Valoración de un residuo minero rico en óxidos de silicio mediante su transformación hacia zeolitas a través de un proceso hidrotérmico (2014)
La transformación de un residuo sólido, producido por la actividad minera desarrollada por la empresa Agregados Cantarrana, en zeolitas mediante procesos de conversión directa e indirecta fue el objetivo del presente trabajo. La selección de zeolitas como el objetivo de la conversión fue motivada por la composición del residuo caracterizada por la presencia mayoritaria de óxidos de silicio. Los procesos investigados emplearon pseudobehmita, sintetizada a partir de la hidrólisis de alcóxidos de aluminio, como la especie donora de los iones aluminatos al medio de reacción. La primera parte del proyecto evaluó procesos de conversión directa del residuo mediante tratamiento hidrotérmico alcalino desarrollado bajo temperatura elevada (180 oC); este tipo de procesos llevaron a la síntesis de zeolitas tipo analcima y cancrinita, las cuales no presentan mayor interés en la remoción de metales debido a sus propiedades físico-químicas. Con el fin de ampliar el número de tipos de zeolitas obtenidas, procesos de conversión indirecta, enfocados en la producción de un donor de silicatos soluble a partir del residuo minero, fueron estudiados; la conversión indirecta abarcó la producción de silicato de sodio, a partir del residuo, y la posterior neutralización de este en la producción de sílice precipitada. La sílice precipitada junto con la boehmita fueron empelados como los donantes de silicatos y aluminatos solubles, respectivamente, en la síntesis del hidrogel precursor de zeolitas. Finalmente, la zeolitización indirecta involucró la cristalización hidrotérmica del hidrogel precursor, bajo condiciones moderadas de temperatura, hacia zeolitas tipo Na-X, Na-A y Na-P1. De estas zeolitas, el material tipo Na-X fue evaluado en la remoción de plomo de soluciones acuosas sintéticas; la remoción del metal para soluciones con concentraciones iniciales de 23 y 47 ppm, se efectuó totalmente para tiempos inferiores a 40 min.