Resumen

En este trabajo se presentan los resultados de la caracterización de Cenizas Volantes, CV, producto de la combustión del carbón, las cuales fueron producidas en la estación termoeléctrica Termopaipa IV, de la región de Boyacá, Colombia. Las técnicas empleadas para la caracterización fueron: Fluorescencia de Rayos X , Difracción de Rayos X, Microscopía Óptica (Sección Delgada Pulida), Microscopía Electrónica de Barrido y Espectroscopía de Fotoelectrones de rayos X. Se observa que las cenizas presentan principalmente contenido de compuestos de aluminio y silicio, además, fases de hierro en menor escala como son Hematita y Limonita. La morfología revela inquemados de carbón y esferas de diferente tamaño y composición. A partir de las características encontradas en este estudio como son: composición química, mineralogía y características superficiales, se determina que las CV son un material puzolánico artificial con carácter ácido lo cual influye sobre la reactividad de las cenizas que se basa en el aspecto químico de la fijación de la cal y cumplen con los requerimientos para su utilización en la industria cementera.

1. INTRODUCCIÓN

En la actualidad el carbón juega un papel importante en la producción de energía eléctrica a nivel mundial. En Colombia, la principal fuente de producción de energía eléctrica son las estaciones termoeléctricas gracias a la gran reserva de carbón con que cuenta el país; en éstas, la utilización del carbón como materia prima, repercute de manera significativa a nivel ambiental ya que se generan residuos contaminantes como las Cenizas Volantes, CV. Las CV poseen diferencias en su composición química, su mineralogía y granulometría, dependiendo de ciertas variables, que generalmente se engloban en el tipo de carbón que se quema y del proceso de combustión como: temperatura, tiempo de residencia del carbón, tipo y geometría de la caldera donde tiene lugar la combustión, configuración de fuegos y marcha de la combustión (Vassielev, & Vassileva, 2005; Jegadeesan, Souhail, Abed, & Pinto, 2008; Fly Ash India Pvt. Ltd, 2014; Santaella-Valencia, 2001; Reyes-Caballero, Fernández-Morales, & Duarte, 2016; Martínez-Bernal, 2013).

En la región de Boyacá la importancia de este residuo o subproducto es significativa, ya que en una sola planta termoeléctrica aproximadamente se producen 200 toneladas (t) de CV por cada 1500 t de carbón quemado al día, es decir 13% de la materia prima se convierte en desecho (Reyes-Caballero, Martínez-Ovalle, 8 Moreno-Gutiérrez, 2015); esto significa que una gran cantidad de material de desecho se produce anualmente y que en la planta termoeléctrica ya no tiene ningún uso.

A nivel mundial se investigan soluciones enfocadas a la utilización de este material como materia prima para múltiples aplicaciones como la fabricación de cemento, ya que posee componentes puzolánicos como Silica (SiO2) y Alúmina (Al203) (Wang, & Wu, 2006). 

• Materias:Cenizas volantes Industria del cemento Propiedades fisicoquímicas Reactividad (Química) Termoeléctricos
• Subjects:Fly ash Cement industries Chemicophysical properties Reactivity chemistry Thermoelectric
• Palabras claves:Ceniza volante; Propiedades fisicoquímicas y morfológicas; Reactividad superficial; Actividad puzolana; Industria cementera
• Keywords:Fly ash; Physicochemical and morphological properties; Surface reactivity; Puzzolanic activity; Cement industry