CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE UNA ARCILLA CAOLINÍTICA Y SUS PRODUCTOS DE CALCINACIÓN MEDIANTE USO DE AL K XANES Y DRX.

L. ANDRINI; M. GAUNA; M.S. CONCONI; G. SUAREZ; F.G. REQUEJO; E. AGLIETTI; N. RENDTORFF

Mar del Plata

Otro; X Reunión Anual de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2014

INTEMA

Si bien la caolinita (Al2O3.2SiO22H2O), fase principal de caolín, presenta un grado de cristalinidad tal que permite ser caracterizada por difracción de rayos X (DRX), algunos de los productos de su calcinación, como el metacaolín (≤600ºC) y la espinela (≤980ºC), ambos con importantes aplicaciones tecnológicas (industria cerámica, papel, cosmética, de la construcción, etc). Dichos productos presentan un bajo nivel de cristalinidad, lo que hace dificultosa una correcta caracterización por DRX requiriendo así otros métodos de caracterización. Contrariamente, otro de los productos de calcinación de caolinita, la mullita (≤1250ºC), es de elevada cristalinidad por lo que su caracterización estructural puede realizarse por técnicas convencionales de DRX [1]. El objetivo del presente trabajo es el caracterizar los entornos locales de los átomos de aluminio de un caolín industrial argentino y los productos de calcinación a 500, 800, 1100 y 1250 ºC por medio de absorción de rayos X (Al K X-ray Absorption Near Edge Structure) [2]. Dichas temperaturas fueron elegidas en base a las tres transformaciones de las fases caolinita-metacaolinita-espinela-mullita, observadas previamente mediante análisis termogravimétrico y térmico diferencial (TG-ATD). Asimismo, se presentan los resultados de la identificación y cuantificación de las fases basada en DRX-Rietveld sobre muestras adicionadas con un estándar interno (cuarzo 100% cristalino) [3], lo que permitió ponderar indirectamente el contenido de las fases (difractantes y no difractantes). En la figura 1 se muestra, en (a) los difractogramas de los productos de calcinación y en (b) los espectros Al-K XANES de dichos productos. Mediante la comparación de los espectros Al-K XANES de los productos de calcinación de la caolinita con los espectros de los correspondientes estándares, pudo describirse cuali y cuantitativamente la conformación de los entornos de los átomos de Al. Se determinó asi las posibles estructuras locales que presentan dichos átomos en los diferentes sistemas obtenidos por tratamiento térmico de una caolinita industrial argentina, lo que muestra la capacidad de la técnica XANES para una completa descripción de los minerales o fases de baja cristalinidad con entornos locales definidos.