DISEÑO DE PRODUCTOS CERÁMICOS CON LA INCORPORACIÓN DE DIVERSOS RESIDUOS SIDERÚRGICOS

N. QUARANTA; M. CALIGARIS; M. UNSEN; H. LÓPEZ; N. LALLA; G. PELOZO; A. CRISTÓBAL

Congreso; XI IBEROMET CONAMET/SAM 2010; 2010

En el presente trabajo se discute el diseño de cuerpos cerámicos a partir de arcillas comerciales con contenidos variables de distintos residuos siderúrgicos. Los descartes de proceso estudiados con este objetivo son polvos blancos de hornos de calcinación (PB), polvos rojos generados en el proceso de decapado (PR) y lodos de lavado de gases de alto horno (LAH). Tanto los residuos como las arcillas que se utilizarán como base del diseño de los productos cerámicos se caracterizaron por diversas técnicas. Se analizaron las características morfológicas, microestructurales y cristalográficas de los distintos materiales mediante microscopía óptica (OM), microscopía electrónica de barrido (SEM), análisis químico semicuantitativo mediante análisis dispersivo en energía de rayos X (EDS) y difracción de rayos X (XRD). Se realizaron ensayos de lixiviación de las muestras en polvo con análisis de metales pesados en el líquido lixiviado, con el fin de evaluar la toxicidad potencial de estos residuos. Se determinaron además la pérdida de peso por calcinación de las muestras y de la mezcla de arcillas y su distribución granulométrica.  Ambos resultados deben tenerse en cuenta durante el diseño de los productos, ya que el primero se relaciona con la formación de poros y el segundo influye en el proceso de conformado de las piezas y su posterior sinterización. En la fase de diseño se utilizaron algunos de los resultados obtenidos para analizar los diagramas ternarios de equilibrio de fases, teniendo en cuenta los óxidos mayoritarios presentes en las mezclas arcilla-residuo. De esta manera se logran determinar los porcentajes máximos de residuo que sería posible incorporar manteniendo las temperaturas de trabajo en el rango de las utilizadas en el proceso industrial. De los resultados de los diversos análisis realizados es posible inferir que es factible la incorporación de los descartes PR y LAH a las mezclas de arcillas en importantes porcentajes y que no presentarán inconvenientes durante los procesos de conformado y sinterización posteriores, según los parámetros habitualmente utilizados en la industria cerámica. En cambio los altos contenidos de Ca, y la presencia de carbonato en la muestra PB sugiere que la incorporación de este material sólo podrá ser factible en porcentajes muy bajos. Según los análisis de lixiviación de estos descartes en polvo es recomendable que en el caso de LAH se analicen los lixiviados de los compactos que se obtengan debido a los límites establecidos para los metales encontrados.