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ciencia · química
como se fabrica la cal, Horno vertical industrial de calcinación de cal en una planta de producción
ciencia ·#12735 ·Lectura 7 min. Redacción de respuesta: Editorial NexusCurioso.com

¿Como se fabrica la cal?

Respuesta corta

La calcinación de la piedra caliza requiere temperaturas entre 900 °C y 1.200 °C para descomponer el CaCO₃ en cal viva (CaO) y CO₂.

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Cómo se fabrica la cal: del carbonato a la cal viva y apagada

La cal es uno de los materiales de construcción más antiguos de la humanidad, utilizada desde hace más de 5.000 años en civilizaciones como la egipcia, la griega y la romana. Su fabricación se basa en un principio químico sencillo pero que requiere condiciones industriales muy específicas. El proceso completo puede dividirse en tres etapas fundamentales: la extracción de la materia prima, la calcinación y el apagado (o hidratación). La materia prima es la piedra caliza, una roca sedimentaria compuesta principalmente por carbonato de calcio (CaCO₃), a menudo con pequeñas cantidades de arcilla, sílice, óxido de hierro y otros minerales. Las canteras de piedra caliza se encuentran en formaciones geológicas de origen marino o lacustre, donde los esqueletos de organismos marinos se acumularon durante millones de años. En España, por ejemplo, existen grandes yacimientos en Andalucía, Murcia y Aragón que abastecen a la industria nacional. Una vez extraída, la piedra caliza se tritura hasta obtener partículas de tamaño adecuado para el horno, generalmente entre 20 y 50 mm para cal viva y hasta 2 mm para cal aérea. Este proceso de molienda se realiza con trituradores de mandíbulas y, en algunos casos, con molinos de barras. El tamizado posterior garantiza una granulometría uniforme que es crítica para la eficiencia térmica del horno. La etapa central es la calcinación, que consiste en calentar la piedra caliza a temperaturas comprendidas entre 900 °C y 1.200 °C en hornos especializados. A estas temperaturas se produce la descomposición térmica del carbonato de calcio:

ReacciónProductoNombre común
CaCO₃ → CaO + CO₂↑Óxido de calcioCal viva o calcinada
CaO + H₂O → Ca(OH)₂Hidróxido de calcioCal apagada o extinguida
Los hornos de calcinación más utilizados a nivel industrial son los hornos verticales de anillo (también llamados de revestimiento móvil), los hornos rotatorios y, en menor medida, los hornos de lecho fluidizado. Los hornos verticales son los más comunes en Europa por su bajo consumo energético (alrededor de 450-550 kWh/t de cal viva) y su capacidad de tratamiento continuo. El combustible puede ser gas natural, fuel oil, coque o incluso residuos sólidos recuperados. El control térmico es fundamental: si la temperatura es insuficiente (por debajo de 850 °C), la calcinación es incompleta y queda carbonato no descompuesto en el producto final. Si se supera los 1.250 °C, el óxido de calcio reacciona con la sílice y el alúmina presentes como impurezas, generando silicatos y aluminatos que reducen la reactividad de la cal. Por ello, los hornos modernos cuentan con sensores infrarrojos y termopares que regulan la temperatura en tiempo real. Tras la calcinación, el producto sale del horno como cal viva en grano (CaO), un material blanco o grisáceo, muy higroscópico y reactivo. Si se desea obtener cal aérea (hidróxido de calcio), esta se somete al apagado: se añade agua (aproximadamente el 32 % del peso de la cal viva) a una temperatura controlada, generalmente entre 60 y 180 °C. La reacción es fuertemente exotérmica y libera mucha energía, por lo que el proceso se realiza en apagadores verticales o en bataneras. La cal aérea resultante puede utilizarse directamente como pasta o ser molida en seco para obtener un polvo fino. Existe también la cal hidráulica, que se produce calcinando calizas con un mayor contenido en arcilla (5-15 %), de modo que durante la calcinación se forman silicatos y aluminatos de calcio que, al contacto con el agua, desarrollan propiedades cementantes. Esta variante es la que se utiliza en morteros de obra moderna. Finalmente, el producto se empaca en sacos de papel multicapa, big bags o se transporta a granel por neumática o en camiones cisterna. Las calces vivas se almacenan en silos herméticos para evitar la absorción incontrolada de humedad y CO₂ de la atmósfera, que las degradarían. Toda la cadena productiva está sujeta a normativas ambientales estrictas (emisiones de CO₂, polvo, ruido) que han modernizado los procesos en las últimas décadas.

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Cada tonelada de cal viva producida genera aproximadamente 0,9 t de CO₂, de las cuales el 90 % es de origen carbonático (proceso) y no de combustión.

Dato clave
como se fabrica la cal, Proceso de apagado o hidratación de la cal viva añadiendo agua en un apagador industrial
Imagen

Proceso de apagado o hidratación de la cal viva añadiendo agua en un apagador industrial

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Proceso industrial de fabricación de la cal: etapas, reacciones y aplicaciones

El consumo energético de un horno de cal es uno de los parámetros más estudiados en ingeniería química. Un horno vertical de última generación puede alcanzar rendimientos térmicos superiores al 85 %, mientras que los hornos rotatorios de menor escala se sitúan en torno al 70 %. La tendencia actual apunta a la reducción del factor de carbono mediante el uso de calizas muy puras (más del 95 % de CaCO₃), precalentadores de gases y, en algunos pilotos, inyección directa de hidrógeno como combustible complementario. Desde el punto de vista medioambiental, la fabricación de cal viva emite aproximadamente 0,9 toneladas de CO₂ por cada tonelada producida, de las cuales cerca del 90 % proviene de la descomposición carbonática (emisiones de proceso) y solo un 10 % de la combustión. Esta huella ha impulsado la investigación en captura y almacenamiento de CO₂ en el propio proceso, así como el reciclaje de cal viva quemada como fuente de calcio en otras industrias. Las aplicaciones de la cal son extremadamente variadas: en construcción (morteros, yesos, tratamiento de suelos), en deshidratación de aguas (ajuste de pH, precipitación de metales pesados), en metalurgia (fundición de acero, tratamiento de escorias), en agricultura (encalado de suelos ácidos) y en la industria del papel (cloración de la pulpa). Según la Asociación Europea de Cal, Europa produce anualmente alrededor de 35 millones de toneladas de cal, siendo Alemania, España, Francia e Italia los principales productores. En el ámbito tradicional artesanal, la fabricación de cal en hornos de leña o carbón a pequeña escala aún persiste en algunas zonas rurales de la Península Ibérica. El proceso es el mismo en esencia, pero el control térmico es empírico y el producto, aunque válido para enlucidos rústicos, presenta una granulometría y pureza inferiores a las de la cal industrial. La cal artesanal tiene el encanto de un producto semiartesanal, pero su fabricación requiere varios días de cocción y un enfriamiento lento que no es económicamente viable a gran escala. En resumen, la fabricación de la cal es un proceso químico-térmico que convierte una roca sedimentaria en un material reactivo de enorme versatilidad. Comprender sus etapas permite apreciar por qué este material, aparentemente sencillo, ocupa un lugar central tanto en la ingeniería civil moderna como en la química industrial. La inversión en eficiencia energética y descarbonización asegura que la cal seguirá siendo un pilar de la construcción sostenible y la industria en las próximas décadas.

Conclusión:

¿como se fabrica la cal?

La fabricación de la cal, desde la extracción de la piedra caliza hasta el empaquetado de la cal aérea, es un proceso bien establecido que combina química inorgánica, ingeniería térmica y control de emisiones. Su versatilidad en construcción, medio ambiente e industria garantiza su continuidad como material estratégico, mientras la innovación en hornos y captura de CO₂ busca reducir su huella de carbono.

Fuentes: European Lime Association (ACI), Ministerio de Industria de España, CEMEX Academia, Universidad Politécnica de Valencia – Departamento de Ingeniería Química —
Redacción: editorial NexusCurioso.com
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