Síntesis y caracterización de zeolitas tipo faujasita a partir de subproductos de la combustión del carbón por el método de fusión alcalina

Abstract

Las zeolitas son aluminosilicatos cristalinos de elementos de los grupos 1 y 2. Su alto valor de capacidad de intercambio catiónico (CEC, cation exchange capacity) le confiere a las zeolitas una alta aplicabilidad en la industria como intercambiadores iónicos, además, pueden ser utilizadas como tamices moleculares y catalizadores. En la presente investigación se sintetizaron zeolitas, principalmente Faujasita, a partir de residuos generado por la combustión natural de los mantos de carbón como consecuencia de la alteración térmica (clinker natural); y la ceniza volante, generada en las termoeléctricas como un subproducto de la combustión de carbón donde este es una de las mayores fuentes de energía. Esto permite plantear el uso de estos residuos para mitigar problemas ambientales. La síntesis de la Faujasita se efectuó haciendo uso de la fusión alcalina seguida por tratamiento hidrotérmico. El proceso de síntesis fue investigado en función del tiempo y la temperatura en el tratamiento hidrotérmico. Para caracterizar tanto el material de partida como los productos sintetizados, se utilizaron las siguientes técnicas analíticas: Difracción y Fluorescencia de Rayos-X (DRX y FRX), espectroscopía Infrarroja de Transformada de Fourier (FT-IR) y Microscopía Electrónica de Barrido (SEM). Para la cuantificación de las fases encontradas en los materiales de partida y en los productos, se utilizó difracción de rayos X empleando el método de Rietveld. Los resultados obtenidos en este estudio indican que puede ser sintetizada Faujasita como fase única a partir de clinker natural.