Uso de materias primas colombianas para el desarrollo de baldosas cerámicas con alto grado de gresificación

Abstract

A partir de la caracterización de materias primas Colombianas se desarrollaron formulaciones de pasta de gres porcelánico con base en la mezcla de feldespatos, arcillas (illitico caoliniticas) y cuarzo, que permitieron la obtención de baldosas con alta resistencia a la abrasión, baja porosidad, elevadas características mecánicas, impermeabilidad y resistencia al ataque químico. Para el estudio de las pastas, se consiguieron 23 muestras de materias primas, provenientes de minas de Euroceramica, materiales de exploración y de explotación comercial. A dichos materiales se les efectuó caracterización mineralogica por Difracción de rayos X; caracterización química a partir de Fluorescencia de rayos X, análisis térmico DTA-TG, análisis dilatométrico, análisis microestructural por microscopia electrónica SEM, análisis tamaño de partícula; y evaluación de propiedades físico cerámicas mediante la determinación de curvas de gresificación, resistencia mecánica, plasticidad y deformación piroplástica. Con esta caracterización individual de los materiales se realizaron formulaciones evaluadas en un intervalo de temperaturas comprendidas entre 1090 ºC y 1200ºC teniendo en cuenta una optimización energética, mediante la inclusión de materiales fundentes y al mismo tiempo se consideraron diferentes materiales arcillosos con alto contenido en hierro que permitieran reducir el costo de la composición obtenida, sin afectar la blancura de la pieza cocida. Se logró correlacionar los resultados y el comportamiento en formulación de cada una de las materias primas incluidas y obtener unas condiciones óptimas de proceso encaminado hacia un escalamiento a nivel industrial para poder ofrecer este producto en el mercado Colombiano e internacional. / Abstract. Based on the characterisation of Colombian raw materials, formulations of porcelain tile bodies were developed based on mixture of feldspars, (illitic-kaolinitic) clays, and quartz, which allowed tiles to be produced that were highly resistant to abrasion, with low porosity, high mechanical characteristics, impermeability, and resistance to chemical attack. To study the bodies, 23 samples of raw materials were taken from the Euroceramica mines, commercial exploitation and exploration materials. These materials were subjected to mineralogical characterisation using X-ray diffraction; chemical characterization by X-ray fluorescence, DTA-TG thermal analysis, dilatometric analysis, microstructural analysis by SEM electron microscope, particle size analysis; and evaluation of physical ceramic properties by determination of the vitrification curves, mechanical strength, plasticity and pyroplastic deformation. This individual characterisation of the materials was used to design formulations evaluated in a temperature range between 1090 and 1200ºC, taking into account an energy optimisation by including fluxing materials, while at the same time different clay materials with high iron content were considered, which made it possible to reduce the cost of the resulting composition without affecting the whiteness of the fired tile. The results and the behaviour of each of the raw materials included in formulation were correlated, obtaining optimum process conditions aimed at industrial scale-up in order to be able to offer this product on the Colombian and international market.