Resumen

Las Cenizas volantes (CV) de Termotasajero S.A.S, son un residuo de la combustión del carbón con alto impacto ambiental sobre el aire, el agua, el suelo y los ecosistemas. Poseen un alto contenido en Si y Al, lo que las convierte en un subproducto óptimo para la producción de zeolitas. Las CV se tamizaron y lixiviaron con el objeto de producir zeolitas de alta pureza. La síntesis se efectuó mediante el método de hidrogel en activación con álcalis de NaOH-2M y KOH-5M, cristalización de 2h y 3h respectivamente, a 90 °C y 560 rpm. Las zeolitas sódicas y potásicas presentaron relación Si/Al igual a 1,19 y 1,00 respectivamente, las cuales se clasificaron como zeolita natrosilita y zeolita K-F, de acuerdo al estudio por difracción de rayos X (DRX). En el producto zeolítico se identificaron que los elementos principales son Si, Al, O, Na, K, Ca, Fe, y en proporciones menores Ti y Mg, con morfología irregular de microcristales con tamaños de partículas inferiores a 12 micrómetros (μm). El análisis de Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) deja en evidencia la alta capacidad de intercambio catiónico del material, encontrándose que el mayor valor (141 meq/100g) corresponde a las zeolitas activadas con NaOH y (111,7 meq/100g) a las de KOH.

1. INTRODUCCIÓN

El carbón es el combustible primario de la central termoeléctrica de Termotasajero S.A.S, dependiendo de la disponibilidad de energía térmica y de la demanda general dentro del área de servicio se quema más o menos carbón anualmente. Teniendo en cuenta que por cada tonelada de carbón que se quema, se produce aproximadamente unos 220 kg de cenizas volantes (CV) estas originan problemas ambientales, debido a la acumulación de CV en grandes depósitos. El uso principal de las CV producidas por la central termoeléctrica, es para la producción de cemento, el cual le confiere propiedades de durabilidad y calidad al hormigón [1]. Las CV presentan composición química de acuerdo a la literatura [2], en mayor proporción óxidos de sílice (SiO₂), alúmina (Al₂O₃), oxido férrico (Fe₂O₃), oxido de calcio (CaO), en menor proporción, generalmente al 5%, óxido de magnesio (MgO), sulfatos (SO₄ ^2-), carbono elemental (C) y álcalis (Na₂O y KO₂), y otros constituyentes en cantidades aún más reducidas, como compuestos de titanio, vanadio, manganeso, fósforo, germanio, galio, etc. Lo que convierte a las CV en un subproducto eficaz del cual se pueden obtener zeolitas de alto contenido de pureza [3]. Las zeolitas se definen [4] como aluminosilicatos cristalinos, microporosos, constituidas de un entramado tridimensional de aniones tetraédricos de (SiO₄)^-4 y (AlO₄)^-5, que se unen por compartición de átomos de oxígeno y moléculas de H₂O, los que son fácilmente intercambiables, en los poros huecos de la estructura, las diferentes coordinaciones de los tetraedros, así como la relación Silicio/Aluminio originan los diferentes tipos de zeolitas [5]. 

• Materias:Carbón Combustión Hidrogeles Impacto ambiental Zeolitas
• Subjects:Coal Combustion Hydrogels Environmental impact Zeolites
• Palabras claves:Cenizas Volantes; Método de Hidrogel; Zeolitas
• Keywords:Fly Ash; Hydrogel Method; Synthesis; Zeolites