Aplicaciones de los nutrientes tecnológicos en la industria cerámica del área metropolitana de Cúcuta
Publicado
December 1, 2018
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Derechos de autor 2018 editorial-ufps
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ISBN
978-958-771-704-4
ISBN
9 789587 717044
ISBN
https://doi.org/10.22463/9789587717044
Fecha de publicación
2018
Cómo citar
Sánchez Molina, J. ., Antonio Corpas, F. ., & Álvarez Rozo, D. C. . (2018). Aplicaciones de los nutrientes tecnológicos en la industria cerámica del área metropolitana de Cúcuta. editorial-ufps. https://doi.org/10.22463/9789587717044
Autores/as
Diana Carolina Álvarez Rozo
Universidad Francisco de Paula Santander
https://orcid.org/0000-0002-1725-5750
Palabras clave:
Industria cerámica – Cúcuta
Industria de la arcilla – Cúcuta
Aprovechamiento de residuos industriales
Resumen
El trabajo de investigación desarrollado está enmarcado dentro de la estrategia de la economía circular, es decir, la reducción tanto de la entrada de materiales como de la generación de desechos de un proceso antrópico. En este caso particular,
la estrategia se ha querido aplicar al sector cerámico que converge en la zona metropolitana de Cúcuta, Colombia. El proceso experimental fue propuesto a fin de establecer la viabilidad de sustituir parte de la fracción mineral usada en la actualidad (material arcilloso) por residuos provenientes de otros sectores económicos de la región: específicamente, residuos agroindustriales como el cisco de café y la cascarilla de arroz y residuos de procesos de combustión (cenizas) de carbón mineral en termoeléctrica y de los mismos hornos empleados para la cocción de los productos cerámicos en la región (horno colmena). Todas las materias primas fueron caracterizadas mediante el uso de técnicas como la difracción de rayos X (DRX), la fluorescencia de rayos X (FRX), la microscopia electrónica de barrido (MEB), el análisis termogravimétrico (TG)
y la calorimetría diferencial de barrido (DSC). Los cerámicos elaborados fueron producidos a escala de laboratorio utilizando
el conformado por extrusión como técnica de moldeo. Varias pastas cerámicas fueron usadas a partir de la modificación del contenido de residuo en la pasta, y la concentración másica del residuo estuvo entre el 5% y el 20%. En el caso de las cascarilla de arroz se incluyó una variable adicional, que fue el tamaño de grano del residuo (pasante malla —Tyler— 16, 80 y 200). El proceso de cocción fue realizado en atmósfera oxidante haciendo uso de un horno con calentamiento por resistencia eléctrica. Se emplearon diferentes temperaturas de cocción (entre 900 °C y 1.200 °C) a fin de evidenciar la influencia de esta variable en las propiedades tecnológicas (contracciones de cocción, porcentaje de absorción de agua, resistencia mecánica a la flexión y resistencia a la abrasión profunda de probetas no esmaltadas) de los cerámicos obtenidos. Los análisis físico-cerámicos
dejaron en evidencia que concentraciones superiores al 10% no favorecen la obtención de cerámicos que cumplan los requisitos mínimos reportados en la literatura en cuanto a resistencia mecánica del material, incluso en altas temperaturas. Los mejores resultados fueron obtenidos con la ceniza de la central termoeléctrica y con el cisco de café. Se realizó una caracterización de los cerámicos mediante DRX y MEB, así como mediciones de conductividad térmica, a fin de explicar el comportamiento obtenido en las propiedades tecnológicas evaluadas, permitiendo así tener una correlación con la microestructura del material a medida que se incrementa la temperatura de cocción. Por otra parte, análisis de flujo de calor (DSC) demuestran que el proceso de sustitución de arcilla por los residuos propuestos permite un aporte energético al sistema debido a la oxidación de la materia orgánica presente en todos los materiales sustitutos. Además, la modificación del agua físicamente absorbida en la pasta cerámica conformada y la reducción del contenido de caolinita (específicamente en la deshidroxilación de esta fase cerca de los 500 °C) conllevan a reducir el requerimiento de energía en el horno. De igual forma, efectos de disminución de la conductividad térmica del cerámico y otras variables analizadas permiten inferir el potencial de estos cerámicos para disminuir el consumo energético una vez puestos en obra.
Capítulos
-
Preliminares
-
Capítulo No.1Incorporación de los nutrientes tecnológicos en la industria cerámica del área metropolitana de cúcuta de cúcuta
-
Capítulo No.2características de las materias primas empleadas
-
Capítulo No.3Caracterización de las materias primas
-
Capítulo No.4efecto de la concentración de nutrientes tecnológicos sobre las principales variables tecnológicas de un material cerámico
-
Capítulo No.5efecto de la concentración del nutriente tecnológico sobre la microestructura del material cerámico seleccionado (CT10)
-
Capítulo No,6efecto de la concentración del nutriente tecnológico en la capacidad de aislamiento térmico del material
-
Capítulo No.7Efectos energéticos/ambientales de la presencia del nutriente tecnológico en el material cerámico de mejor comportamiento
-
Capítulo No.8Efecto económico del uso de nutrientes tecnológicos
-
Bibliografia
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