Montmorillonite: A comparison of methods for its determination in foundry bentonites

Montmorillonita: Comparación de métodos para su determinación en bentonitas de fundición

El objetivo de esta investigación era comparar y estimar la utilidad de un análisis cuantitativo de la montmorillonita en las bentonitas de fundición. Las investigaciones se realizaron mediante tres técnicas diferentes: método de adsorción de azul de metileno (MB), método de adsorción de complejo Cu(II)-trietilentetramina (Cu(II)-TET) y método de espectroscopia infrarroja (FTIR). Se realizaron pruebas con 9 tipos de bentonitas procedentes de diversos productores. Los resultados obtenidos indicaron que, en general, los resultados obtenidos por el método FTIR fueron incluso un 10% inferiores a los obtenidos por otros métodos. La mejor correlación con los datos proporcionados por los productores se obtuvo con el método Cu(II)-TET. Además, este método se caracterizó por el menor valor de las desviaciones estándar. Una ventaja esencial del método Cu(II)-TET es el menor tiempo necesario para el análisis y su ejecución más sencilla, lo cual es importante en condiciones de producción.

INTRODUCCIÓN

En la actualidad, aproximadamente el 70-80 % de la producción de fundición de aleaciones ferrosas se realiza con arenas que contienen bentonita (arenas verdes). La información sobre la cantidad de bentonita activa en las arenas de moldeo, después de la agitación de la colada, es necesaria en el proceso de rebote de las arenas de bentonita - en condiciones reales de la nave de colada. Decide la cantidad de bentonita fresca que debe añadirse a las arenas de moldeo, influyendo así en sus propiedades tecnológicas y en el coste del proceso de rebote [1]. Un método estándar de estimación de bentonita activa en arenas de moldeo normalizado en las plantas de fundición polacas y en la mayoría de las europeas se basa en la adsorción de azul de metileno [2]. Se trata de un método que requiere mucho tiempo, por lo que los resultados están disponibles para los tecnólogos algunas horas después de la introducción de las arenas de moldeo en la circulación. Esto es especialmente importante en el caso de una producción de colada variable (se trata principalmente de arenas de colada), que provoca diferentes grados de sobrecalentamiento de la arena, causando así diferentes cantidades de bentonita inactiva en un volumen entero de arena. Por lo tanto, varias empresas que se dedican a la producción de bentonita o mezclas de bentonita y carbón lustroso para la industria de la fundición, llevan a cabo investigaciones intensivas para desarrollar un método fiable y rápido de estimación de la bentonita activa (montmorillonita) en arenas de moldeo. Para ello, también se introdujo el método de determinación espectrofotométrica, que aplica el complejo de trietilentetramina (Cu(II)-TET) utilizado en geología para comprobar la actividad de las arcillas. Este método es mucho más rápido y sencillo desde el punto de vista analítico que el método de adsorción del azul de metileno. También se ensayó la aplicación del método espectroscópico infrarrojo (FTIR). Este método permite una determinación muy rápida de la bentonita activa, lo que es esencial en condiciones de producción.