeda con la que se alimenta. Los hornos del proceso seco generan gases de salida con mayores temperaturas, que pueden utilizarse en la producción de electricidad. Los demás procesos incluyen el secado y el precalentamiento, con evaporación de agua y deshidratación de las arcillas, el calcinado con descomposición de los compuestos que contienen carbono, y su tratamiento a elevadas temperaturas para fundir los materiales calcinados.
Los nódulos de cemento fundido formados en un horno rotario de producción de cemento se conoce con el nombre de clinquer. El clinquer al salir del horno se enfría rápidamente en contacto con el aire (para evitar la conversión del silicato tricálcico (3CaO·SiO₂), principal ingrediente del cemento Portland, en silicato bicálcico (2CaO·SiO₂) y óxido de cal (CaO)).

b) Una vez enfriado el clinquer , se mezcla con un 4-6% de yeso y se muele en un molino y se criba para obtener un polvo homogéneo y fino, el cemento Portland, que se envía al área de almacenamiento, desde donde se carga en camiones o vagones a su transporte.