Proceso de Vitrificación

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PROCESO DE VITRIFICACIÓN INTRODUCCIÓN: Los materiales vitrocerámicos, formados por una o más fases cristalinas y una fase vítrea residual, son sólidos policristalinos obtenidos por un proceso de vitrificación controlada. El concepto de cristalización controlada de un vidrio implica la separación de una fase cristalina en forma de pequeños cristales, estando el número de cristales, su velocidad de crecimiento y su tamaño final controlados por un tratamiento térmico. Desde su descubrimiento los materiales vitrocerámicos han experimentado un gran desarrollo tecnológico que ha dado lugar a una amplia gama de productos con numerosas aplicaciones industriales. Así, los materiales vitrocerámicos son utilizados en el campo de la microelectrónica, microondas, astronomía, telecomunicaciones y biomedicina. El desarrollo industrial experimentado en las últimas décadas ha originado la generación de grandes cantidades de residuos inorgánicos de naturaleza diversa, tales como cenizas volantes, escorias y lodos. Algunos de estos residuos contienen cantidades

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TECNOLOGIA DEL VIDRIO

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PROCESO DE VITRIFICACIN INTRODUCCIN:Los materiales vitrocermicos, formados por una o ms fases cristalinas y una fase vtrea residual, son slidos policristalinos obtenidos por un proceso de vitrificacin controlada. El concepto de cristalizacin controlada de un vidrio implica la separacin de una fase cristalina en forma de pequeos cristales, estando el nmero de cristales, su velocidad de crecimiento y su tamao final controlados por un tratamiento trmico. Desde su descubrimiento los materiales vitrocermicos han experimentado un gran desarrollo tecnolgico que ha dado lugar a una amplia gama de productos con numerosas aplicaciones industriales. As, los materiales vitrocermicos son utilizados en el campo de la microelectrnica, microondas, astronoma, telecomunicaciones y biomedicina. El desarrollo industrial experimentado en las ltimas dcadas ha originado la generacin de grandes cantidades de residuos inorgnicos de naturaleza diversa, tales como cenizas volantes, escorias y lodos. Algunos de estos residuos contienen cantidades apreciables de elementos txicos como Pb, Cr, Cu, Zn, Cd y Hg por lo que son considerados como residuos txicos y peligrosos. En la actualidad estos residuos se encuentran almacenados en depsitos o contenedores especiales dentro de las fbricas que los originan y en ocasiones son depositados en vertederos incontrolados con el consiguiente riesgo de contaminacin ambiental.Una forma de paliar los problemas sociales y medioambientales asociados a la produccin y vertido de residuos industriales es desarrollar un proceso que permita reciclar los residuos a travs de su transformacin en materiales tiles. En este sentido se han propuesto numerosas soluciones como el uso de estos residuos como materiales de construcci, catalizadores y pigmentos, refractarios, material puzolnico y materiales vitrocermicos.El objeto de este trabajo es mostrar los resultados obtenidos por los autores en los ltimos aos en el tratamiento a elevada temperatura de residuos industriales de diversa naturaleza (lodos de la hidrometalurgia del zinc, cenizas volantes de centrales trmicas, cenizas y escorias de plantas de incineracin de residuos slidos urbanos) para obtener materiales vtreos y vitrocermicos con propiedades adecuadas para ser utilizados como materiales de construccin.MARCO TERICO PROCESO DE VITRIFICACINDespus de procesar trmicamente los residuos mezclados con slice, xido de sodio y xido de calcio de manera continua, y en un reactor de vitrificacin se funde todo a una temperatura entre 1300 y 1500 C, y el resultado final es un producto vtreo y moldeable de color oscuro, parecido a la obsidiana, que es un vidrio natural. El proceso de vitrificacin aqu propuesto se inicia con la recoleccin de residuos industriales peligrosos, contina con su transporte legal, la consecuente recepcin en la planta piloto, el proceso de tratamiento de vitrificacin y, finalmente, la obtencin de productos inertes con potencial para ser comercializados como materiales de construccin.Los componentes resultantes son totalmente inertes y el producto final es estable a lo largo del tiempo; un ejemplo de ello es que no se empez a pensar en esta tecnologa hasta despus de investigar y comprobar una adecuado funcionamiento para eliminar la toxicidad de residuos peligrosos.COLORES, ROJO, ROSADO Y MARRN Los rojos son los ms difcil de conseguir en cermicas. Es imposible obtener rojo brillante en produccin regular a elevada temperatura. Sin embargo, los rosados marrones se logran fcilmente. Hay varias maneras de obtener los colores rojos como veremos en este apartado. Rojo de xido frrico:Estos colores no suelen ser estables por encima de los 100C. por lo cual se usan mucho sobre el vidriado. A principio del siglo IXX en apris se logro dolores brillantes y reproducilbles para aplicar mel vidriado calcinado sulfato ferroso a una serie de temperaturas controlados y mesclados del exido ferroso resultante con unnfundente de:Sile 4gPlomo rojo ..12gBrax .3En la proporcin de 86% de fundente por 14 de xidos frrico. Parce que el fundente estabiliza el Fe2O3, por que la combinacin admite temperaturas superiores a lade de calcinacin sin cambio de color. Los colores van del anaranjado al rojo vila ceo ascuro, pasando por el rojo sangre a media que aumenta la tempeatura de calcinacin . eso se debe sin duda, al tamao de las pariculas de oxido frrico. La temperatura de calcinacin de los colores es.

temperaturacolor

600Anaranjado

700Escarfata

800Rojo violceo

900Rojo violceo oscuro

1000Gris

Hay muchos minerales que pueden calcinarse para obtener buenos pigmentos rojos. Muchos de ellos llevan nombres comerciales como los de rojo posiciones de ZrO2, Fe2O3 rojo radhian de rhodes, ray. Ha encontrado como la loza sanitaria. Una patente de harshaw describe los colorantes de le oxido frrico sirve como colorante de pastas para dar rojos, pero de tonos poco brillantes. La mxima temperatura no debe superar los 1050 o 1100C para que no se forme silicato ferroso oscuro. En el color influye la composicin de la pasta, como indica seger, quien observo que la cantidad de Al2O3 no debe superar el triple de las ixido frrico y que le oxido de calcio y del manganeso no deben sumar ms del 1% del total, de lo contrario se blaquea rojo a un color bigie.PROCEDIMIENTOS:Para la realizacin de dicho proceso se tuvo que seguir los siguientes pasos Disposicin de la materia prima ( cermico de arcilla) Materia vifrijicantes.Materiales y equipos: Vaso de precipitacin (250ml) Una varilla Una balanza analtica Slice (SiO2) Oxido de plomo (PbO) xido de hierro (FeO) Carbonato de plomo (PbCO3) Brax (Pb2O5) Cloruro de sodio (NaCl) Finalmente el horno para verificar, el objeto cermico 900C.PREPARACIN DEL ESMALTE ROJO:Segn la recopilacin de datos del libro de cermicas de NORTHON, en ello se muestra el proceso que debe seguir llegar a preparar el esmalte rojo. PbO = 18g SiO2 = 4g Brax = 4g NaCl = 2gEl peso del material vitrifcate representa en peso el 86% y todo lo anterior actua como fundente Ahora el 14% en peso es el FeO ( ocre rojo).Una vez obtenido el peso del material se pasa el siguiente proceso:1. Todo los materiales constituyentes del vidrio se vierten en un vaso de precipitacin 2. Proporcionado el material en el vaso, en el vaso, se homogeniza toda mescla con la ayuda para la preparacin del esmalte.3. Luego se vierte agua para la preparacin del esmalte.4. Seguidamente con la ayuda de un pincel se pinta el objeto cermico con el esmalte rojo.5. El objeto pintado se le deja secar en la intemperie a la temperatura del ambiente.6. Finalmente los objetos pintadas con el esmalte rojo se pone en el horno para que se realice el proceso de vidriado.FUNCIN DE LOS MATERIALES DEL VIDRIADO De cada uno de los materiales que se emplean para la preparacin del esmalte rojo, tiene una funcin en el proceso de vidriado, tal vez el caso del pesado de cada uno con respecto a la funcin que cumplen.PbO: Este material tiene una coloracin amarillo intenso, cuyo peso es de 18g que acta como fundente principal.SiO2: su presencia es de suma importancia, debido a que este material le da esa caracterizacin de restriccin y su propiedad de refractariedad.Brax : un material de color blanco que tambin acta como fundente secundario.NaCl: se agrega en mnima cantidad con el fin de romper su enlace fuerte que tiene la slice de modo que el vidrio tiene una red cristalina tetradrica Feo este material se agrega, con el fin de dar le la coloracin correspondiente.

MOLIENDA DE LA MUESTRA

PESADO DE LA MUESTRA

PINTADO DEL CERMICO