Reutilización de un residuo de la industria petroquímica como adición al cemento portland

Reuse of a residue from petrochemical industry with portland cement

En el presente artículo se estudia la posibilidad de utilizar un residuo de la industria petroquímica, como sustitución parcial del cemento Portland, evaluando la presencia de elementos contaminantes en el residuo y su encapsulación, una vez se haya confinado con el cemento. Lo anterior, con el fin de determinar si su uso como material de construcción, puede o no causar un efecto negativo al medio ambiente. El residuo, denominado catalizador usado de craqueo catalítico (FCC), es un material que está compuesto por una zeolita tipo Y, dispersa en una matriz de óxidos inorgánicos. Se aplicó la técnica de TCLP (del inglés Toxicity Characteristic Leaching Procedure), en morteros adicionados con un 20 %, de FCC con respecto a la cantidad de cemento. Los resultados mostraron que el catalizador no representa un problema desde el punto de vista de la lixiviación de elementos, tales como el As, Pb, Zn, Cr y La, los cuales estuvieron por debajo de los límites permisibles. Adicionalmente, se evaluó la actividad puzolánica del FCC, a partir de la norma ASTM C311, donde se demuestra la efectividad del residuo como adición cementicia. Con los resultados, se destaca la importancia de la reutilización de un residuo de la industria petroquímica, que además de lograr disminuir la cantidad de cemento a utilizar, mejora las resistencias mecánicas de los materiales que lo contienen.

1 INTRODUCCIÓN

La tecnología de estabilización/solidificación (E/S) de residuos, es un proceso para reducir la peligrosidad de éstos, formando un material monolítico que permite restringir el área superficial expuesta a los agentes del medio ambiente [1]. La industria cementera, es una de las que presenta la mayor capacidad de absorber residuos de otras actividades industriales, ya sea dentro de sus etapas de producción o como adición para la elaboración de materiales basados en cemento [2].

La E/S de residuos utilizando cemento Portland, se fundamenta en dos aspectos, uno es la encapsulación física por la fijación de los contaminantes sobre la superficie de los productos de hidratación del cemento, además de la baja permeabilidad de las pastas endurecidas; por otro lado, se presenta una fijación química, que consiste en la interacción de los contaminantes con los productos de hidratación del cemento [3](4]. Para el caso de los metales, ésta E/S se lleva a cabo mediante la inmovilización de los iones metálicos a través del gel de Silicato Cálcico Hidratado (C-S-H) [5][6].

Entre los inconvenientes que presentan los residuos, es que además de tener componentes inertes, contienen sustancias y/o elementos químicos que causan daños al medio ambiente y a la salud de los seres vivos [1].