Intensificación de la síntesis de zeolitas a partir de residuos mineros microparticulados mediante el uso de microondas como tecnología no convencional de suministro de energía
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Autores
Parada Cuervo, Leonardo
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Español
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Resumen
La actividad minera desarrollada por la empresa Agregados Cantarrana S.A.S., ubicada
en la ciudad de Bogotá - Colombia, genera un residuo sólido que se caracteriza por la alta
presencia de óxidos de silicio en su composición, lo que lo convierte en materia prima
potencial para la cristalización de zeolitas por medio de activación hidrotérmica, objetivo
del presente trabajo de investigación. Fueron llevados a cabo procesos de conversión
directa encaminados a la producción de un donor de silicatos acuoso a partir del residuo
sólido minero, el cual, junto con el donor de aluminatos solubles, se utilizó en la síntesis
hacia la obtención del material zeolítico. La zeolitización involucró la cristalización
hidrotérmica del hidrogel precursor, donde el calentamiento fue realizado por microondas
a temperaturas entre los 65 °C y 90 °C, intensificando el proceso de reacción permitiendo
tiempos de síntesis más cortos. Variables como la temperatura de reacción y el tiempo se
controlaron automáticamente. Para la determinación de los tipos de zeolitas obtenidos,
fueron realizados procesos de caracterización del material cristalizado. La Difracción de
Rayos X (DRX) permitió establecer zeolitas tipo A, Na – X, y sodalita resultados de la
síntesis, la Microscopía Electrónica de Barrido (MEB) permitió dilucidar la morfología de
las partículas y agregados de estas zeolitas y la Fluorescencia de Rayos X (FRX) permitió
establecer la composición química del material, especialmente la relación [Si / Al] (donor
de silicatos / donor de aluminatos). Las zeolitas Na – X fueron evaluadas en la remoción
de plomo de soluciones acuosas mediante contacto de equilibrio durante un tiempo de 15
horas. La interpretación de los resultados se efectuó mediante la isoterma de adsorción
de Langmuir. (Texto tomado de la fuente)
Abstract
The mining activity carried out by the Agregados Cantarrana SAS company, located in
Bogotá - Colombia, generates a solid residue that is characterized by the high presence of
silicon oxides in its composition, which makes it a potential raw material for the
crystallization of zeolites by hydrothermal activation medium, which was the objective of
this research work. Direct conversion processes were carried out aimed at the production
of an aqueous silicate donor from the solid mining residue, which, together with the soluble
aluminate donor, was used in the synthesis to obtain the zeolitic material. Zeolitization
involved hydrothermal crystallization of the precursor hydrogel, where the heating was
carried out by microwaves at temperatures between 65 °C and 90 °C, intensifying the
reaction process, allowing shorter synthesis times. Variables such as reaction temperature
and time were automatically controlled. To determine the types of zeolites obtained,
characterization processes of the crystallized material were carried out. X – Ray Diffraction
(XRD) allowed to establish A, Na – X and Sodalite zeolites types for synthesis results,
Scanning Electron Microscopy (SEM) allowed to elucidate the morphology of the particles
and aggregates of these zeolites and the X – Ray Fluorescence (XRF) allowed to establish
the chemical composition of the material, especially the [Si / Al] ratio (silicate donor /
aluminate donor). The Na – X zeolites were evaluated in the removal of lead from aqueous
solutions by equilibrium contact for a time of 15 hours. The interpretation of the results was
carried out using the Langmuir adsorption isotherm.
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Descripción
ilustraciones, graficas