Diseño de Planta de Cal

DISEO DE PLANTA DE CAL

MONICA MARA FITAT BOJAC

DEYA MARCELA SANTOS CARVAJAL

UNIVERSIDAD DE AMRICA

DISEO DE PLANTAS

FACULTAD DE INGENIERA

INGENIERA QUMICA

BOGOT D.C.

2014

CONCEPCIN DEL PRODUCTO

Industrias Cabecera Produccin de cal: (Por piedra caliza)

a. Nombre producto

La caliza es un tipo comn de roca sedimentaria, compuesta por un 50% de calcita

(carbonato de calcio, CaCO3), con porcentajes variables de impureza, con lo que

se ve modificado su color. Cuando se calcina (se lleva a alta temperatura) da lugar

a cal (xido de calcio, CaO). La fuente de obtencin se da en la litosfera.

Reconocer una necesidad social o ingenieril:

La necesidad surge por aprovechar este recurso de fcil obtencin el cual es un

mineral no metlico. Es de destacar el comportamiento de los materiales de

construccin, que en la ltima dcada vienen ganando protagonismo, el cual est

asociado al comportamiento del sector construccin nacional que durante los

ltimos aos ha mostrado gran dinmica y se ve reejado en la produccin de

caliza de la industria cementera, segn datos obtenidos en la pgina (UPME,

2014)1 en la seccin de SIMCO2 muestra una serie de tiempo histrica

de PRODUCCIN DE CALIZA en la cual relaciona la Caliza Anual y contiene

informacin desde 01/01/1940 hasta 31/12/2014, donde se muestra que alcanz

su mxima produccin durante el ao 2013 con 13954058,75 de toneladas. (Ver

anexo A).

Crear soluciones para satisfacer la necesidad:

Las piedras calizas abundan en la naturaleza y son materia bsica en la

preparacin de cal, de cemento, abonos y de hierro. Hay grandes yacimientos en

Cundinamarca, Boyac y Santander. La localizacin de la planta ser cerca de

suministros de piedras calizas con buenas facilidades de transporte.

La cal pueden suplir diferentes procesos, tales como: estabilizacin de suelos y

carreteras, pulpa y papel, productos qumicos, tratamiento de agua, productos de

cermica: vidrio y refractarios, pinturas, alimentos, se puede ver la versatilidad del

producto al ser usado en diferentes procesos.

1 UPME (Unidad de Planeacin Minero Energtica) es una Unidad Administrativa Especial del

orden nacional, de carcter tcnico, adscrita al Ministerio de Minas y Energa, regida por la Ley

143/1994 y por el Decreto 255/2004.

2 SIMCO (Sistema de informacin minero colombiano)

b. Valoracin econmica de mercado

Datos del producto y proyecciones:

ANLISIS EN LOS DEPARTAMENTOS DEL PAS, A NIVEL NACIONAL

Al hacer la seleccin en el pas de los productos de mayor participacin en la

economa nacional, se encuentra en el tercer puesto la piedra caliza. (CAAS

RAMREZ , 2008) En la produccin de calizas se destacan cinco distritos mineros:

Luruaco: con un promedio de produccin de 3.536.000 toneladas los

mayores municipios de extraccin con un 43,50% y 33,50% son Turbaco y

Turban. Siguen Cartagena con 18,00% sobre el total de la produccin de

Luruaco equivalentes a 664.768 toneladas promedio.

Ataco Payand: la produccin se lleva a cabo en municipios de San Luis

y responde a 2.555.667 toneladas anuales promedio.

Paz del Rio: es el tercer productor con un promedio de 2.317.000

toneladas de los cuales 56,40% son producidos en Nobsa Cundinamarca,

37,50% en Tibasosa y 6,10% en Duitama.

Puerto Nare: ubicado en Antioquia tiene mayo produccin en el municipio

de Sonson (64,10%), 26,50% Puerto Berrio y 9,40% en Puerto Nare.

Manejando una produccin de 2.052.667.

El tambo-Dovio: se encuentran 1.661.000 toneladas anuales promedio.

Fuente: proyecciones UPME, Saldos Reales: Carbn- Ingeominas

DESTINO DE LA CALIZA

En la tabla, se puede observar el distrito minero donde se produce caliza

con su respectivo departamento, mostrando el destino al cual se dirige el

producto.

Fuente: Proyecciones UPME Ingeominas ECOPETROL IFI

Concesin salina

MOVILIZACIN DEL PRODUCTO

La piedra caliza necesita una mayor produccin puesto que se moviliza la mayora

por no decir el total de su produccin. Como se muestra en la siguiente tabla:

Fuente: UPME IFI concesin salinas Ingeominas

DEPARTAMENTO DESTINO DE IMPORTACIONES DE CALIZA

Datos de la grfica de importaciones de caliza

Su mayor demanda se encuentra en la ciudad de Bogot con cerca de 5.892

toneladas. Seguidamente se encuentra el departamento de Atlntico y Antioquia

con 3045 y 2231 toneladas anuales respectivamente y finaliza con Cundinamarca

y Bolvar con 699 y 676 toneladas anuales promedio.

IMPORTACIONES Y EXPORTACIONES

IMPORTACIONES DE CAL

Importacin de Cal

Ao Neto (kg) Valor (pesos colombianos)

2002 355,39 875.384,00

2003 666,24 4.797.438,00

2004 40,00 1.347.988,00

2005 102,40 2.349.416,00

2006 241,00 5.385.591,00

2007 840,00 11.022.921,00

2008 20.887,70 20.608.622,00

2009 61.300,00 30.917.938,00

2010 109.051,00 71.663.985,00

2011 108.101,00 70.843.060,00

2012 17.000,00 19.761.045,00

2013 7.427.315,00 2.593.667.752,00

ENERO - MARZO 2014 15.380.000,00 3.237.752.520,00

El cambio que muestran los datos es que en el ao 2002 a 2007 se importaba en gran cantidad a Francia, luego de este ao se import a Argentina, Brasil y Estados Unidos entre los aos 2008 al 2010, luego paso a China en el ao 2011 y finalmente, se est importando a ZFP La Candelaria con cantidades muy altas. Se

0

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

7000000

8000000

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

Net

o (

kg)

Ao

Importacin de Cal

puede apreciar el incremento en el mercado. As, como la inestabilidad del mismo puesto que a los pases que se importa no son los mismos desde hace 10 aos.

EXPORTACIONES DE CAL

Exportacin de Cal

Ao Neto (kg) Valor (pesos colombianos)

2002 34.079.217,00 4.528.409.360,00

2003 68.919.086,00 10.081.826.981,00

2004 54.776.765,84 7.634.983.686,64

2005 72.709.535,40 9.311.982.162,90

2006 84.200.241,60 12.475.488.347,46

2007 100.450.150,00 15.207.436.167,04

2008 22.566.490,00 3.991.522.654,83

2009 24,00 68.496,00

2010 NO SE ENCUENTRA

2011 593.054,91 346.484.871,70

2012 15.600,00 115.532.551,06

2013 12.450,00 60.867.144,84

ENERO - MARZO 2014 36,03 1.715.840,23

Se puede apreciar un cambio notorio en; por razones, que no se conocen en un

simple juicio, ya que paso de importarse de pases como Estados Unidos, Guyana,

Jamaica, Panam, Puerto Rico, Repblica Dominicana, Surinam, Venezuela.

0

20000000

40000000

60000000

80000000

100000000

120000000

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2011 2012 2013

Net

o (

kg)

Ao

Exportacin de Cal

Entre los aos 2002 a 2008. A solo Estados unidos en el 2009 en una mnima

cantidad y ya en el 2011 cambio su nicho de mercado.

CONSUMO DE PRODUCTOS Y MATERIAS PRIMAS EN EL PAS

En la siguiente tabla se puede ver la Encuesta Anual Manufacturera que se realiza

en el pas, cuyo tem recibe el nombre de: colombiana materias primas, materiales

y empaques consumidos y comprados, segn tipo de artculo total nacional 2012.

Los siguientes datos permiten mostrar la actividad comercial de la caliza y sus

derivados en el pas.

cdigo c.p.c.

artculos (con

consumo superior a

$ 3.000.000 durante el

ao)

unidad

de medida

(a)

consumo cantidad

valor

consumo

% consumo origen

extranjero

compras cantidad

compras valor en

el exterior

compras

valor total (b) nal y

ext

37420026 Cal hidratada

t 875.819 5.955.537 0,0 888.288 1.368 4.951.846

37420018 Cal viva t 52.422 13.102.756 0,9 44.072 126.206 12.457.718

37420034 Cal viva molida

t 681 179.885 0,0 563 0 144.068

15120045 Caliza triturada o

molida

t 3.740.737 59.258.600 0,0 3.805.568 0 59.494.158

34245061 Carbonato de cal o calcio

kg 352.323.653 82.415.348 2,0 337.540.169 1.931.969 79.364.574

Fuente: DANE - Encuesta Anual Manufacturera

En ella se muestra que la cal es un artculo de alto consumo en nuestro pas, cuyo

origen se da en los departamentos que se mencionaron anteriormente. Y da un

referente de compras nacionales e internacionales. As, como la cantidad que se

consume.

CONSUMO DE CAL EN EL PAS

Los siguientes datos se sacaron de tablas (DANE, 2014) y muestra los Artculos (con consumo superior a $ 3.000.000 durante el ao), sus datos se expresan en valores en miles de pesos y se obtiene informacin con la que se pude hacer proyecciones para los siguientes aos proyectando el consumo que se da a futuro.

Nombre cal viva

Cdigo C.P.C. 37420018

Ao

Unidad de

medida (a)

Consumo cantidad

Valor consumo

% Consumo

Origen Extranjer

o

Compras Cantidad

Compras Valor en el

exterior

Compras Valor total (b) Nal y

Ext

2002 t 46 220 6 963 974 17,68 48 415 (-) 7 267 182

2003 t 51 033 8 147 183 20,29 50 287 (-) 7 997 359

2004 t 50 013 8 062 997 2,8 91 942 (-) 8 142 558

2005 t 69 067 10 463 727 1.10 70 500 115 224 10 852 457

2006 t 122 024 13 814 533 0.64 127 077 88 970 14 125 872

2007 t 57 010 11 847 638 0.00 58 017 (-) 11 992 068

2008 t 53.651 12.211.002 0.77 55.261 (-) 12.536.673

2009 t 1.760.800 12.613.489 0.00 1.646.498 (-) 12.156.334

2010 t 999.868 12.618.673 0.00 1.027.127 (-) 14.003.211

2011 t 49.971 13.849.234 (-) 53.301 (-) 15.156.081

2012 t 52.422 13.102.756 0,9 44.072 126.206 12.457.718

2013

59640,34 2014

59391,52

2015

59142,7 2016

58893,88

PRODUCCIN DE CAL EN EL PAS En la parte de produccin (DANE, 2014) toma la informacin con respecto a los artculos (con produccin superior a $ 5.000.000 durante el ao), sus datos se expresan en valores en miles de pesos; a su vez se realizan proyecciones con los datos de los siguientes aos.

- 500 000

500 000

1 000 000

1 500 000

2 000 000

2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014

Co

nsu

mo

Can

tid

ad

Ao

Consumo Cal

Ao

unidad de

medida (a)

produccin cantidad

produccin valor total

(b)

ventas cantidad

ventas valor total

% vendido al exterior

cantidad en

existencia a 31 de

diciembre

2002 t 47 542 7 092 022 45 704 6 819 781 3,27 2 229

2003 t 63 422 8 467 293 64 143 8 616 404 1,54 1 407

2004 t 75 127 11 259 321 66 986 9 854 724 1,42 9 502

2005 t 75 529 12 100 141 72 868 11 646 444 1.30 12 187

2006 t 101 201 19 363 861 104 321 20 259 311 0.00 2 228

2007 t 241 693 57 535 911 181 389 41 063 683 0.69 11 924

2008 t 258.526 58.213.446 242.414 53.680.881 24.467.184 5.346

2009 t 191.169 48.689.771 193.663 45.259.345 14.129.761 421.329

2010 t 192.782 44.680.167 193.621 45.270.479 11.754.373 244.675

2011 t 226.186 57.250.661 189.209 44.770.115 9.928.403 41.281

2012 t 189.209 56.793.171 182.050 53.911.629 817.632 56.284

2013

1267867 2014

1248626

2015

1229385 2016

1210144

c. Requerimientos legales generales para el proceso

La normatividad que se aplica es nacional e internacional, se tiene:

NORMAS NACIONALES (NTC)

50 000

100 000

150 000

200 000

250 000

300 000

2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014

PR

OD

UC

CIO

N C

AN

TID

AD

AO

Produccin de Cal

Se encuentra la NORMA TCNICA COLOMBIANA (NTC 5233), fue ratificada por

el Consejo Directivo del 2003-12-19. Menciona los MTODOS DE ENSAYO PARA

EL ANLISIS FSICO DE CAL VIVA, CAL HIDRATADA Y CALIZA. En la NTC

5233 menciona documentos normativos indispensables para la aplicacin de esta

norma, comprende normas NTC y ASTM. (INCONTEC, 2014)

Aqu se menciona algunas normas, a tener en cuenta:

NTC 77:1994, Ingeniera civil y arquitectura. Mtodo para el anlisis por tamizado

de los agregados finos y gruesos. (ASTM C 136).

NTC 3937:1996, Ingeniera civil y arquitectura. Arena normalizada para ensayos

de cemento hidrulico. (ASTM C 778).

NTC 5059:2002, Mtodo de ensayo para el anlisis qumico de caliza, cal viva y

cal hidratada (ASTM C 25).

NTC 5163:2003, Terminologa relacionada con cal y caliza (ASTM C 51)

NORMAS INTERNACIONALES

Se encuentran las ASTM, destacando las siguientes normas. (Coordinacin

General de Minera, Direccin General de Desarrollo Minero, 2013).

Caliza:

C 25-86 Anlisis qumicos de piedra caliza, cal viva e hidratada.

C 706-85 El uso de piedra caliza en la alimentacin de animales.

C 737-83 Piedra caliza para el levantamiento de polvo en minas de carbn.

Cal:

C 50-86 Muestreo, inspeccin, empaque e identificacin de cal viva y productos de

cal.

C 51-86 Trminos relacionados con la cal.

C 110-87 Pruebas fsicas de la cal viva, hidratada y piedra caliza.

C 400-87 Pruebas con cal viva y cal hidratada para la neutralizacin de desechos

de cidos.

C 593-85 Cenizas muy finas y otros puzolnicos para ser usados con la cal.

C 602-85 Materiales para el uso de la cal en la agricultura.

C 821-84 Uso de la cal con puzolnicos.

C 911-84 Cal viva, cal hidratada y piedra caliza para usos qumicos3.

C 977-83 Cal viva y cal hidratada para estabilizacin de suelos.

Carbonato de calcio:

D 1199-86(1991)e1 Especificacin para Pigmentos de Carbonato de Calcio.

D 5634-96 Gua para la Seleccin de Papeles Permanentes, de Desplazamiento

Durable y para Libros.

D 3301-94 Especificacin para Carpetas de Archivo para Almacn de Registros

Permanentes.

D 3290-94 Especificacin para Papeles Bond y en Cinta de Registros

Permanentes.

D 3208-94 Especificacin para Papeles Bond de Registros Permanentes.

CRITERIOS DE SELECCIN

Capacidad de la futura planta: Rondan en un rango de 1000 - 1500 ton por mes.

Segn los datos que se muestran en el estudio de mercado. Por lo que se decide

que la planta al ser nueva genere aproximadamente 900 ton por mes. Con

productos que se empacan en 25 y 50 Kg.

Rentabilidad mnima para el futuro proyecto: Se pueden alcanzar utilidades por el rango de los $ 3.795.037,5, segn las estadsticas, que se encontraron. Puesto que en el ao se estara recibiendo unas ventas de $25.300.250, al aplicar una rentabilidad del 15%.

REFERENCIAS

CAAS RAMREZ , A. C. (junio de 2008). Movilizacin de carga por carretera

sector minero en Colombia. Obtenido de Colfecar:

http://colfecar.org.co/ESTUDIOS%20ECONOMICOS%202013/estudios%20

pdf/Informes%20Especiales/2008/SECTOR%20MINERO%202008.pdf

3 Combina las siguientes especificaciones ASTM de cal, anteriormente mencionadas: C45-Productos de silicato de calcio; C46-Manufactura de pasta de sulfito; C49-Manufactura de tabique de slice; C53-Tratamiento de agua; C258-Manufactura de carburo de calcio; C259-Manufactura de grasa; C415-Productos de silicato de calcio; C433-Manufactura de hipoclorito de calcio; C826-Tratamiento de desechos industriales

COORDINACIN GENERAL DE MINERA, DIRECCIN GENERAL DE

DESARROLLO MINERO. (2013). Perfil de mercado de la caliza. Obtenido

de

http://www.economia.gob.mx/files/comunidad_negocios/industria_comercio/i

nformacionSectorial/minero/pm_caliza_1013.pdf

DANE. (2014). Departamento Administrativo Nacional de Estadstica. Obtenido de

https://www.dane.gov.co/

INCONTEC. (2014). NTC5233. Obtenido de

http://tienda.icontec.org/brief/NTC5233.pdf

UPME. (2014). Unidad de Planeacin Minero Energtica. Obtenido de

http://www1.upme.gov.co/

Anexo A

Caliza Anual Caliza Anual

Volumen Volumen

Ton Ton

1940 1.380.000 1981 6.057.678,12

1941 1.380.000 1982 7.246.518,24

1942 1.400.000 1983 6.752.608,20

1943 1.509.000 1984 7.399.006,68

1944 1.490.000 1985 7.359.713,40

1945 1.490.000 1986 8.410.123,80

1946 1.420.000 1987 8.351.509,92

1947 1.500.000 1988 8.750.038,44

1948 1.410.000 1989 8.926.089,12

1949 1.400.000 1990 8.901.675,12

1950 1.440.000 1991 9.145.670,04

1951 1.490.000 1992 9.524.010,60

1952 1.509.000 1993 10.614.463,08

1953 1.509.000 1994 11.349.503,88

1954 1.620.000 1995 11.603.459,40

1955 1.760.000 1996 10.864.975,78

1956 2.000.000 1997 11.214.912,70

1957 1.800.000 1998 11.112.827,37

1958 1.820.000 1999 8.387.042,15

1959 2.000.000 2000 9.440.789,08

1960 2.700.000 2001 9.074.800,80

1961 2.950.000 2002 9.046.643,74

1962 3.200.000 2003 9.835.889,70

1963 3.400.000 2004 10.027.653,48

1964 3.673.386 2005 12.017.866,41

1965 3.890.500 2006 11.992.615,24

1966 3.920.300 2007 13.229.235,24

1967 4.010.200 2008 12.699.133,20

1968 4.287.000 2009 11.448.580,93

1969 4.257.647 2010 11.766.895,19

1970 5.007.000 2011 13.364.859,97

1971 5.341.824 2012 13.548.261,35

1972 6.591.127 2013 13.954.058,75

1973 7.000.000

1974 7.620.000

1975 7.800.000

1976 7.800.000

1977 8.112.000

1978 9.431.000

1979 9.700.330

1980 6.018.085,32

Fuente: DANE, Instituto Colombiano de Productores de Cemento ICPC, Clculo:

UPME. Datos a Agosto de 2013.

RECOLECCIN DE DATOS GENERALES

a) Reacciones qumicas posibles

Las reacciones que se llevan a cabo son:

CALCINACIN

CaCO3 (s) + CaO (s) + CO2 (g) H1200-1300C= +4GJ/t de cal producida

HIDRATACIN

CaO (s) + H2O(g) Ca(OH)2 (S) H= -66.5kJ

Durante la calcinacin el volumen se contrae, y durante la hidratacin se hincha.

Como se observa, la reaccin de calcinacin es reversible. (George, 2000)

El proceso implica un aumento de temperatura desde la temperatura ambiental

hasta la temperatura de calcinacin; despus, se mantiene constante esta

temperatura durante el lapso necesario para que la descomposicin de toda la

caliza se lleve a cabo. El efecto del calor sobre la roca caliza es, generalmente, el

siguiente: hasta 100C, se precalienta la roca; de 100C a 450C, se evapora agua

higroscpica; de 450C a 800C, se disocian los carbonatos de magnesio y

algunos carbonatos de calcio; de 800C a 900C, se disocian los carbonatos de

calcio y se descompone la arcilla; de 900C a 1500C, se aumenta la velocidad de

disociacin; arriba de 1500C. Se empieza a sobre quemar la caliza que est

cerca de la fuente de calor. (Martnez, 2009).

Las impurezas pueden complicar el proceso de calcinacin, al producir reacciones

laterales con el xido de calcio, cuyas partculas se sinteticen en una estructura

densa. Cuando esto ocurre, la superficie de la roca se cierra e impide el escape

del dixido de carbono. Algunas posibles reacciones laterales son las siguientes:

2CaO + Si02 2CaOSiO2

CaO + SO2 CaSO4

CaO + SO2 CaSO3

La hidratacin, es el proceso de obtener cal area a partir de cal viva, donde se

produce una reaccin qumica que alcanza temperaturas entre un rango de 90 a

99C, es muy caustica.

b) Diagrama de bloques para cada reaccin qumica.

PROCESO GENERAL DE OBTENCIN DE CAL

Fuente: (Direccion General de desarrollo minero, 2013)

Diagrama de bloques especfico:

Se muestra las etapas ms importantes del proceso, puesto que en estos

escenarios se realizan las dos reacciones. Con sus corrientes de entrada y salida.

Calcinacin:

CARBONATACIN650-750C

CALCINADORCaCO3CaO+CO2

~ 900C

CaCO3 + CaO

CaO (FCa)

Gas Natural (CH4)

Impurezas(CH4, CO, CO2)

H2O Caliza fresca (F0)

Purga

CO2

Apagado de la cal (hidratacin):

Hidratacin

(reactor)

Cal viva

CaO

Cal hidratada

Ca(OH)2

H2O

c) Criterios de seleccin de la reaccin para el proceso

VARIABLES

Se tiene en cuenta lo siguiente:

Humedad del ambiente, puesto que el proceso cumple un ciclo y puede volver a su materia prima inicial.

Fuente: (TEMA 4: Morteros de Construccin y Ornamentacin, 2007)

La temperatura ronda en un rango de 1000C y 1300C, para una adecuada

calcinacin, para la obtencin de cal viva y luego hidratarse con agua.

El tamao de la Cal Viva vara entre 0 y 19 mm, y en molienda el 80% est bajo los 0,075mm.

Grosor, porosidad y permeabilidad del horno y material adecuada para altas temperaturas.

En el proceso de rehidratacin se libera una gran cantidad de energa calorfica, por lo que se debe controlar y no supere el lmite de calor, generando dao en el equipo.

Concentracin de CO2 en la atmsfera, en el proceso de calcinacin

d) Realizacin de diagrama de flujo simplificado para el proceso

seleccionado.

Hidratacin

(reactor)

Molienda

Inicio

Extraccin Materia Prima

(Piedra Caliza)

Trituracin

Carbonatacin

Enfriamiento

Cumple con el

tamao requerido

Calcinacin

(Cal viva)

NO

SI

Trituracin

Cal viva

CaOH2O

Cal hidratada

Ca(OH)2

Cal viva

CaO

Cal viva

CaO

Materia Prima

(Piedra Caliza)

CaCO3,

T=650-750 C

CaCO3, T=900 C

Producto final de

Cal hidratada

Ca(OH)2

Envase y embarque

Cribado Cal viva

CaO

REFERENCIAS

Direccion General de desarrollo minero. (2013). Perfil de mercado de la caliza.

Obtenido de

http://www.economia.gob.mx/files/comunidad_negocios/industria_comercio/i

nformacionSectorial/minero/pm_caliza_1013.pdf

George, T. A. (2000). Manual de Procesos Qumicos en la Industria. Mxico D.F:

McGraw-Hill.

Martnez, B. I. (Febrero de 2009). Simulacin de una planta de captura de CO2

basada en ciclos de carbonatacin-calcinacin. Proyecto final de carrera.

Zaragoza.

TEMA 4: Morteros de Construccin y Ornamentacin. ( 16 de Septiembre de

2007). Obtenido de

http://www.ugr.es/~agcasco/personal/restauracion/teoria/TEMA04.htm

RECOLECCIN DE DATOS TCNICOS ESPECFICOS (UN PRODUCTO)

a) Materia prima

Yacimientos de cal en Colombia:

Las reservas de cales en Colombia son abundantes, por lo que resulta difcil hacer

una cuantificacin. Estn distribuidos en la regin Andina, ubicadas principalmente

en las cordilleras oriental, central y occidental. El mineral ms comn es la caliza,

como resultados de la acumulacin de sedimentos calcreos marinos presentes

en las tres cordilleras, pero su presentacin como mrmol (calizas metamrficas

cristalinas) es muy frecuente y existen distritos amplios de calizas dolomticas con

contenidos hasta de 20% de magnesio. (Osorno Henao & Daro Zapata, 2012)

Los yacimientos de cal en Colombia son:

Departamento de Antioquia: Los mayores yacimientos estn en el

piedemonte oriental de la cordillera central y el solo yacimiento de Nare

cbica ms de mil millones de toneladas, este yacimiento tiene mrmol

dolomtico del paleozoico. Otras localidades antioqueas ricas en calcreos

son: Amalfi (Dolomita), Segovia, Abejorral, Santa Brbara, Cocorn, Urrao,

Turbo, Frontino, Sonsn, Maceo, San Carlos (Donde se localiz la primera

planta de cal agrcola).

Departamento del Atlntico: Las calizas del departamento del Atlntico son

las ms jvenes del pas, muy puras y cubren grandes extensiones

explotables a cielo abierto. Se conocen cubicaciones parciales superiores a

2000 millones de toneladas. En Arroyo de Piedras, Atlntico se encuentran

calizas del Eoceno Superior.

Departamento de Bolvar: Centenares de millones de toneladas de caliza

con ms de 93% de pureza se conocen en la colina de Albornoz, en

Mamonal, Cartagena, otro poco en Turbaco, Bayunca y en el cerro de la

Popa.

Departamento de Boyac: Son calizas cretcicas de edad cretcea y

existen en Nobsa, Tibasosa, Corrales, Cerniza, Moniquir con purezas

hasta del 97%.

Departamento de Caldas: Son yacimientos de edad paleozoica y se

encuentran en los municipios de Filadelfia, Saman, Dorada, Salamina,

Pcora, la Victoria.

Departamento del Cauca: En los municipios de Pitay, Corinto, existen

grandes bancos explotables.

Departamento de Cesar: En Durania se han cubicado ms de 2000 millones

de toneladas de mrmoles y caliza de hasta un 98% de pureza.

Departamento de Crdoba: En los alrededores de Montera existen millones

de toneladas de calcreos explotables a cielo abierto con purezas de hasta

el 94%.

Departamento de Cundinamarca: grandes yacimientos se conocen en el

Pramo de Sumapaz, en los municipios de Ubat, La Calera, Gachal,

Pueblo Viejo, Apulo, pues toda la cordillera oriental es rica en calcreos del

cretceo.

Departamento del Choc: Sus principales yacimientos calcreos estn en

Cabo Corrientes.

Departamento de La Guajira: En la Serrana de Perij, vertiente occidental

entre San Juan y Cuestecitas, se pueden cubicar ms de 2000 millones de

toneladas.

Departamento del Huila: Es donde estn los yacimientos ms grandes de

caliza cretcicas dolomtica, marmolizadas, blancas, en la localidad de la

Lupa entre Neiva y Palermo, con contenidos de hasta el 34% de MgO.

Departamento del Magdalena: En fundacin hay mrmoles, y calizas

dolomticas que se explotan mnimamente.

Departamento del Meta: Calizas dolomticas hay en Curamal, en Servit y

Currabal. En San Martin hay yacimientos dolomiticos de edad carboniana.

Departamentos Santanderes: El macizo de Santander tiene grandes

yacimientos de calizas cretcicas en Mutiscua, Chincota, en San Gil,

Vlez, Curit, Tona.

Departamento de Sucre: Hay calizas del Eoceno Superior, acumulaciones

del Terciario en Tol viejo.

Departamento del Tolima: Los yacimientos calcreos ms conocidos y

explotados son los de Payand, Lrida, Lbano, Suarez y Chaparral, que

estn formadas por calizas cristalinas trisicas. Su estado cristalino se debe

a las intrusiones cuarzo-monzoniticas del jursico que afectaron no solo

esta porcin de la cordillera central sino tambin el rea del macizo

Santander.

Departamento del Valle: En la parte cordillerana su nico yacimiento

explotable es el de Vijes, pero en la Costa Pacfica posee en abundancia

este recurso.

Los datos por departamento fueron tomados de (Osorno Henao & Daro Zapata,

2012). En el cual se puede observar la disponibilidad del producto en el pas.

El costo de la materia prima

Mediante la resolucin 8-0760 del 27 de junio de 2001, el Ministerio de Minas y

Energa determino los criterios que deben tenerse en cuenta para la fijacin del

precio base de los minerales para la liquidacin de regalas, donde se encuentra la

caliza. As, como otros artculos, leyes y decretos que se encuentran en (Unidad

de planeacin minero energtica, 2014) donde menciona que la caliza tiene un

precio en Boca de Mina $/unidad de 13078 cuya unidad de medida se da en

tonelada, este valor sirve de base en el proceso.

b) Especificaciones de productos y rendimientos, propiedades fsicas

y qumicas, efectos de almacenamiento.

ESPECIFICACIN MATERIA PRIMA

Las calizas son rocas sedimentarias de origen fundamentalmente qumico u

organgeno, formadas al menos por un 50% de carbonato clcico.

Propiedades fsicas de la caliza:

De acuerdo con (Guerrero H., mayo-agosto 2001). La coloracin de

las calizas ricas en calcio y las calizas dolomticas (carbonato de

calcio y magnesio) son blancas cuando son puras. Esta coloracin

puede llegar a ser gris o negra como consecuencia de las impurezas

carbonosas, entre ellas se tiene el xido frrico que le da una

coloracin amarillenta, rojo, pardo; los sulfuros generan un color

rojizo y dentro de ellos se encuentran la pirita, marcasita y la siderita.

Tambin se encuentra de tonalidad caf y amarilla debida al hierro.

La resistencia de la caliza es una propiedad importante a la

compresin, a aplastamiento que oscila entre 98.4 y 583.5 kg/cm2, la

resistencia a la traccin no es tan importante pero su variacin es de

26 a 63 kg/cm2.

La densidad de la caliza comercial secada al aire en las condiciones

ordinarias es de 1.922 kg/dm3. En condiciones de humedad la

densidad puede ser de 2.242 kg/ dm3. La densidad real

prescindiendo de los poros llenos de aire, oscila entre 2.2 y 2.9 kg/

dm3, la calizas con alto contenido de calcio tienen una densidad de

2.65 a 2.75 kg/ dm3 y las calizas dolomticas tienen una densidad de

2.8 a 2.9 2.75 kg/ dm3.

Las rocas calizas tienen una textura cristalina. La dureza de la caliza

es de 2 a 3 en la escala relativa de dureza de Friedrich Mohos.

La porosidad de la caliza es de 0.3%-1.2% y su gravedad especifica

corresponde a valores entre 2.65-2.75 de acuerdo con (Grover Porta

2014).

Las propiedades de la caliza dependen la cantidad de impureza de la

roca original. Un ejemplo de ello son las calizas que contienen

almina en combinacin con slice, esta combinacin se encuentra

en forma de arcilla. Cuando estas cantidades son apreciables la

arcilla convierte a la caliza rica en calcio en amarga o arcillosa, que

por calcinacin dan cales hidrulicas. Las cales que contienen

materiales arcillosos en cantidades de 5-10% son dbiles

hidrulicamente, pero las que contienen del 15-30% de estos

materiales son altamente hidrulicas. (Guerrero H., mayo-agosto

2001).

Propiedades qumicas

Composicin

La materia silcea adems de ser una impureza, es muy dura y

nociva para las cales y las rocas destinadas a producir materiales de

pulimento. Las calizas metalrgicas y qumicas deben tener menos

del 1% de almina y menos del 2% de slice.

Los compuestos de hierro son pocas veces nocivos para la caliza a

menos que se requiera una cal muy pura. Normalmente el hierro se

encuentra en forma de pirita FeS2 e hidrxido frrico (limonita). Los

silicatos que contienen hierro no se descomponen.

Los compuestos de sodio y potasio no se encuentran en cantidades

notables en la caliza y no son nocivos para las mismas.

Los compuestos de azufre y fosforo son impurezas nocivas para la

cal y caliza qumica, estos componentes no deben estar en mayores

proporciones a 0.05% para el azufre y 0.02% para el fosforo.

(Guerrero H., mayo-agosto 2001).

De esta forma la materia prima a trabajar tendra la siguiente

composicin:

Caractersticas Qumicas

xido de Slice (SiO2): Mx. 1.0%

xido de Hierro (Fe2O3): Mx. 0.1%

xido de Aluminio (Al2O3): Mx. 0.1%

Carbonato de Calcio (CaCO3): Min. 96.0%

xido de Calcio (CaO): Min. 54.0%

xido de Magnesio (MgO): Mx. 0.1%

Tipos de mineral (caliza)

Se encuentran dos tipos de piedra: la dolomita y la calcita, ambas son minerales

compuesto de calcio y magnesio; se diferencian por las propiedades

fisicoqumicas, proporciones de carbonatos, el color y en el uso, puesto que la

Calcita Tipo A no pose porcentajes de silicio ni de hierro y es especial para la

fabricacin de vidrio y la Calcita Tipo B tiene un alto contenido de silicio lo cual es

beneficioso en la zona agrcola y para la obtencin de cal de alta pureza.

Calcita:

La clase de mineral es un carbonato, cuya frmula es: CaCO3, Presenta una

variedad enorme de formas y colores. Se caracteriza por su relativamente baja

dureza (3 en la escala de Mohs) y por su elevada reactividad incluso con cidos

dbiles, tales como el vinagre. Compuesto por: 40.04 %Ca, 56.03 %CaO, 12.00 %

C, 43.97 %CO2. Dentro de sus usos se encuentra: la agricultura, fertilizante al

modificar el pH del suelo regulando la acidez y mejorando los cultivos, tambin se

utiliza para desacidificar el agua.

Dolomita:

Es un mineral compuesto decarbonato de calcio y magnesio [CaMg(CO3)2]. Se

produce una sustitucin por intercambio inico del calcio por magnesio en la roca

caliza (CaCO3). Se presenta incolora con una dureza de 3,5 a 4 (escala de Mohs).

Contiene el 30.41% de CaO, 21.86% de MgO y el 47.73% de CO2, en su forma

ms pura. Dentro de sus usos se encuentra: la fabricacin de materiales

refractarios, metalrgica manufactura de cermica, pinturas, como componente

para fabricar el vidrio, y la agricultura.

ESPECIFICACIN PRODUCTO

Segn (Taiwan Turnkey Project Association) se encuentra en los siguientes

rangos, los cuales sern los valores del producto a trabajar:

1. CAL VIVA

CaO: Min. 93.25% - 98% cal disponible.

MgO: Min. 0.3% - 1.5%

Contenido de S: Mx. 0.1%

SiO2: Mx. 0.2% - 1%

Fe2O3: Mx. 0.1% - 0.4%

Al2O3: Mx. 0.1% - 0.5%

2. CAL HIDRATADA

CaO: Min. 62% - 64%

Ca(OH)2: Min. 85%

Gravedad especifica: 2.3 - 2.4

Densidad de la masa: 450-560 kg/m3.

MgO: Mx. 1%

SiO2: Mx. 0,5%

Fe2O3: Mx. 0,1%

Al2O3: Mx. 0,1%

Propiedades fsicas de la cal

Estado fsico, slido. Se presenta granulada o molida. Apariencia del producto; color crema, caf y blanco. No presenta olor. Concentracin de CaO libre > 75%. Concentracin de CaO alcalinizante > 86%. Punto de fusin Cal viva: 2.570 C. No es inflamable. No posee explosin potencial. Solubilidad en agua insignificante (a 0C = 1,40 gr CaO/lt y a 100C =

0,54 gr CaO/lt).

El xido de calcio reacciona con cidos, formando sales de calcio, de las cuales algunas seran solubles.

Es inestable por ser material anhidro. Es incompatible con agua y cidos. Reacciona con algunos plsticos, caucho y revestimientos. El

floruro reacciona con el xido de calcio, desarrollando mucho calor y

algo de luz.

Propiedades qumicas de la cal

Punto de fusin 2.570C Punto de ebullicin 2.850C Peso especco 3,3 - 3,4 g/cm3 a 20C Densidad a granel 700 1.300 kg/m3 a 20C

En las siguientes tablas 8 y 9, se puede apreciar antecedentes sobre las

propiedades fsico-qumicos (Coloma lvarez, 2008), corresponden a datos

tericos de los distintos tipos de cal que existen y una derivacin de estas mismas.

Efectos almacenamiento de cal

La cal viva es muy higroscpica y reacciona con la humedad del aire. La cal

viva debe ser almacenada en silos, o, en lugares cerrados. Su durabilidad

depende de su exposicin al aire y/o a la humedad. Productos almacenados

en silos hermticos se pueden almacenar hasta un mes sin perjudicar sus

cualidades.

La cal no es combustible cuando se mezcla con agua, no obstante, desprende

un calor considerable cuando entra en contacto con ella, o con cidos u otras

sustancias qumicas que contengan agua de cristalizacin. El calor resultante

de la hidratacin puede ser suficiente como para encender materiales

combustibles cercanos.

En el almacenamiento, en lo posible se recomienda en envases impermeables

y ojal sobre madera a una distancia de al menos 10 cm del suelo, para evitar

contacto con la humedad del piso.

La rotacin de los sacos en las bodegas no debes ser mayor a 15 das para la

cal viva y de 180 das para la cal hidrata.

c) Clculo de caudales y condiciones de temperatura, presin y

composicin de las corrientes por los balances de materia y

energa.

HORNO DE CALCINACIN

Balance de masa

La planta se disea para producir 900 ton/h al mes, lo que significa 30 ton/h de cal

diaria. En base a la reaccin de calcinacin e hidratacin que se mostr

anteriormente, se predice lo siguiente:

Se debe tener en cuenta que la piedra tiene una pureza de 96 %

900gCaO * 100.08 CaCO3

56.08 CaO =1606.13g 1.6061kg

La carga de piedra caliza por cada hora es de: 1,25 ton/h

Cantidad de CaCO3 que reacciona durante la calcinacin por hora:

1,25CaCO3

h

96 CaCO3

100 CaCO3 = 1,2

CaCO3h

Flujo de Cal Viva obtenido:

1,2CaCO3

h

1 CaO

1 CaCO3

1 CaCO3

100 CaCO3

56,08

1 = 0,673

Teniendo en cuenta la pureza de la piedra caliza: 0,646 kgCaO/h

Flujo de CO2 desprendido:

1,2CaCO3

h

1 CO2

1 CaCO3

1 CaCO3

100 CaCO3

44 CO2

1 CO2 = 0,528

CO2

Compuesto PM (ton/mol)

CaCO3 100,08

CaO 56,08

CO2 44

Teniendo en cuenta la pureza de la piedra caliza: 0,506 tonCO2/h

Balance de energa

Clculo de Calor til necesario para la disociacin de CaCO3

H reaccin = H formacin de productos H formacin de reactivos

Entalpas de formacin de los compuestos qumicos de la reaccin de calcinacin de la caliza.

Compuesto Qumico Entalpia de formacin (Kcal/mol)

CaCO3 -289,5

CaO -151,7

CO2 -94,054

H reaccin = 43,746Kcal

mol

Entonces el calor mnimo necesario para la disociacin es:

Qmin= 43,746 Kcal

mol*

1 Kmol CaO

56 kg CaO

1000 mol

1 Kmol = 781,18

Kcal

Y el flujo de calor til necesario para la produccin de 0,679

es:

Qtil= 781180

* 0,679

= 530421,22

Kcal

h

Variables del horno de calcinacin

Temperatura de entrada: 15C

Temperatura de salida: 1300C

Presin: 101 kPa

Flujo msico: 1,25 ton/h

Composicin de entrada:

SiO2: 1.0%

Fe2O3: 0.1%

Al2O3: 0.1%

CaCO3: 96.0%

CaO: 54.0%

MgO: 0.1%

Composicin de salida:

CaO: 93.25% - 98% cal disponible.

MgO: 0.3% - 1.5%

Contenido de S: 0.1%

SiO2: 0.2% - 1%

Fe2O3: 0.1% - 0.4%

Al2O3: 0.1% - 0.5%

BALANCE DEL ENFRIADOR

Variables

Tentrada: 1300C

Tsalida: 130C

Presin: 101,3 kPa

BALANCE DEL HIDRATADOR

Se requieren 18 partes en peso de agua por cada 56 partes de xido de cal para

realizar el apagado. Teniendo en cuenta la prdida de agua por evaporacin al

producirse la reaccin de hidratacin de la cal viva, se considera necesario

alrededor de un 33% de agua en peso para obtener cal apagada en polvo, entre

300 y 400% para obtener una cal en pasta y ms de un 400% para obtener una

lechada o agua de cal.

Variables

Tentrada: 90C

Tsalida: 110C

Flujo msico: 1,25 ton/h

Composicin de entrada:

CaO: 93.25% - 98% cal disponible.

MgO: 0.3% - 1.5%

Contenido de S: 0.1%

SiO2: 0.2% - 1%

Fe2O3: 0.1% - 0.4%

Al2O3: 0.1% - 0.5%

Composicin de salida:

CaO: 62% - 64%

Ca(OH)2: 85%

MgO: 1%

SiO2: 0,5%

Fe2O3: 0,1%

Al2O3: 0,1%

d) Termodinmica y cintica de las reacciones qumicas involucradas

(equilibrio, rendimiento, velocidades, condiciones ptimas).

Cintica de reaccin

3()()+ 2()

=1764/(20); =1643/(890)

Es una reaccin fuertemente endotrmica.

La energa libre estndar viene dada por (Ecuacin de Gibbs-Helmolthz):

=+()

En el equilibrio G=0

Entonces =()

La constante de equilibrio viene dada por

=2

3= PCO2

Por lo que =(PCO2)

En la figura 1 viene representada la energa libre estndar para la descomposicin del carbonato de calcio en funcin de la temperatura. Las lneas a trazos representan el valor de la presin parcial de equilibrio del gas (CO2). Si G=0 entonces:

(PCO2)=0

PCO2=1

Figura 1. Energa libre estndar de reaccin en funcin de la temperatura. Las lneas a rayas representan la presin de gas de equilibrio encima del xido y el carbonato (el hidrxido). Tomado de (Blanco A., 2005). Y la temperatura a la que eso ocurre es a 1156K (883C). En la misma figura 1

tambin se da la presin parcial de CO2, que normalmente existe en la atmsfera

de ello se puede determinar la temperatura a la cual el carbonato de calcio llega a

ser inestable cuando se calienta en el aire, dicho valor es de 810K (537C).

En la figura 2 puede verse el valor de la presin de disociacin del CaCO3 en

funcin del inverso de la temperatura (1/T).

= () = (PCO2)

=

De las ecuaciones anteriores

(PCO2) =

1

+

Tomando escala logartmica en el eje de ordenadas y como variable del eje de abscisas 1/T la ecuacin anterior representa una recta cuya pendiente es:

=

(< 0)

Figura 2. Presin de disociacin de equilibrio del CaCO3 en funcin del inverso la temperatura (1/T). Tomado de (Blanco A., 2005). De lo anterior se deduce que la presin de disociacin (descomposicin) es una atmsfera cuando la temperatura es de 883 C, sin embargo la descomposicin de la caliza llega a ser significante a 500 - 600 C si la presin parcial de CO2 se mantiene suficientemente baja o si la caliza est ntimamente mezclada con materiales tales como el cuarzo o productos de descomposicin de las arcillas, que reaccionan con el xido de calcio.

El apagado de la cal consiste en la combinacin del xido clcico obtenindose un producto, el hidrxido clcico, que aumenta de volumen respecto al producto inicial y se desprende calor. Para este procesos se requieren 18 partes en peso de agua por cada 56 partes de xido de cal para realizar el apagado. Teniendo en cuenta la prdida de agua por evaporacin al producirse la reaccin de hidratacin de la cal viva, se considera necesario alrededor de un 33% de agua en peso para obtener cal apagada en polvo, entre 300 y 400% para obtener una cal en pasta y ms de un 400% para obtener una lechada o agua de cal (Prez, 2012).

e) Servicios, equipos a adquirir, accesorios por construir y materiales

de construccin.

Servicios, materiales y otros

SERVICIOS, MATERIALES Y OTROS

CARACTERSTICAS

Caracterizacin

En esta etapa se evalu la extraccin de la cal, el proceso de

perforacin, as como los explosivos a usar para obtener la

caracterizacin del producto con su respectiva composicin qumica.

Explosivos para la extraccin de la piedra caliza.

100 kg de ANFO, 1 caja de dinamita, 100 metros de cordn detonante 3P, 1 fulminante #6, 1

metro de mecha lenta.

Pasajes y viticos

Segn el destino del producto final.

Gas natural

Para el funcionamiento de los equipos.

Combustible Galones de gasolina para los

vehculos

Termgrafo

Un registrador es un instrumento de registro electrnico que

monitorea y reporta los diversos cambios de temperatura en el

tiempo de un equipo.

Analizador de gases

En la parte del horno, ya que se emite CO2

Visita terreno

Evalu el rea de terreno para los equipos

Empaques Bolsas de polipropileno de:

25 y 50 kg.

Maquinaria y equipo

MAQUINARIA Y EQUIPO CANTIDAD

MINA

Perforadora 1

Compresores 1

Camiones tolva 2

Cargador frontal 3

PLANTA DE PROCESAMIENTO DE CALES

Tolva 1

Trituradora de mandbula 1

Banda transportadora 40 Metros

Zaranda 4 metros

Horno de calcinacin 2

Molino de bolas 2

Clasificador gravitacional 1

Criba 1

Hidratador (reactor) 1

Empacadora automtica 1

Montacargas 2

Silos 2

DIMENSIONES DE LOS EQUIPOS

Perforadora:

Martillo hidrulico HB 2000kg. 4

Dimetro de la herramienta 150mm

Longitud de trabajo de la herramienta 665 mm

Nmero de golpes 300-600 gpm

Presin de servicio 160-180 bares.

Compresor (Atlas Copco Colombia Ltda., 2010-2014)

Datos tcnicos

Presin de trabajo efectiva normal: 7 bar / 102 psig

Nivel de potencia acstica mx: 99 dB

Capacidad de aceite: 24 L

Motor Nmero de cilindros: 4

Potencia a velocidad nominal: 88 kW

4 http://www.farell.com/uploads/documentos/GAMA%20PRODUCTOS%20ATLAS%20COPCO%20CTO.pdf

Velocidad del motor (nominal): 2300 rpm

Dimensiones de la unidad

Longitud total con lanza de remolque ajustable/fija: 4356/3941 mm

Anchura total: 1701 mm

Altura total: 1611 mm

Caractersticas - Resistente a condiciones climticas adversa (de -25C a +50C) - Pequeas dimensiones y peso reducido - Intervalos de servicio y mantenimiento prolongados Ventajas - Fcil de transportar o desplazar - Funcionamiento sencillo - Menor coste total de inversin

Camin tolva (HYUNDAI, 2014)

Motor

Modelo Hyundai D6CC Powertec Euro IV

Tipo 6 cilindros en lnea 24 vlvulas

Cilindrada 12.300 cc

Potencia 380 hp @ 1.900 rpm

Torque 1.568 nm @ 1.200 1.500 rpm Inyeccin Inyector Bomba EUI

Capacidad

Capacidad Tcnica Mxima (Kg):

Eje delantero: 18.000

Eje trasero: 26.000

Total: 44.000

Capacidad de Carga (Kg):

Eje delantero: 11.090

Eje trasero: 22.440

Total: 33.530

Tara (Kg): Eje delantero: 6.910

Eje trasero: 3.560

Total: 10.470

Cargador frontal (KOMATSU )

POTENCIA Bruta: 143 kW 192 HP @ 2100 rpm Neta: 142 kW 191 HP @ 2100 rpm CAPACIDAD DE CUCHARN 2.74.0 m3 3.5-5.2 yd3

DESCARGUE Y ALCANCE Altura libre de vaciado: 2885 mm 96 Alcance para descarga: 1210 mm 40 Esta maquinaria se alquilara debido a que incrementa significativamente la

inversin inicial y son equipos que se usaran 5 das por mes, lo cual no justifica su

compra inmediata.

Trituradora de mandbula (XSM, 2000-2012)

Modelo

Tamao de abertura para suministro de

materiales (mm)

Tamao de suministro

de materiales mx. (mm)

Rango de ajuste de abertura

de descarga

(mm)

Capacidad (T/H)

Potencia de motor elctrico

(Kw)

Dimensiones generales

(mm)

Peso (T)

PE-250400 400250 210 20-80 5-20 15 145013151296 3

Banda transportadora (XSM, 2000-2012)

Ancho de banda (mm) Longitud de banda (m)/Potencia(Kw) Velocidad de banda Capacidad

(L/KW) (L/KW) (L/KW) (m/s) (T/H)

B400 12/2.2 12-20/2.2-4 20-25/3.5-7.5 1.25-2.0 30-60

Zarandas vibratorias inclinadas (CATERPILLAR, 2008)

Modelo Tamao de zarandas Potencia Peso

CVB1540 1.5 x 4 m 15 kW 2.8 - 5 ton

Horno de calcinacin (PRACTICAL ACTION , 1995)

Volumen interior Altura Produccin Tamao piedra

1 m3 100 cm 350 cm 6 ton 40-150 mm

Molino de bolas

Modelo 120*28005

Velocidad de rotacin: 36 rpm

Tamao de alimentacin: 0-20mm

5 http://www.chinaminingequipment.es/2-2-ore-dressing-ball-mill.html

Capacidad: 1.2-3.7 t/h

Potencia: 37kW

Peso: 12,5 t

Empacadora automtica:

Marca: puda Dcs- fwjj6

Longitud: 1.3m

Ancho: 1.2m

Altura: 1.7m

Material de empaquetado: Papel, Otros

Peso: 750kg

Criba

Marca: backers

Cribadora en estrella 2-ha7

Medidas de transporte: 6.800*2.550*2.680 (Largo*Ancho*Altura en mm)

Medidas de trabajo: 9.200*5.450*2.680 (Largo*Ancho*Altura en mm)

Medidas del silo: 2.800*1.200*1.000 (Largo*Ancho*Altura en mm), dispuesto

cnicamente

Volumen del silo: 2 cbm

Ciclones

Marca: AFW

Flujo: 3000m3/h

Presin aire: 6 bar

Area de filtro: 39 m2

Montacargas:

Nissan Platinum II serie de amortiguador capacidad de 1300 kg LPG_dual Fuel8

6 http://spanish.alibaba.com/product-gs/fly-ash-packaging-machine-822068241.html 7 http://backers.de/es/t%C3%A9cnica-de-cribado-en-estrella-para-materiales-minerales 8 http://www.viarural.com.co/agroindustria/montacargas/nissan-forklift/platinum-ii.htm

Modelo CF30

Longitud: 2070 mm

Ancho: 970 mm

Altura: 2060 mm

Velocidad Mx: 17.54 km/h

f) Mano de obra.

A continuacin, se da un aproximado en tiempo de produccin:

La extraccin del material se har con el fin de obtener la cantidad

necesaria para un mes de trabajo. Se sabe que se requieren 1859 g de

piedra caliza con el 96% de pureza para obtener 1000g de cal viva,

conocida esta relacin se puede decir que para obtener 30 toneladas de cal

viva, que es la produccin mensual, se requieren 1673,1 toneladas de

piedra caliza. Se espera que durante un da de trabajo, de 9-10 horas en la

mina, se extraigan aproximadamente 350 toneladas. Esto quiere decir que

para obtener la cantidad necesaria para un mes de trabajo la extraccin se

debe hacer en 5 das de trabajo en la mina.

En esta etapa se lleva a cabo la perforacin y voladura de la tierra para la

obtencin de la piedra caliza. Es una etapa rpida puesto que los

explosivos hacen el trabajo de manera inmediata.

El transporte de material dura 15 min por cercana de la planta a la mina, el

descargue es de aproximadamente de 30 min. Este se har en dos

camiones con capacidad para 33 toneladas esto quiere decir que se harn

alrededor de 6 viajes por cada camin en un da de trabajo.

De esta forma las actividades de adecuacin y seleccin de materia prima

en la etapa inicial son conducidas a la tolva, el proceso de produccin de

esta etapa hasta la molienda previa de la calcinacin es de un tiempo total

de 8 horas.

Se destina un tiempo de 8 horas para el proceso de calcinacin, puesto que

es una de las etapas ms importantes y requiere de tiempo, para la correcta

calcinacin y la obtencin de cal viva.

Finalmente, se destina un tiempo de 8 horas para la hidratacin, el

empaque y almacenamiento del producto.

Por lo que las jornadas se harn en 3 turnos rotativos de 8 horas diarias

donde se realizaran actividades distintas siguiendo el proceso mencionado

anteriormente para un total de 24 horas, necesitando los siguientes

trabajadores por turno:

MANO DE OBRA

Personal Nmero de personas

APOYO

Mineros (ingeniero de minas, capataz, operadores

de maquinaria pesada y transporte de carga)

11

PLANTA

Preparacin y transporte de la piedra caliza

2

Operario de control en la calcinacin

1

Operario de control en la hidratacin y empacador del

producto

2

Tcnico de almacenamiento 1

Jefe de laboratorio 1

Director de planta 1

Adems, se aclara que para economa de la empresa se tiene una mano de obra

directa que es el personal de planta que se necesita de manera constante y una

mano de obra indirecta en la parte de la mina ya que se necesita su trabajo una

vez al mes o de manera intermitente, en la siguiente tabla se muestra la

distribucin de cargos para ambos casos:

NMERO CARGOS A PROVEER

IDENTIFICACIN DEL CARGO

3 Operario de control: Control de calcinacin, procesos pre y post calcinacin, embalaje de producto terminado

1 Tcnico de almacenamiento: Inventarios y almacenamiento

2 Conductor

1 Director de planta

1 Jefe de laboratorio

1 Ingeniero de minas

1 Capataz

7 Operarios de maquinaria pesada (extraccin y cargue)

BIBLIOGRAFA

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Guerrero H., C. (mayo-agosto 2001). Rocas Calizas: Formacin, ciclo del

carbonato, propiedades, aplicaciones, distribucin perspectivas en la

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14.

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XSM. (2000-2012). Minins and Construction . Obtenido de

http://molinodebola.org/Stone-

RECOLECCIN DE DATOS ECONMICOS ESPECFICOS

a) Estimacin de costos de produccin

MATERIAS PRIMAS E INSUMOS COSTO ANUAL

Piedra caliza $141242.400 Gas natural $100000.000

Agua $100000.000 COSTO TOTAL $341.242.400

Para producir una tonelada de cal hidratada el costo es de $568.634. El

precio de una tonelada de piedra caliza es de $13.078, los costos de

agua y gas natural fueron supuestos de acuerdo a los valores de los

servicios industriales en Bogot.

El porcentaje de aumento de costo de materia prima se estim as para

5 aos.

Ao 1: 2% Ao 2: 2,20% Ao 3: 2,50% Ao 4: 2,60% Ao 5: 3,12%

En la siguiente tabla se muestran los costos indirectos de fabricacin proyectados

a 5 aos.

DESCRIPCIN AO1 AO2 AO3 AO4 AO5

Servicio de Agua y Alcantarillado 100.000.000,00 100.000.000,00

100.000.000,00 100.000.000,00

100.000.000,00

Servicio de Gas 100.000.000,00 100.000.000,00

100.000.000,00 100.000.000,00

100.000.000,00

Servicio de Energa 80.000.000,00 80.000.000,00

80.000.000,00 80.000.000,00

80.000.000,00

Servicio de Internet 600.000,00 600.000,00

600.000,00 600.000,00

600.000,00

Servicio de Telefona Fija 600.000,00 600.000,00

600.000,00 600.000,00

600.000,00

Impuestos 90.385.000,00 90.385.000,00

90.385.000,00 90.385.000,00

90.385.000,00

Papelera 1.200.000,00 1.200.000,00

1.200.000,00 1.200.000,00

1.200.000,00

#N/A 1.080.000.000,00 1.080.000.000,00

1.080.000.000,00 1.080.000.000,00

1.080.000.000,00

Seguros - - - - -

Capacitacin de Empleados - - - -

DEPRECIACIONES - 33.818.714,20 33.818.714,20 33.818.714,20

33.818.714,20

INTERESES FINANCIEROS 93.372.832,61 93.372.832,61

93.372.832,61 - -

TOTAL 1.546.157.832,61 1.579.976.546,81

1.579.976.546,81 1.486.603.714,20

1.486.603.714,20

b) Utilidades

Se estima que el incremento en la utilidad sea del 5% para los primeros tres aos,

6% y 7% para el cuarto y quinto ao respectivamente. Para conocer las utilidades

de la planta, se deben conocer datos, como:

El presupuesto de ventas es proyectado a 5 aos, con datos de las

unidades y el precio de venta, por lo que se tiene:

DESCRIPCIN AO1 AO2 AO3 AO4 AO5 TOTAL

Cal hidratada 6000 6540 7194 7985 8864 36.583

TOTAL

UNIDADES 6.000 6.540 7.194 7.985 8.864 36.583

PRECIO DE VENTA

UNITARIO 650.000 670.085 689.853 729.864 757.599

3.497.400,24

TOTAL EN PESOS

3.900.000.000 4.382.355.900 4.962.798.939 5.828.211.818 6.715.149.092 25.788.515.749

El presupuesto de costo de ventas, donde se presupuesta la compra de

materiales directos, el presupuesto de mano de obra directa, y el

presupuesto de gastos indirectos son el punto de partida para la

preparacin del presupuesto de costo de ventas. El inventario final deseado

y el inventario inicial estimado son combinados con esta informacin para

determinar el presupuesto del costo de lo vendido.


+ INV. INICIAL DE MATERIA PRIMA 0,00 11.623.869,56 0,00 0,00 0,00

+ MATERIAS PRIMAS 153.167.828,34

156.537.520,56

160.450.958,58

164.622.683,50

169.758.911,23

+ MANO DE OBRA DIRECTA 300.672.000,00

306.839.145,60

312.908.804,40

318.882.151,08

324.762.593,16

+ COSTOS IND. FABRICACIN 1.546.157.832,61

1.579.976.546,81

1.579.976.546,81

1.486.603.714,20

1.486.603.714,20

- INV. FINAL DE MATERIA PRIMA 11.623.869,56 - - - -

= COSTO DE ARTICULOS DISP. PARA LA VENTA

1.988.373.791,39

2.054.977.082,54

2.053.336.309,79

1.970.108.548,78

1.981.125.218,58

+ INV. INICIAL DE PRODUCTOS TERMINADOS -

300,00

327,00

359,70

399,27

- INV. FINAL DE PRODUCTOS TERMINADOS

94.684.466,26

102.326.405,66

102.202.259,76

98.019.744,02

98.567.861,61

= COSTO DE VENTAS 1.893.689.325,13

1.952.650.976,88

1.951.134.377,02

1.872.089.164,46

1.882.557.756,24

El presupuesto de gastos de administracin, son los trabajadores en la

parte administrativa.


Contador 16.800.000,00 17.319.120,00 17.830.034,04 18.332.841,00 18.827.827,71

Servicios generales

15.456.000,00 15.933.590,40 16.403.631,32 16.866.213,72 17.321.601,49

Recepcionista 15.456.000,00 15.933.590,40 16.403.631,32 16.866.213,72 17.321.601,49

0 - - - - -

0 - - - - -

DEPRECIACIONES 30.906.666,67 30.906.666,67 30.906.666,67 11.720.000,00 11.720.000,00

GASTOS PREOPERATIVOS

4.652.200,00 4.652.200,00 4.652.200,00 4.652.200,00 4.652.200,00

TOTAL 83.270.866,67 84.745.167,47 86.196.163,34 68.437.468,44 69.843.230,69

El presupuesto de gastos de ventas, son los trabajadores en la parte de

ventas.


Asesor comercial 45.360.000,00 46.761.624,00 48.141.091,91

49.498.670,70 50.835.134,81

Director comercial 164.160.000,00 169.232.544,00 174.224.904,05

179.138.046,34 183.974.773,59

Ejecutivo de cuenta 72.960.000,00 75.214.464,00 77.433.290,69

79.616.909,49 81.766.566,04

Publicidad Anual 3.600.000,00 3.711.240,00 3.825.917,32

3.944.138,16 4.066.012,03

Licencias - - - - -

Otros - - - - -

110.000.000,00 110.000.000,00 110.000.000,00

110.000.000,00 110.000.000,00

0 - - - - -

TOTAL 396.080.000,00 404.919.872,00 413.625.203,96

422.197.764,69 430.642.486,47

Finalmente, el margen de utilidades se estableci con respecto a los ltimos 5

aos, donde se muestra que la utilidad bruta en ventas es favorable para la planta

puesto que se mantiene un aumento. A su vez, se obtiene tres tipos de utilidades,

las cuales se calculan de la siguiente forma:

Ventas Costo de ventas = UTILIDAD BRUTA EN VENTAS. Utilidad bruta en ventas gastos de administracin gastos de ventas =

UTILIDAD O PRDIDA OPERACIONAL.

Utilidad o prdida operacional impuesto de renta = UTILIDAD O PRDIDA DEL PERIODO.


VENTAS 3.900.000.000,00

4.382.355.900,00

4.962.798.938,96

5.828.211.817,93

6.715.149.092,38

- COSTO DE VENTAS 1.893.689.325,13

1.952.650.976,88

1.951.134.377,02

1.872.089.164,46

1.882.557.756,24

= UTILIDAD BRUTA EN VENTAS 2.006.310.674,87

2.429.704.923,12

3.011.664.561,93

3.956.122.653,47

4.832.591.336,15

- GASTOS DE ADMINISTRACIN 83.270.866,67

84.745.167,47

86.196.163,34

68.437.468,44

69.843.230,69

- GASTOS DE VENTAS 396.080.000,00

404.919.872,00

413.625.203,96

422.197.764,69

430.642.486,47

= UTILIDAD O PERDIDA OPERACIONAL

1.526.959.808,20

1.940.039.883,66

2.511.843.194,63

3.465.487.420,34

4.332.105.618,98

- IMPUESTO DE RENTA 503.896.736,71

640.213.161,61

828.908.254,23

1.143.610.848,71

1.429.594.854,26

= UTILIDAD O PERDIDA DEL PERIODO

1.023.063.071,49

1.299.826.722,05

1.682.934.940,40

2.321.876.571,63

2.902.510.764,72

c) Mercados (oferta y demanda presente y futura, usos actuales, usos

nuevos, hbitos presentes de los comparadores, carcter,

ubicacin y nmero de posibles consumidores).

Produccin y consumo de cal: presente y futuro en Colombia

Tabla 1. Produccin de cal en Colombia. Tomado de Tomado de (Dane, 2008-

2012).

Tabla 2. Consumo de cal en Colombia. Tomado de (Dane, COLOMBIA

MATERIAS PRIMAS, MATERIALES Y EMPAQUES CONSUMIDOS Y

COMPRADOS SEGUN TIPO DE ARTICULO 2008-2012, 2002-2012)

Aplicaciones de la cal:

La cal viva puede estar granulada, molida, apagada, lechada de cal,

entre otras. Las diferencias en las aplicaciones, de cada una de las

anteriormente nombradas, estn en la forma de alimentacin de la cal

que cada proceso requiere, dado el aprovechamiento que se quiera

obtener de ella, en cuanto al valor alcalinizante que se requiera y pueda

desarrollar (Coloma lvarez, 2008).

Segn (Guerrero H., mayo-agosto 2001) las partes de tonelaje anual

de cal se emplea como compuesto qumico bsico de la industria. La cal

estimula la produccin del suelo, disminuyendo la acidez y

proporcionando nutrientes. En construccin se usa como agregado para

el concreto. La dolomita se usa como material refractario para

revestimiento de hornos. Se usa tambin en procesos metalrgicos

como fundente, en la fabricacin de pulpa de papel, en procesos de

neutralizacin de cidos, como relleno de muchos productos

comerciales. Uno de los usos ms importantes es en la fabricacin de

cemento. En la fabricacin de alambre y acero, en el tratamiento de

minerales de oro y plata, en la refinacin del cobre y el plomo. En la

purificacin de agua, en el tratamiento de aguas residuales. Tambin se

usa en la refinacin de azcar y de petrleo, en la fabricacin de

hidrxido de sodio, vidrio, insecticidas, carburo de calcio, polvos de

blanqueo, artculos de piel, barnices, magnesio.

Tambin se usa para la produccin de etilenglicol, para evitar la

putrefaccin, para abatir la contaminacin del aire ya que esta

desulfuriza los gases que salen de las plantas industriales. En la

fabricacin de fosfato monoclcico que se usa en polvos de hornear. Se

usa tambin para reducir la corrosin de equipos de las industrias

fruteras neutralizando cidos ctricos. Adems es un preservativo

ablandador de la materia prima, para la fabricacin de gelatina (Godoy

M., Mendoza R., & Otros, 2006).

Consumidores

En Colombia la cal es usada principalmente en la produccin de

cemento, jabn, acero, caucho, productos farmacuticos, barniz,

insecticidas, alimentos para planta, alimentos para animales, papel,

yeso, entre otros (Solano T., 2011).

Se espera llegar principalmente a las cementeras de Boyac, ya que

sta es una de las industrias que mas consume nuestro producto.

Dentro de ellas se encuentra Holcim, Cementos del Oriente S.A. y

Colconcretos. Tambin se podra cubrir la demanda de Argos y Cemex

que se encuentran ubicadas en Cundinamarca. Tambin se cuenta con

la industria dedicada a la fabricacin de alambre y acero, en el

tratamiento de minerales de oro y plata, en la refinacin del cobre y el

plomo, aqu su mayor representante es Acerias Paz del Ro, aunque hay

empresas mas pequeas que tambin pueden ser clientes potenciales.

d) Competencia

En Boyac se encuentran las siguientes empresas, las cuales entran a ser la

principal competencia en nuestro proyecto:

Razn Social: CALVO ASOCIADOS S.A.S.

Domicilio Social: VE POTRERO GRANDE, CHITARAQUE, BOYAC

Forma jurdica: SOCIEDAD POR ACCIONES SIMPLIFICADA

Actividad: Extraccin de piedra, arena y arcillas comunes

Razn Social: CALES MEDELLN LTDA.

Domicilio Social: VE LAS CALERAS, NOBSA, BOYAC

Forma jurdica: SOCIEDAD LIMITADA

Actividad: Fabricacin de cemento, cal y yeso

Razn Social: CALES BOYAC CALBOY LTDA9.

Domicilio Social: VE LA CARRERA, SOGAMOSO, BOYAC


Actividad: Extraccin de piedra, arena y arcillas comunes

Razn Social: CALIZAS TIBASOSA LTDA.

Domicilio Social: VE LA CARRERA ALTO LA CAPILLA, TIBASOSA, BOYAC


Actividad: Extraccin de caliza y dolomita

Razn Social: INDUSTRIAL DE CALES Y AGREGADOS LTDA.

Domicilio Social: CL 5 A 22 21, SOGAMOSO, BOYAC


Actividad: Fabricacin de cemento, cal y yeso

De igual manera se establecieron datos para tener caractersticas del producto, as como el proceso de produccin, entre otras variables de empresas que se ubican en el pas y cuentan con un amplio mercado, por lo que pueden ser una fuerte competencia, encontrando: PROCECAL S.A.S. (PROCECAL S.A.S , 2013)

Es una empresa ubicada en Medelln, cuenta con 20 aos de experiencia en el mercado colombiano, dedicada a la produccin y comercializacin de cales vivas e hidratas. La empresa cuenta con 7 hornos verticales de calcinacin continuos, un equipo automatizado de hidratacin y dos silos de almacenamiento que producen mensualmente en promedio 2000 toneladas de Cal, donde 1500 se comercializan como cal viva y el resto como cal hidrata. Su ubicacin geogrfica se da por el hecho de tener minas propias cerca de la planta de calcinacin, con una amplia logstica en la recepcin de la materia prima y en la comercializacin del mismo. Dentro de los clientes se encuentra: Sucromiles S.A, Empresa de acueducto y alcantarillado de Bogot, empresas pblicas de Medelln, empresas municipales

9 Cuenta con una experiencia de 40 aos mayor informacin en:

http://calesboyacacalboy.co/

de Cali EMCALI, Empresas del sector siderrgico, qumico, petrolero, petroqumico y cuero. Dentro de los productos que maneja la empresa se encuentra:

CAL VIVA

IDENTIFICACIN: Nombre comercial: Cal viva Industrial Nombre qumico: Oxido de calcio Formula qumica: CaO Peso molecular: 56 g/mol. Densidad:

DESCRIPCIN: Material resultante de la calcinacin de la piedra caliza (CaCO3), en forma de grnulos blancos, homogneos. USOS: Depuracin de aguas, siderurgia y papel ESPECIFICACIONES:

GRANULOMETRA:

EMPAQUE:

Sacos de polipropileno de 50 kg con bolsa interior de polietileno cocidos a mquina

Sacos de polipropileno de 25 kg con bolsa interior de polietileno cocidos a mquina

Big Bag de polipropileno de 1000 kg

CAL VIVA DOLOMITA

IDENTIFICACIN: Nombre comercial: Cal viva dolomtica Nombre qumico: Cal dolomtica calcinada Formula qumica: CaO y MgO DESCRIPCIN: Material resultante de la calcinacin de la piedra dolomita (CaMg(CO3)2). Grnulos blancos, heterogneos con oxido de calcio y magnesio. USOS: Industria siderrgica para formacin de escoria espumosa y proteccin del revestimiento refractario. Tambin se usa en refinacin y produccin de matales no ferrosos como Nquel y Magnesio. ESPECIFICACIONES:

GRANULOMETRA:

EMPAQUE: Cumple con el mismo empaque de la cal viva y sus tres presentaciones.

CAL PARA BLANQUEAR

IDENTIFICACIN: Nombre comercial: Cal para blanquear Nombre qumico: hidrxido de calcio Formula qumica: Ca(OH)2 Peso molecular: 74 g/mol. Densidad:

DESCRIPCIN: Es una material resultante de la humectacin de la cal viva hasta satisfacer su afinidad qumica. Polvo blanco, finamente dividido, impalpable e inoloro. USOS: En la industria de construccin para el blanqueo de paredes y muros, plastificante de morteros y como impermeabilizante. ESPECIFICACIONES:

GRANULOMETRA:

EMPAQUE: Sacos de papel kraft de doble capa de 10 kg.

Adems, la empresa cuenta con derivados de la cal para blanquear, se conocen con el nombre de: CAL HIDRATA TIPO N, se usa en la industria del cuero, acueductos y petroleras CAL HIDRATA TIPO E, se usa en Industrias qumicas y tratamiento de aguas

CALCO S.A (CALCO S.A, 2014)

CALES DE COLOMBIA S.A. es una empresa industrial con ms de 28 aos de experiencia en el mercado colombiano (Medelln), dedicada a la explotacin, procesamiento y comercializacin de productos calcreos.

Contando con una buena trayectoria en el mercado colombiano, atiende sectores

de la industria como el sector siderrgico, alimentos, acueductos, papel y la

industria petroqumica siendo sus principales requisitos, el cumplimiento de las

caractersticas fsico-qumicas y la entrega oportuna de los productos.

Actualmente la capacidad de produccin es de 15 hornos verticales continuos,

operando las 24 horas del da para un total de produccin de 4.500

toneladas/mes. Dentro de los productos, se encuentra:

CAL VIVA

Descripcin

Cal Viva, (xido de calcio CaO), se produce a partir de la piedra caliza seleccionada de alta pureza, con un alto contenido de carbonato de calcio, que se calcina en hornos verticales a altas temperaturas. El anlisis fsico qumico se realiza bajo los lineamientos de la norma NTC 1398

Caractersticas Fsicas

Reactividad Alta .............. 40C en 3 min Media .......... 40C entre 3 y 6 min Baja ............. 40C en ms de 6 min

Granulometra Cal Viva entre 1 y 2 pulgadas Cal Viva entre 1 y 4 pulgadas

Transporte

Proteger del agua

Estar totalmente cubierto Proteger de la intemperie

Almacenamiento

Almacenar en estibas (Palets)

Almacenar en un lugar ventilado y bajo sombra Lejos de fuentes de calor La rotacin de los sacos en las bodegas no debe ser mayor a 15 das por cuanto es higroscpica y se hidrata.


(CaO) Total Min. 92.0%

(Cao) Disponible Min. 91.0%

P.P.C: a 1000 C Mx. 3.9%

(MgO) Total Mx. 1.0%

Residuos Insolubles en HCl Mx. 0.8%

Residuos Insolubles en H2O Mx. 5.0%

Contenido de S Mx. 0.1%

Contenido de SiO2 Mx. 0.5%

Contenido de Fe2O3 Mx. 0.1%

Contenido de Al2O3 Mx. 0.1%

Contenido de P Mx. 0.1%

CAL HIDRATA

De dos tipos: TIPO N: Caractersticas Fsicas: Granulometra Mximo residuo retenido en malla 100:6% Almacenamiento: La rotacin de los sacos en las bodegas no debe ser mayor a 180 das.



(Ca(OH)2) Disponible Min. 85.0%

P.P.C: a 1000 C Mx. 27.0%








Tipo E:

Maneja las mismas caractersticas fsicas, solo diverge en su composicin:



(Ca(OH)2 Disponible Min. 93.0%

P.P.C: a 1000 C Mx. 27.0%








CAL AGRCOLA

Descripcin

Es un producto que se obtiene de la piedra caliza, que por ser alcalina tiene como peculiaridad ser un poderoso desinfectante de bacterias y virus nocivos para la salud, suaviza y clarifica el agua, elimina sustancias negativas y neutraliza los cidos del agua, protegiendo las tuberas de la corrosin.


(Cao) Disponible Min. 60.0%

(Ca(OH)2) Disponible Min. 80.0%

(MgO) Mx. 1.0%

Residuos insolubles en HCl Mx. 6.0%

CARBONATO DE CALCIO

Descripcin

El carbonato de calcio es el principal componente de la piedra caliza. La caliza es

una roca compuesta por lo menos de un 96% de carbonato de calcio (CaCO3), con

pequeas cantidades de carbonato de magnesio, silicato de hierro y aluminio.

Granulometra

Malla: 25, 200 y Grano No. 2

Almacenamiento La rotacin de los sacos en las bodegas no debe ser mayor a 180 das.


xido de Slice (SiO2) Mx. 1.0%

xido de Hierro (Fe2O3) Mx. 0.1%

xido de Aluminio (Al2O3) Mx. 0.1%

Carbonato de Calcio (CaCO3) Min. 96.0%

xido de Calcio (CaO) Min. 54.0%

xido de Magnesio (MgO) Mx. 0.1%

Pacific Stone S.A.S (Pacific Stone , 2012 )

Operacin minera: Pacific Stone posee seis minas de Roca Caliza y Agregados Ptreos. La operacin se desarrolla actualmente en la zona norte del pas, a travs de dos plantas dotadas de la ms alta tecnologa y equipo minero. Las plantas de produccin de la compaa estn situadas en las minas Guadalupe y Arrayanes, ubicadas en Turbaco y Cartagena (Bolvar), respectivamente. Minera de Calizas: Minera a cielo abierto de Calizas, utilizadas para procesos de calcinacin y para la obtencin de materiales para la industria de la construccin.

Reservas superiores a 500 millones de toneladas de Roca Caliza.

Capacidad Instalada para ms de 720.000 toneladas anuales.

Todas las minas tienen su respectivo ttulo minero otorgado por la autoridad minera colombiana as como sus respectivas licencias ambientales.

Equipos y productos:

Tecnologa:

La Planta de Cal de Pacific Stone, tiene la ms alta tecnologa, automatizacin e infraestructura requerida para la produccin de Cal viva (CaO), a partir de la calcinacin de piedra Caliza (CaCO3) en dos hornos verticales TWIN-D 11 Cimprogetti, altamente eficientes y comprometidos con la conservacin del medio ambiente.

Para producir Cal Viva con altos estndares de calidad, los hornos son alimentados con Calizas seleccionadas y granulometras especficas, y cuenta con un centro de laboratorios y modernos equipos de clasificacin y transporte de material granular, tipo elevadores de pared flexible y bandas transportadoras.

Conscientes de la importancia de brindar soluciones a la industria, la planta de Cal cuenta con equipos de trituracin, molienda, clasificacin y ensacado que permite ofrecer Cal Viva, en mltiples granulometras, de acuerdo a las necesidades de nuestros clientes.

Pacific Stone comprometido con su gestin ambiental responsable, realiza la combustin de los hornos con Gas Natural, y realiza todos los procesos con modernos filtros de mangas, captadores de polvo y plantas de tratamiento para el control de emisiones atmosfricas y vertimientos industriales.

e) Inversin total

La inversin del proyecto, se basa en:

La inversin propia y por parte de los socios por un valor de $880.000.000.

A su vez se hace necesario tomar un prstamo por parte del banco por un valor de

$528.000.000, con un numero de cuotas de: 36 y una tasa de Inters cobrada por

la Entidad Financiera (Efectivo Anual) de: 34,64%.

As, como la inversin de activos, donde se tiene lo siguiente:

ACTIVOS INSTALACIN AO1 AO2 AO3 AO4 AO5

CORRIENTE

CAJA BANCOS 30.391.858 1.240.918.980 2.565.956.646 4.310.131.519 6.966.028.743 10.172.313.725

CUENTAS POR COBRAR 0 195.000.000 219.117.795 248.139.947 291.410.591 335.757.455

INVENTARIO DE MATERIAS PRIMAS 0 11.623.870 0 0 0 0

INVENTARIO DE PDTO TERMINADO 0 94.684.466 102.326.406 102.202.260 98.019.744 98.567.862

TOTAL ACTIVO CORRIENTE 30.391.858 1.542.227.316 2.887.400.846 4.660.473.726 7.355.459.078 10.606.639.041

ACTIVO FIJO

TERRENOS 200.000.000 200.000.000 200.000.000 200.000.000 200.000.000 200.000.000

COMPUTADORES 57.560.000 57.560.000 57.560.000 57.560.000 57.560.000 57.560.000

- DEP ACUM. COMP. 0 0 38.373.333 57.560.000 57.560.000 57.560.000

EDIFICIOS 200.000.000 200.000.000 200.000.000 200.000.000 200.000.000 200.000.000

-DEP. ACUM. EDIF. 0 10.000.000 10.000.000 10.000.000 10.000.000 10.000.000

VEHICULOS 550.000.000 550.000.000 550.000.000 550.000.000 550.000.000 550.000.000

- DEP ACUM. VEHIC. 0 110.000.000 220.000.000 330.000.000 440.000.000 550.000.000

MAQUINARIA Y EQUIPO 338.187.142 338.187.142 304.368.428 0 0 0

- DEP ACUM. M. Y EQ. 0 33.818.714 67.637.428 101.456.143 135.274.857 169.093.571

MUEBLES Y ENSERES 8.600.000 8.600.000 8.600.000 8.600.000 8.600.000 8.600.000

-DEP. ACUM. M. Y ENS. 0 1.720.000 3.440.000 5.160.000 6.880.000 8.600.000

TOTAL ACTIVO FIJO 1.354.347.142 1.198.808.428 981.077.666 511.983.857 366.445.143 220.906.429

TOTAL ACTIVO 1.384.739.000 2.741.035.744 3.868.478.513 5.172.457.583 7.721.904.221 10.827.545.470

De esta manera la inversin total inicial ronda en un valor de $1408.000.000.

En el siguiente grafico se aprecia la proyeccin de las ventas vs los costos

mostrando as el punto de equilibrio.

Por ltimo se muestra el grafico del flujo neto del proyecto donde se aprecia una

perdida para el primer ao debido a la lentitud en el retorno de la inversin. Para

los aos siguientes empieza un incremento del flujo.

TABLAS DE EQUIPOS DE PROCESOS

a) Tanques y recipientes

Silos $11154.458

Variables Caractersticas

Tamao Dimetro: 3000 mm Altura: 17870 mm

Material de construccin Estructura de acero al carbn

Capacidad 100 m3

b) Reactores

Hidratador (reactor) $40000.000


Capacidad 50 ton/h

Material de construccin Acero inoxidable

Transferencia de calor -66.5kJ

c) Intercambiadores de calor Horno de calcinacin $61537.502


Carga de calor 530421,22 Kcal/h

Material de construccin

Cilindro de acero con revestimiento de material refractario en su interior

d) Bombas y compresores Compresor $ 12125.850


Datos tcnicos

Presin de trabajo efectiva normal: 7 bar / 102 psig Nivel de potencia acstica mx: 99 dB Capacidad de aceite: 24 L

Motor

Nmero de cilindros: 4 Potencia a velocidad nominal: 88 kW

Velocidad del motor (nominal): 2300 rpm

Dimensiones de la unidad

Longitud total con lanza de remolque ajustable/fija: 4356/3941 mm Anchura total: 1701 mm Altura total: 1611 mm

e) Instrumentos

Cmara termogrfica CA1886-150010 $16.644.275


Caractersticas del detector

Detector: 160 x 120

Tipo: Microbolmetro UFPA, 8-14 m

Frecuencia: 50 Hz

Sensibilidad (N.E.T.D): 0,1 C a 30 C

Medida temperatura

Rango de temperatura estndar: -20 C a +1500 C Precisin: (2 C + 2 %)

Imagen trmica

Campo de visin: 20 x 15

Distancia mn: enfoque10 cm

Enfoque: Manual

Generalidades Batera: Autonoma: 3 h (uso en continuo)

Memoria: 1.000 (formato radiomtrico) en 250 carpetas

Pantalla: 3,5 pulgadas orientable

f) Equipos especiales Perforadora11 $59268.639


Dimetro de la herramienta 150mm

Longitud de trabajo de la herramienta 665 mm

Nmero de golpes 300-600 gpm

Presin de servicio 60-180 bares

Trituradora de mandbula

10 http://www.pce-instruments.com/espanol/instrumento-de-medida/medidor/camara-termografica-

chauvin-arnoux-group-c_mara-termogr_fica-ca1886-1500-det_296878.htm?_list=kat&_listpos=9 11 http://www.mascus.es/construccion/martillos-hidraulicos/atlas-copco-hb-2200/ev6qgwhj.html

$ 15705.285


Tamao de abertura para suministro de materiales (mm)

400250

Tamao de suministro de materiales mx. (mm)

210

Rango de ajuste de abertura de descarga (mm)

20-80

Capacidad (T/H) 5-20

Potencia de motor elctrico (Kw) 15

Dimensiones generales (mm) 145013151296

Banda transportadora $ 436.774


Ancho de banda (mm) Longitud de banda (m)/Potencia(Kw): 12/2.2 Velocidad de banda

(m/s) 1.25-2.0

Capacidad (T/H) 30-60

Zaranda vibratorias inclinadas $ 464.653


Tamao de zarandas 1.5 x 4 m

Potencia 15 kW

Peso 2.8 - 5 ton

Molino de bolas $ 55502.999


Velocidad de rotacin 36 rpm

Tamao de alimentacin 0-20mm

Capacidad 1.2-3.7 t/h

Potencia 37kW

Peso 12,5 t

Criba $ 49995.824


Peso Aproximadamente 9 toneladas

Dimensiones de transportes 2,55mx2,68mx6,80m

Potencia 61kW

Combustible Diesel

Volumen de recepcin de la tolva 2,50m3

Altura de la carga (Tolva) 2,70m

Empacadora automtica12 $ 18516.971


el mtodo de medicin Doble- boca de peso bruto

precisin de embalaje 1%

medicin de la velocidad 350-700bag/h

forma de embalaje la boca de la vlvula

la presin de aire 0.5 mpa

Energa 220v 50hz

tamao de material < 5mm

temperatura de trabajo Max 45 C humedad relativa: 95%

Max- potencia 0.2kw

el consumo de gas 1.4m2/min

dimensin total mm 1300.1270*2000

peso propio de unos 1200 kg

Embalaje producto de polvo seco de materiales

dispositivo de alimentacin

de automatizacin que sopla

embalaje de nmero de la boca

cada uno cerca de 4 bolsas/minutos

sistema de pesaje la pantalla digital

bolsas de vaco de alimentacin

de tipo manual

material de la bolsa de descarga

Automtica

cada bolsa de peso de los envases

25-50 kg

Cicln $ 1859.076


12 http://spanish.alibaba.com/product-gs/professional-powder-packing-machine-machine-packaging-

1961885220.html

Flujo 500 m3/h

Peso 53 kg

COMERCIALIZACIN

a) Ventas y servicios de ventas (mtodos de venta y distribucin,

propaganda requerida, servicios tcnicos requeridos).

Logo de la empresa

Estrategia de ventas

Se utilizar una pgina web para dar a conocer la empresa y los

productos que se ofrecen. Tambin se har un portafolio de productos

mediante el cual los clientes encuentren informacin tcnica y de

contacto. La estrategia de ventas se ver orientada a atraer cementeras

e industrias que requieran cal viva o hidratada en cantidades

significativas dentro de sus procesos. Inicialmente se espera cubrir la

demanda del municipio de Nobsa, Boyac y sus alrededores pero el

ideal es ampliar esa demanda.

Como estrategia de lanzamiento se pretende dar un precio econmico

(promocin) para el primer mes con el fin de tomar mercado y dar a

Diseño de Planta de Cal

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