Granulación vía humeda de nanopartículas de silice pirogénica y cálculo de su resistencia mecánica por medio de un ensayo compresión uniaxial de lecho

Abstract

La temperatura de la Tierra viene creciendo notablemente y los científicos prevén aumentos más indeseables, cambios climáticos que afectarían principalmente a los países subdesarrollados. La concentración de gases en la atmosfera es importante para mantener el equilibrio energético de la misma, pero la deforestación y quema de combustibles fósiles aumentan esas concentraciones en valores muy preocupantes generando el efecto invernadero, uno de esos gases es el dióxido de carbono cuyo origen es principalmente antropogénico. Varias tecnologías para el tratamiento de gases de combustión utilizan procesos de adsorción en las principales fuentes de emisión, especialmente donde el combustible fósil es usado. Algunos de los materiales adsorbentes que se destacan son las zeolitas y sílices; la eficiencia de los procesos de adsorción está directamente relacionada con su alta porosidad y elevada área superficial. La conformación nanométrica de estos materiales adsorbentes dificulta el aprovechamiento de sus propiedades, granular las nanopartículas y otorgarles una adecuada resistencia permitiría utilizarlas en ambientes exigentes. En este proyecto de investigación fue realizado un proceso de aglomeración por vía húmeda para obtener monolitos de sílice pirogénica en formato cilíndrico y esférico para diferentes concentraciones de aglutinante. Para la obtención de los cuerpos cilíndricos se utilizó la técnica de extrusión, y para los cuerpos esféricos fue utilizada la técnica de extrusión-esferoidización. Posteriormente, la resistencia mecánica fue calculada por medio de un ensayo de compresión uniaxial de lecho. Los cuerpos esféricos presentaron mayor resistencia mecánica que los cuerpos cilíndricos. Los monolitos obtenidos no contienen aglutinante después del tratamiento térmico. Entre mayor fuese la cantidad de aglutinante mezclado con las muestras, mayor fue la resistencia mecánica obtenida. La muestra tratada térmicamente a 500°C (6 horas) presentó mejor resistencia mecánica que la muestra tratada a 800°C (1 hora). La muestra sin tratamiento térmico presentó mejor resistencia mecánica que la zeolita.