Elaboración Y Caracterización De Bloques Cerámicos Extruídos Usando Cenizas De La Combustión De Carbón A Escala De Laboratorio

Abstract

Ashes resulting from the combustion of coal used to feed the hive furnaces of the ceramic industry of Norte de Santander, contain potentially hazardous pollutants for the environment and have no practical application so far, for that reason they become a waste material. In this study, a formulation was developed to make a ceramic material composed of a mixture of clay from Norte de Santander (Colombia) and ash residues from the combustion of coal used to feed hive kilns in the region, which were added in proportions of 10, 20 and 30% w/w, forming prototype mixtures of extruded and sintered ceramic blocks in a temperature range between 900 to 1100 ° C, with gradients of 50 ° C. FTIR-ATR was used to identify the presence of different functional groups and the mineralogical composition was studied by DRX of the raw materials; Likewise, the technological behavior of the developed mixtures was evaluated. The results allowed to select the mixture in which 10% of coal ashes and a cooking temperature of 950 ° C were added, since it has a percentage of water absorption and a compressive strength according to the ranges established by the Colombian standards, generating as an added value the lightening and reduction of the cooking temperature, becoming an alternative of innovation and development that can be used in the production processes of traditional materials of the region with an ecological seal.

Las cenizas producto de la combustión del carbón utilizado para alimentar los hornos colmena de la industria cerámica de Norte de Santander, contienen contaminantes potencialmente peligrosos para el medio ambiente y hasta el momento no tienen ninguna aplicación práctica, por lo cual, se convierten en un material de desecho en el departamento. En este estudio, se desarrolló una formulación para realizar un material cerámico compuesto de una mezcla de arcilla de Norte de Santander (Colombia) y residuos de cenizas provenientes de la combustión del carbón utilizado para alimentar hornos colmena de la región, las cuales fueron adicionadas en proporciones de 10, 20 y 30% en peso, conformando con las mezclas prototipos de bloques cerámicos extruídos y sinterizados en un rango de temperatura entre 900 a 1100 °C, con gradientes de 50°C. Se usó FTIRATR para identificar la presencia de diferentes grupos funcionales y se estudió la composición mineralógica mediante DRX de las materias primas; así mismo, se evaluó el comportamiento tecnológico de las mezclas desarrolladas. Los resultados permitieron seleccionar la mezcla en la que se agregó el 10 % de cenizas de carbón y una temperatura de cocción de 950 °C, ya que presentó un porcentaje de absorción de agua y una resistencia a la compresión acorde a los rangos establecidos por las normas colombianas, generando como valor agregado el aligeramiento y reducción de la temperatura de cocción, convirtiéndose en una alternativa de innovación y desarrollo que se puede utilizar en los procesos de producción de materiales tradicionales de la región con un sello ecológico