LISTA DE TABLAS Página Tabla 2-1 Elementos que dan coloración

LISTA DE TABLAS
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Tabla 2-1 Elementos que dan coloración al vidrio .......................................................... 26
Tabla 2-2 Composición de vidrios típicos (en porcentaje en peso). ................................ 27
Tabla 2-3 Características físicas y mecánicas típicas en escoria de cobre9 ..................... 38
Tabla 2-4 Composición química de diferentes escorias de cobre11 ................................. 38
Tabla 2-5 Producción mundial de cobre. ......................................................................... 42
Tabla 2-6 Consumo mundial de Cobre. ........................................................................... 43
Tabla 2-7 Usos de escorias a nivel mundial .................................................................... 44
Tabla 2-8 Tipos de residuos peligrosos que se encuentran como principales
contaminantes en sitios abandonados y/o ilegales en varios Estados de México. ........... 45
Tabla 3-1 Composición mineralógica general de las escorias37 ...................................... 51
Tabla 3-2 Composición mineralógica de la escoria 1E38 ................................................. 52
Tabla 3-3 Composición mineralógica de la escoria 2E38 ................................................. 52
Tabla 3-4 Composición mineralógica de la escoria 3E38 ................................................. 53
Tabla 3-5 Composición mineralógica de la escoria 4E38 ................................................. 53
Tabla 3-6 Formulación química de TeO4Na2 .................................................................. 54
Tabla 3-7 Formulación química para la obtención del vidrio .......................................... 54
Tabla 4-1 Características de color, textura y dureza de los vidrios obtenidos................. 63
Tabla 4-2 Microanálisis MEB/AXDE promedio en % en peso, obtenido en los vidrios a
partir de mezclas de Escorias, Pentòxido de Vanadio y Telurato de Sodio.................... 95
Tabla 6-1 Límites máximos permisibles (LMP) de metales en el extracto PECT ........ 100
Tabla 6-2 Intervalos de composición esperados de las escorias de cobre ..................... 103
Tabla 6-3 Resultados promedio y lixiviado promedio de escoria de cobre a 95% de nivel
de confianza ................................................................................................................... 104
Tabla 7-1 Tendencias de reutilización y aprovechamiento de escorias metalúrgicas en 28
países .............................................................................................................................. 108
Tabla 7-2 Tendencias de aprovechamiento de escorias ................................................. 109
RESUMEN
La disposición de material tóxico y peligroso como compuestos clorados, compuestos
radioactivos, residuos ricos en plomo, cadmio, entre otros; ha repercutido en el mundo
científico y tecnológico, dando origen a diversas investigaciones con el objeto de inertizar
y reciclar cualquier tipo de residuo. En este sentido los residuos inorgánicos procedentes de
la actividad industrial y metalúrgica pueden ser revalorizados en el contexto de un mundo
sostenible.
El reciclaje es el mejor camino para dar valor añadido a la inertización de todo tipo de
residuos,
La industria vidriera y cerámica aplica desde hace tiempo el reciclaje de sus propios
residuos (reciclaje intrínseco). Sin embargo es más difícil poner en práctica por parte de la
industria del sector cerámico el reciclado de desechos extrínsecos, que proceden de
procesos industriales diferentes. Así aunque la producción de materiales cerámicos y
vítreos es una de las mejores vías para la revalorización de residuos inorgánicos, no se ha
logrado aún su uso comercial.
Entre los residuos industriales se encuentran los productos vítreos (escorias y cenizas),
estos residuos vitrifican dando lugar a una red vítrea estable y tienen una composición de
óxidos similar a las encontradas en las materias primas convencionales de la producción de
cerámica y vidrio.
El objetivo de este trabajo de investigación es obtener vidrios, al combinar escorias de la
mina Mexicana del Cobre con el subproducto telurato de sodio y pentóxido de vanadio,
para ser caracterizado térmica y estructuralmente.
Los vidrios obtenidos se caracterizaron empleando las técnicas de: Espectroscopía de
rayos X, Espectroscopia de infrarrojo, Microscopía Electrónica de Barrido (MEB),
Análisis Térmico Diferencial (ATD) y Análisis Térmico Gravimétrico (TG)
Se obtuvieron vidrios de color negro, cuya variedad de tonos van de muy brillantes,
brillantes y poco brillantes.
Los patrones de difracción de rayos X obtenidos son amorfos confirmando la obtención
de vidrios.
En la espectroscopia de infrarrojo se observaron diferentes enlaces como Fe-O, Te-O, VO-V, V=O, Si-O-S, grupos TeO3 y TeO4, así como SiO2.
También se obtuvieron termogramas por ATD los cuales nos indican los efectos
exotérmicos y endotérmicos característicos de cada vidrio.
En el Análisis Térmico Gravimétrico (ATG) se observaron que existen pérdidas de
peso, así como volatizaciones debido a las impurezas propias de las escorias utilizadas
para la formulación de los vidrios de este trabajo de investigación.
Las micrografías obtenidas por Microscopía Electrónica de Barrido indican de manera
general la existencia de separación de fases (gotículas, poros, oquedades) distribuidas
sobre la matriz vítrea.
Con la culminación de este trabajo se exponen las posibilidades de investigación en el
reciclaje de residuos metalúrgicos mediante su inertización a través procesos de
vidriado; logrando así, la conversión de simples escorias en insumos industriales para la
fabricación de vidrios, aportando a su vez, desde el punto de vista ambiental y
sustentable una nueva alternativa.
ABSTRACT
Disposal of toxic and dangerous wastes, as chlorine and radioactive compounds, lead
and cadmium enriched residues, among others, had affected scientific and technological
world, promoting several investigations in order to inerting and recycle any type of
wastes. In this way the inorganic wastes from industrial and metal activity may be
revalued in the context of a sustainable world.
Recycling is the best way to give added value to the inerting of all types of wastes.
Glass and ceramic industry has applied internal recycling processes form their own
wastes in production. However, it is more difficult to implement external waste
recycling, from different industrial wastes 5.through the ceramic industry. So although
the production of ceramic and glass is one of the best ways for the inerting and
revaluation of non-organic wastes, this is not currently used in the mining sector.
Among the industrial waste include glass products (slag and ash), these residues vitrify
producing a stable vitrified glass network whit similar oxides composition as those
found in conventional raw materials used for the ceramics and glass production.
The main goal of this research work is to obtain glass, combining Mexican slag Copper
Mine with the byproduct telurato of sodium and vanadium pentoxide, to be structurally
and thermally characterized.
The glasses were characterized using X-ray spectroscopy, infrared spectroscopy,
scanning electron microscopy (SEM), Differential Thermal Analysis (DTA) and Thermo
Gravimetric analysis (TG) techniques
Glasses were obtained in black, whose variety of tones ranging from very bright, shiny
and dull, the technique of X-ray diffraction indicates that they are amorphous
compounds,
Infrared spectroscopy indicates the presence of different bonds as: Fe-O, Te-O, V-O-V,
V=O, Si-O-S, and TeO4 TeO3 groups, and as SiO2.
Thermograms were also obtained by ATD technique, which indicate the exothermic and
endothermic effects characteristic of each glass.
Thermogravimetric analysis (TG) showed that there are large weight losses and
volatilized due to impurities from the slag used in the formulation of the windows of this
research.
Micrographs made by scanning electron microscopy generally indicate the existence of
phase separation of small droplets distributed over the glass matrix.
With the completion of this work presents the possibilities of research in the metallurgical
waste recycling through its inerting through the glazing process, thus giving a simple
conversion of industrial inputs slag for the manufacture of glass, giving your time since the
environmentally sustainable and a new alternative.