Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales
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Browsing Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales by browse.metadata.advisor "Ardila Santamaría, Nadia Mayerly"
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Item Estudio de la elaboración de recubrimientos cerámicos por proyección térmica empleando baterías desechadas(Universidad Industrial de Santander, 2023-05-29) Acevedo Pineda, Karen Nathalia; García Ortiz, Sirley Tatiana; González Hernández, Andres Giovanni; Delvasto Angarita, Pedro Luis; Ardila Santamaría, Nadia Mayerly; Rincón Ortiz, Mauricio; Blanco Vásquez, Sergio IsmaelEl presente trabajo se enfocó en la elaboración de tres tipos de recubrimientos cerámicos sobre ladrillos refractarios, a partir de fritas de vidrio fabricadas con óxidos de cobalto (LiCoO2), extraídos de los cátodos de las baterías ion-litio (LIBs) de teléfonos celulares desechados, por medio de la técnica de proyección térmica con llama oxiacetilénica variando la distancia de proyección. Se determinó la formulación adecuada para la obtener las fritas de vidrio y los parámetros necesarios para la proyección térmica. Se realizaron análisis tales como, colorimetría, espesor de recubrimiento, viscosidad y caracterización por microscopia electrónica de barrido (MEB) y espectroscopia de energía dispersiva (EDS) para la caracterización de los recubrimientos. Con las morfologías presentadas en las microestructuras obtenidas mediante el análisis MEB, se demostró que la obtención del recubrimiento con mejor calidad estética, buena homogeneidad en su superficie, mayor adherencia, baja porosidad, y con un espesor promedio de 370 μm, se dio a una distancia optima de 10 cm durante la proyección y con una materia prima obtenida en proceso de vitrificación previa de los polvos catódicos de las baterías, siendo esta la muestra M3. Finalmente se determinó que la proyección térmica de las fritas de vidrio que contienen el óxido de cobalto obtenido y recuperado de baterías de teléfonos celular desechadas es un proceso viable para la producción de piezas cerámicas con recubrimientos coloreados.Item Lixiviación del manganeso en pilas alcalinas empleando lixiviantes basados en citratos(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-01) Alvis Julio, Luis Fernando; Delvasto Angarita, Pedro Luis; Ardila Santamaría, Nadia Mayerly; Güiza Argüello, Viviana Raquel; Valencia Zapata, Mayra ElianaEl manejo de baterías y residuos electrónicos se ha vuelto un reto crucial debido a los impactos ambientales negativos derivados de su eliminación incorrecta. La liberación de sustancias tóxicas como metales pesados en el suelo y en los cuerpos de agua plantea un grave riesgo tanto para el entorno natural como para la salud pública. En el desarrollo de este proyecto de investigación se realizaron un conjunto de lixiviaciones bajo las directrices de un diseño experimental haciendo uso de Minitab® 22 como software de análisis estadístico. Se realizó el estudio teniendo en cuenta diferentes variables (concentración de medio lixiviante, aditivos reductores y acidificantes, tamaño de partícula) para observar cómo influenciaban en el proceso de recuperación del manganeso (Mn). Se utilizó como medio lixiviante un ácido orgánico como el ácido cítrico, aditivos como H2O2, HCl y Fe0, también, se utilizaron dos tamaños partículas comparativo. Las soluciones obtenidas luego del proceso de lixiviación fueron sometidas a diferentes pruebas de caracterización, entre ellas se encuentra: UV-VIS, AAS, DRX, SEM, y FTIR. Las cuales demostraron que H2O2 y HCl son factores influyentes para la transformación del manganeso a su forma más soluble Mn2+. No obstante, el Fe0 actuó como un agente reductor, oxidándose de Fe2+ a Fe3+ y liberando electrones que redujeron al manganeso de estados de mayor oxidación (Mn3+ o Mn4+) a Mn2+. Por último, se observó que al haber una disminución en el tamaño de partícula en el proceso hay una mejoría en el proceso de recuperación debido a que hay un aumento en el área de contacto con el medio lixiviante.Item Preparación de Óxidos Metálicos Mediante Sol-Gel Empleando Desechos de Batería como Materia Prima.(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-10) Camargo Alvarado, Iliana Beatriz; Díaz Cristancho, Julieth Tatiana; Ardila Santamaría, Nadia Mayerly; Delvasto Angarita, Pedro Luis; Coy Echeverría, Ana Emilse; Cordoba Tuta, Elcy MaríaEl reciclaje de baterías de iones de litio (LIB) ha adquirido relevancia debido a su uso en dispositivos móviles y vehículos eléctricos. Si bien las técnicas hidrometalúrgicas son frecuentemente empleadas para su reciclaje, la recuperación de metales como litio, cobalto, manganeso y níquel requiere procesos de extracción por solventes, lo que aumenta los costos y demanda personal especializado. Una alternativa es la resíntesis de óxidos metálicos de menor complejidad para otros usos industriales, como la obtención de pigmentos cerámicos. Este estudio explora la obtención de óxidos metálicos desde la recolección de baterías agotadas, pretratamientos mecánicos y físicos, el procesamiento de los residuos mediante lixiviación con ácido cítrico para extraer metales como Co, Ni y Mn, el uso del método Pechini para la gelificación de los metales recuperados, la calcinación del material y finalmente su caracterización usando técnicas como FTIR, XRD, SEM y FRX. Los resultados fueron evaluados usando una matriz de criterios múltiples, lo que permitió identificar la ruta de síntesis basada en polyvinylalcohol como la más efectiva, debido a sus propiedades favorables y controladas en comparación con otras combinaciones. En conclusión, este estudio marca un avance significativo en la obtención de óxidos metálicos a partir de residuos de baterías LIB mediante la técnica sol-gel. Los resultados confirman la factibilidad del proceso y su potencial para la producción de materiales cerámicos sostenibles, abriendo nuevas oportunidades en el campo de la ingeniería de materiales y la gestión de residuos, bajo un enfoque de sostenibilidad y economía circular.