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A calcinação é um processo de tratamento térmico no qual um material, normalmente inorgânico, é aquecido a uma temperatura elevada com o objetivo de provocar a dissociação ou separação química. Este processo é normalmente utilizado na produção de materiais inorgânicos e envolve o aquecimento do material a uma temperatura abaixo do seu ponto de fusão na presença de ar ou oxigénio limitados.

Detalhes do processo:

1. Aquecimento e Dissociação Química: O principal objetivo da calcinação é aquecer o material até um ponto em que ocorram alterações químicas. Por exemplo, o carbonato de cálcio (CaCO3) sofre calcinação para formar óxido de cálcio (CaO) e dióxido de carbono (CO2). Esta reação é uma reação de decomposição em que o carbonato de cálcio se decompõe nos seus componentes constituintes devido ao calor.

2. Remoção de impurezas voláteis e humidade: A calcinação é também utilizada para remover as impurezas voláteis e a humidade quimicamente ligada. Por exemplo, o bórax (Na2[B4O5(OH)4]-8H₂O) pode ser calcinado para remover a água quimicamente ligada, deixando para trás uma forma mais concentrada ou alterada do material.

3. Utilização de fornos rotativos: A calcinação é frequentemente efectuada em fornos rotativos, que são fornos cilíndricos que rodam para misturar e aquecer o material uniformemente. Esses fornos podem operar a temperaturas que variam de 800 a 2.200°F e são usados para vários processos térmicos, incluindo calcinação, incineração e dessorção térmica.

4. Tipos de fornos rotativos: Existem dois tipos principais de fornos rotativos: directos e indirectos. Os fornos rotativos directos são mais eficientes, pois permitem a transferência direta de calor entre o material e o meio de aquecimento. Nestes fornos, o gás de processo passa através do tambor na mesma direção (em co-corrente) ou na direção oposta (em contracorrente) ao material, aumentando a transferência de calor e a mistura.

5. Avanços na tecnologia dos fornos: Os avanços modernos levaram ao desenvolvimento de fornos de processo seco pré-calcinador. Nestes fornos, o processo de descarbonatação do calcário na mistura crua, que consome muita energia, é concluído antes de a alimentação entrar no forno rotativo. Esta etapa de pré-calcinação melhora significativamente a eficiência e o rendimento do forno, permitindo que fornos rotativos mais curtos e de menor diâmetro atinjam elevados rendimentos.

Em resumo, a calcinação é um processo crucial no domínio da produção de materiais inorgânicos, envolvendo o aquecimento de materiais para provocar alterações químicas e separações, frequentemente facilitadas por fornos rotativos. Este processo é essencial para a produção de muitos materiais industriais e tem sido significativamente melhorado pelos avanços tecnológicos na conceção e funcionamento dos fornos.

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