Síntesis de zeolitas a partir de residuos sólidos de la industria nacional del carbón para la eliminación de cromo (cr) de efluentes industriales

Abstract

Las zeolitas son aluminosilicatos que pertenecen a la subclase de los tectosilicatos. Presentan grandes huecos en la estructura ocupados por iones de elevado radio y moléculas de agua, los cuales tienen una considerable libertad de movimiento, lo que permite el intercambio iónico y la rehidratación, lo que le confiere a las zeolitas una alta aplicabilidad en la industria como intercambiadores iónicos, además de poder ser utilizadas como tamices moleculares y catalizadores. En la presente investigación se sintetizaron diferentes tipos de zeolitas, principalmente Faujasita, Sodalita y zeolita P1, a partir de residuos generados por la combustión natural de los mantos de carbón como consecuencia de la alteración térmica (clínker natural); y por ceniza volante, generada en las termoeléctricas como un subproducto de la combustión de carbón donde este es una de las mayores fuentes de energía. Este estudio permite plantear el uso de estos residuos para mitigar el problema ambiental de la presencia de metales como cromo en aguas residuales. La síntesis de los materiales zeolíticos se efectuó haciendo uso de dos métodos de fusión alcalina (NaOH sólido- material de partida sólido y NaOH en solución acuosa-material de partida sólido) seguida por un proceso de envejecimiento (estático y ultrasonido) y posteriormente un tratamiento hidrotérmico. Se estudiaron los procesos de envejecimiento e hidrotérmico bajo tres tiempos distintos. Para caracterizar tanto el material de partida como los productos sintetizados, se utilizaron las siguientes técnicas analíticas: Difracción de rayos X (DRX), espectroscopia Infrarroja de Transformada de Fourier (FT-IR) y Microscopía Electrónica de Barrido (SEM). Se tomaron las zeolitas con las fases cristalinas más abundantes y de mayor calidad para estudiar su capacidad como removedores de iones Cr presentes en las aguas desechadas por una industria de Cromados y Niquelados mediante la técnica de espectroscopia de absorción atómica..