Date post: | 06-Nov-2015 |
Category: |
Documents |
Upload: | pablo-osbaldo-mauricio-cortes |
View: | 241 times |
Download: | 0 times |
ntesisdeArcillaAninicaapartirdeCenizaVolanteysuAplicacinenlaRemocindeCromoVIEdison.Gil
El presente estudio muestra unmtodosimpley econmicoparalaremocindeCr(VI) delos desechoslquidos.El estudioselleva caboen dosetapas,una primeraetapaconsistienla sntesis de la arcilla aninica, utilizando
"cenizavolante"como materiaprima, la cuales un material de desechoprovenientedelos hornos de combustin del carbn; en
la otra etapa se realiz el proceso deremocin de Cr(VI), empleando la arcillaaninica como adsorbente,arrojando resul-tados satisfactorios.
INTRODUCCIN
El cromo se encuentrausualmenteen aguasresiduales industriales, principalmente en
Edison Gil Pavas.Departamentode IngenieradeProcesos,UniversidadEAFIT.
E-mail:[email protected]
SntesisdeArcilla Aninica a partir de CenizaVolantey suAplicacinen la RemocindeCromoVI
enfrentanlos pasesindustrializados.Cientosde miles de toneladasde residuos slidos se
generan anualmente como resultado de la
manufacturade diferentesbienesy servicios.
Las cenizasvolantespertenecena estegnerode contaminantesslidos, los cuales cons-
tituyen un subproducto de los hornos decombustindelcarbn.En el presenteestudio
se empleaarcilla aninicasintetizadaa partirdecenizavolantepara la remocindeCr(VI),
estesistemareducelos costos,especialmente
porque la materia prima utilizada esabundantey econmica.La cenizavolantese
El Instituto Nacional para la Salud y utiliza parcialmentecomomateriaprima para
SeguridadOcupacional . la produccindecemen-. LaAgenclaparaJaInvestipeindelCneer .
(NIOS), recomIendaque a'(D~ .Id . . ...nm. .. to, concretoy bnquetas,'~""h coa!.erael cromo,""}COMOUDlos niveles de Cr (VI) poderoso... ~q- mOdlJ:id.el entreotros.Una fraccindeben reducirse a con- proeesoideintel'pnPdQDddQNA.,.eausandode la cenizavolante hacentracionesde 10-3mg/ graadesabetndoDes~romos~r..rotrQ encontrado usos muym3. Consecuentemente, ~o,laprescmeiadeestemetlleaas:agrandes especialesen la industriala remocin de Cr (VI) problemalenelDleCllo8lbbieute. espacial, debido a la
de aguas residualesin- -::. - - - ~~.::::- ~-.::. . naturalezade las cens-dustriales es un tema de investigacinde fera,staspuedenserutilizadasparaproducirgran inters en la actualidad. materialaislanteliviano,elcualseha utilizado
en los transbordadores espaciales.Actual-mentela cenizatambinha encontradousos
enla sntesisdezeolitas(3), (4), (5).
industrias de electroplateado,curtiembresytextileras, entreotras. Los efluentesde estas
industrias puedencontener concentracionesdecromodesdecientosdemg/L.
La Agencia para la Investigacindel Cncer(IARC), considera el cromo (VI) como un
poderosoagentecarcinognicoquemodificaelprocesode interpretacindel ONA, causando
grandesaberracionescromosmicas.Por otrolado, la presenciadeestemetalcausagrandes
problemasenelmedioambiente.
Parala remocindeCr(VI) deaguasresiduales
hay varias propuestas, entre las cuales seincluyen diferentesprocedimientosqumicos
basadosen la reducciny la precipitacin,laadsorciny el intercambioinico,entreotros.Sin embargo,aunque la efectividadde estosprocedimientosha sido suficientementepro-
bada, presentan algunos inconvenientesylimitaciones debido al alto volumen de
solucionesacuosas de hidrxido de cromo
coloidal manipulado o costo relativamentealto (1),(2).
Por otro lado,la disposicinderesiduosslidos
es uno de los mayores problemas que
Reardony colaboradores(6), propusieron la
adicin de dolomita, CaMg(CO3)2y cal viva,
CaO o cal apagada,Ca(OH)2'a los residuosslidos industriales, tales como la ceniza
volante, con el fin de proporcionarlescarac-tersticasalcalinasy de estaforma reducir laconcentracin de boro en los lixiviados.
Ocasionalmente,ellossedieroncuentadequedicha adicin converta el material en una
arcilla aninica, aunque su principal inters
era utilizar la tcnica para reducir las
concentracionesdebora en los lixiviados (6).
-
Revista UniversidadEafit. Octubre- Noviembre- Diciembre 1998
El objetivo principal de ste estudio es lautilizacin dela arcilla aninicaen la remocin
de Cr(VI).
Para la remocindeCr(VI) deaguasresl-doaJesbayv8rias'Propuestas,entrewcwesse inelnyen diferentes procedimientosquimicos basados en la reduccin y laprecipitadn,la ad~rcinyel inter~Jqbipinico,entreotros.Sin embargo,aunquelaefectividaddeestos'ProcedinJieptos... sidpsuficientementeprobada,presentanalgunosibconvenientesy IiJnitaclonesdebidoal altOvolumende solucionesacuosasde hidrxido
de cromoeoloidal mani'(lUladoO costOrelativamentealto. .
MATERIAL Y MTODO
La muestra de ceniza volante utilizada en el
presenteestudio se obtuvo de las calderasdela empresade textiles Fabricato de Medelln,que utiliza carbn de las minas de Amag,Antioquia. La ceniza volante est constituidapor partculas esfricas con un dimetropromedio malla 100. Los principalesconstituyentes inorgnicos de las cenizasvolantes,ademsdel material carbonceo,son
aluminosilicatos, mullita, hematita, cuarzo y
algunos xidos que se encuentran enproporciones menores.
El anlisis de difraccin de rayos X se utilizpara caracterizar la ceniza volante y ademspara observar los cambios que sufre elmaterial al ser transformado en arcillaaninica. Este se llev a cabo en un
difractmetro marca Rigaku, tipo Miniflex,medianteradiacin decobre (CuKa) a 40 kV Y
30 mA Y un barrido de 2o/minuto. La Figura
1 (superior) muestra el anlisis de difraccin
derayos X de la cenizavolanteoriginal, dondesehaceevidentela cristalinidaddel material y
seobservala presenciadecuarzo (O) y mullita(M). La Figura 1 (inferior) muestra el patrnde difraccin de la arcilla aninica, donde se
advierteun cambiodefasey aparecenlos picoscaractersticosde la dolomita (D), hidrocalcita
(H), calcita(C) y brucita (B).
Lo que en el presente estudio se denominaarcilla aninicasepreparpesando36 gramosde ceniza volante, 10.8 gramos de dolomita,10.8 gramos de lima (CaO) y adicionando 72mI de agua desionizada, la mezcla se agitdurante docehoras, el slido sefiltr y selavcon agua desionizaday finalmente se secauna temperaturade50C.El difractgramadelproducto obtenido se puede observar en laFigura 1(inferior).
La solucin de cromo utilizada fue dicromato
de potasio con una concentracin de cromoinicial de 250 mg/L. Los anlisis qumicos serealizaron por colorimetra, en un Spectronic20, Bausch & Lomb, empleando el mtodorecomendadoen el Standard Methods (7). La
dolomita empleada fue suministrada porMinerales Industriales.
ACTIVACIN DE lA ARCILlA
Los mtodosempleadospara la activacin dela arcilla fueron los siguientes:(8)
. Con HCIINRelacin:arcilla/HCl= 1 gramo/5 mILa operacinserealiz a 95Ca reflujo. Laarcilla semezclcon HCl y seagit duranteuna hora. Luegosefiltr y el slidoobtenidose lav con agua desionizada,finalmentese
seca una temperaturade 110C.
-
SntesisdeArcilla Aninicaa partir de CenizaVolantey suAplicacinen la RemocindeCromoVI
FIGURA 1
Patrn de difraccin de rayos X de la ceniza volante original (arriba)y arcilla aninica (abajo). M(mullita), Q(cuarzo), D(dolomita),
H(hidrocalcita), C(calcita) y B(brucita).
Q
Q
~
~~~
Q
D
~-tJ'}Z~E-