Hacia el uso cerámico de la ceniza volcánica como fundente secundario, evolución térmica de fase por DRX-Rietveld

M.F. SERRA; M.F. ACEBEDO; M. S. CONCONI; GUSTAVO SUÁREZ; ESTEBAN F. AGLIETTI; NICOLAS M. RENDTORFF

Santa Fe

Simposio; VIII Reunión Anual de la Asociación Argentina de Cristalografía,; 2012

La presencia de numerosos volcanes activos en la zona volcánica sur y los vientos predominantes a estas latitudes desde el O-NO, hacen que frecuentemente gran parte del territorio argentino se vea afectado por las erupciones volcánicas explosivas. Como las cenizas pueden recorrer cientos de kilómetros, no sólo las poblaciones cercanas sufren los efectos en sus actividades económicas sino también otras más distantes. La erupción más reciente del sistema Cordón Caulle (Complejo Volcánico Puyehue-Cordón Caulle, 40°30´S, Chile), comenzada el 4 de Junio de 2011, aún sigue dispersando material sobre Argentina alcanzando incluso la costa Atlántica [1] La ceniza volcánica presenta una composición que consiste en 70-60 % de sílice, 15-20% de alumina y 6-10% de álcali lo cual demuestra su potencialidad para la industria cerámica. La granulometría de la misma es, en algunos casos de alrededor de los 100 μm o menor, lo cual le permite ser utilizada como materia prima  para la industria cerámica sin necesidad de realizar ningún pre-tratamiento de molienda. Elucidar los procesos químicos y físicos que sufren las pastas cerámicas, permite que, con mínimos cambios en las materias primas, se puedan obtener importantes cambios en las propiedades texturales, estructurales y mecánicas, el tratamiento también es una variable que afecta directamente a las propiedades finales . Se aprovecha así, la incorporación de materias primas no tradicionales como alternativa al feldespato en la cerámica triaxial (arcilla- cuarzo - feldespato) brindando la posibilidad de introducirle residuos, y a su vez, fomentar la disminución de la sobrexplotación de yacimientos, racionalizando la extracción de los mismos. El objetivo del presente trabajo es el de elucidar el efecto en la evolución de fases cristalinas de de la sustitución parcial del feldespato por ceniza volcánicas en la cerámica triaxial. Para lo cual se evaluaron y cuantificaron las fases de materiales cerámicos elaborados a partir de mezclas de arcilla (60%), cuarzo (15%), y ceniza (25%). Se cuantificaron las fases cristalinas presentes por difracción de rayos X y el refinamiento de Rietveld. Los patrones de difraccion junto con la cuantificación brindaron información acerca de los cambios de fases cristalinas (y no cristalinas) en función de la temperatura. La herramienta DRX-Rietveld demostró ser una herramienta adecuada para el estudio de materias primas naturales. Las fases observadas se corresponden con la composición química de la ceniza reportada, el álcali aportado por la  ceniza no forma ninguno de los minerales es decir forma parte de la fase vítrea del cerámico en todo el rango de temperaturas estudiado, en otras palabras se comporta como una frita silico aluminosa sódico-potásica. Es decir un fundente secundario potente con promisorias propiedades.