Utilización de chamota posconsumo en la formulación de una pasta refractaria como sustitución de la alúmina

Use of chamotte post-consumption in the formulation of a refractory paste as a replacement of the aluminum oxide

El desarrollo de los materiales cerámicos refractarios ha sido derivado de las industrias que utilizan altas temperaturas en sus procesos. El uso de material posconsumo para la formulación de pastas refractarias es de interés para el desarrollo sostenible con impacto económico y ambiental. El objetivo de este trabajo es estudiar el efecto de la adición de chamota posconsumo en una pasta refractaria como reemplazo de alúmina. La chamota fue obtenida a partir de ladrillos aislantes refractarios porosos que cumplieron su ciclo de vida en la industria cerámica. Estos fueron sometidos a un proceso de conminución utilizando un molino de bolas hasta llevarlo a pasante malla 50. La chamota se caracterizó mediante Fluorecencia de rayos X. Se formularon cuatro mezclas y se sinterizaron a 1600 ºC. Se evaluó el cono pirométrico(ASTM C-24), la densidad y la porosidad (ASTM C-20), la contracción lineal y dilatometría. Los resultados indican que la adición de chamota posconsumo disminuye el cono pirométrico del refractario obtenido; la muestra que no contiene chamota tiene un cono superior a 36 y la muestra de mayor contenido tiene un cono de 32, los cuales son adecuados para el uso como ladrillo refractario. Con la adición de chamota se aumentó la densidad de las muestras y se disminuyó la porosidad y la contracción. Finalmente, en el ensayo de dilatometría se evidencian cambios en la curva dilatometría que se atribuyen a una mayor formación de fase líquida y mulita, debido al aporte que hace la sílice y el K2O presentes en la chamota.

INTRODUCCIÓN

Los refractarios son esenciales para las industrias que trabajan con altas temperaturas; estos pueden soportar extremas condiciones conservando sus propiedades mecánicas [1]. La producción mundial anual de refractarios se estima entre 35 y 40 millones de toneladas por año [2]. Estos volúmenes tan altos de producción generan dos problemas ambientales. El primero está relacionado con el uso exhaustivo de recursos naturales no renovables, y el segundo consiste en la producción de materiales posconsumo que se deben disponer adecuadamente [3]. El reciclaje de refractarios posconsumo no ha recibido atención especial en el pasado, ya que las materias primas para refractarios son de bajo costo, además del bajo costo de disposición final [1].

Debido a consideraciones medioambientales, el uso de material reciclado para sustituir materiales vírgenes puede reducir los desechos refractarios y puede tener un impacto positivo promoviendo el desarrollo sostenible con impacto económico, social y ambiental. Existe una amplia variedad de ladrillos refractarios (ASTM C27 - 98) específicamente formulados para cumplir con los requisitos particulares para diferentes industrias.