Producción de zeolitas de baja sílice a partir de caolín colombiano



Título del documento: Producción de zeolitas de baja sílice a partir de caolín colombiano
Revista: Ingeniería. Investigación y tecnología
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000402679
ISSN: 1405-7743
Autores: 1
1
2
3
Instituciones: 1Universidad del Valle, Escuela de Ingeniería de Materiales, Cali, Valle del Cauca. Colombia
2Universidad Autónoma de Occidente, Facultad de Ingeniería, Cali, Valle del Cauca. Colombia
3Oak Ridge National Laboratory, Materials Science & Technology Division, Oak Ridge, Tennessee. Estados Unidos de América
Año:
Periodo: Ene-Mar
Volumen: 17
Número: 1
Paginación: 109-118
País: México
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Aplicado, descriptivo
Resumen en español En este artículo se presenta un estudio de la producción de zeolita sintética A de baja sílice por medio de la síntesis hidrotermal a partir de un caolín colombiano. La técnica Metodología de Superficie de Respuesta se emplea con el fin de encontrar las condiciones óptimas de proceso (como las relaciones molares Na2O/SiO2 y H2O/Al2O3, tiempo y temperatura) que garanticen la calidad de las zeolitas obtenidas. El grado de cristalinidad y la capacidad de intercambio catiónico, se usaron como variables de respuesta. La capacidad de intercambio catiónico se determinó a partir de la Norma NTC 5167. La composición mineralógica y la microestructura de las zeolitas producidas se caracterizaron a través de técnicas como microscopía electrónica de barrido, difracción de rayos X y resonancia magnética nuclear. Los resultados indican que sí es posible la obtención de zeolitas sintéticas a partir del caolín colombiano evaluado. Zeolita tipo A con capacidad de intercambio catiónico 442 cmol/Kg (valor mayor al obtenido con una zeolita comercial importada empleada en la industria colombiana, 408 cmol/Kg) se obtuvo bajo las siguientes condiciones óptimas de procesamiento: relaciones molares Na2O/ SiO2 de 2.7, H2O/Al2O3 de 150, temperatura de 66°C y tiempo de procesamiento de 8 horas
Resumen en inglés This paper presents a study of the production of a synthetic zeolite of low-silica content by hydrothermal synthesis from Colombian kaolin. The statistical technique Response-Surface Methodology was used to find the optimum process conditions (i.e., molar ratios Na2O/SiO2 and H2O/Al2O3, time and temperature) and to ensure the quality of the zeolites obtained. The cation exchange capacity and the degree of crystallinity were used as response variables. The cation exchange capacity was determined following Standard NTC 5167. The mineralogical composition and microstructure of the zeolites produced were characterized through the application of scanning electron microscopy, X-ray diffraction and nuclear magnetic resonance. The results indicate that it is possible to obtain a good quality synthetic zeolite from the Colombian kaolin evaluated. A zeolite type A with a cation exchange capacity of 442 cmol/Kg, a value higher than that exhibited by the same type of zeolite imported for applications in the Colombian industry (i.e., 408 cmol/Kg), was obtained with the following processing conditions: molar ratios Na2O/SiO2 of 2.7, H2O/Al2O3 of 150, at temperature 66°C and processing time of 8 hours; yielded
Disciplinas: Ingeniería,
Química
Palabras clave: Ingeniería de materiales,
Química metalúrgica,
Metacaolín,
Zeolitas,
Síntesis hidrotérmica,
Capacidad de intercambio catiónico
Keyword: Engineering,
Chemistry,
Materials engineering,
Metallurgical chemistry,
Metakaolin,
Zeolites,
Hydrothermal synthesis,
Cation exchange capacity
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